一种高精度测量的超低渗孔隙度测定仪及其测定方法技术

本发明专利技术提供了应用于多孔材料渗透性检测领域的一种高精度测量的超低渗孔隙度测定仪及其测定方法，通过压强平衡来实现利用动力平衡管检测的压强结果对物料部内压强的检测，之后利用气体方程式计算出样品的孔隙度，同时检测装置进行连续的检测，减小因实验仪器自身原因产生的系统误差对实验数据和结果的影响，增加实验检测的精度，另外，通过将检测数据录入到坐标系中，利用平均线可以通过坐标系图清楚地得知检测数据的离散程度，进而选用合适的方法计算样品的孔隙体积，可以通过坐标系图清楚地得知检测数据的离散程度，进而选用合适的方法计算样品的孔隙体积，而检测人员可以通过精度线的厚度直观判断本次实验精确度。度线的厚度直观判断本次实验精确度。度线的厚度直观判断本次实验精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度测量的超低渗孔隙度测定仪及其测定方法


[0001]本申请涉及多孔材料渗透性检测领域，特别涉及一种高精度测量的超低渗孔隙度测定仪及其测定方法。

技术介绍

[0002]孔隙度是指岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样体积的比值，称为该岩石的总孔隙度，以百分数表示，储集层的总孔隙度越大，说明岩石中孔隙空间越大，从实用出发，只有那些互相连通的孔隙才有实际意义，因为它们不仅能储存油气，而且可以允许油气在其中渗滤，因此在生产实践中，提出了有效孔隙度的概念，有效孔隙度是指那些互相连通的，在一般压力条件下，允许流体在其中流动的孔隙体积之和与岩样总体积的比值，以百分数表示，显然，同一岩石有效孔隙度小于其总孔隙度。
[0003]在石油勘探领域，低渗是一种专有名词，是指油层储层渗透率低、丰度低、单井产能低的油田。低渗透油气田在油气开发中有着重要意义，低渗透油气资源分布具有含油气多、油气藏类型多、分布区域广以及“上气下油、海相含气为主、陆相油气兼有”的特点。
[0004]然而，低渗岩矿的孔隙度低、样品孔隙体积远小于样品腔空置体积，对样品腔空置体积、样品腔内气体自由空间体积的微小测量误差都会显著影响测量结果，影响测量的准确度，进而对石油的勘探结构造成影响。

技术实现思路

[0005]本申请目的在于增加检测的准确性，减少对石油的勘探结构造成影，相比现有技术提供一种高精度测量的超低渗孔隙度测定仪，通过物料部包括物料管，物料管的开口处螺纹连接有密封盖，密封盖与物料管之间连接有密封环一，密封环一与密封盖固定连接，物料管内壁开凿有工型活动槽，工型活动槽位于物料管的下半部，工型活动槽内滑动连接有载料舟，载料舟包括舟体，舟体的下端固定连接有与工型活动槽相匹配的限位滑块，工型活动槽靠近密封盖一侧内滑动连接有活动楔块，活动楔块与载料舟接触，物料部远离密封盖的一端开凿有定位孔，动力平衡部包括动力平衡管，动力平衡管与物料管之间连接有密封环二，密封环二与动力平衡管固定连接，动力平衡管靠近物料部的一端固定连接有与定位孔相匹配的连接管，且物料管与动力平衡管之间通过连接管相连通，动力平衡管内滑动连接有与自身相匹配的密封胶垫，)动力平衡管远离连接管的一端固定连接有出气口，动力平衡管的外壁表面刻有刻度纹，特别的，刻度纹地读数为超低渗孔隙度测定仪工作时，物料管和动力平衡管位于密封胶垫左侧的空间之和，出气口与负压气泵之间固定连接有连接胶管；
[0006]实现通过压强平衡来实现利用动力平衡管检测的压强结果对物料部内压强的检测，之后利用气体方程式计算出样品的孔隙度，同时检测装置进行连续的检测，减小因实验仪器自身原因产生的系统误差对实验数据和结果的影响，增加实验检测的精度。
[0007]进一步，密封环二远离出气口的一端开凿有活动环槽，活动环槽的槽底板固定连
接有电磁环，活动环槽内滑动连接有锁定环，锁定环包括锁定块和吸附环两部，且锁定块的形状与密封环二相匹配，锁定块位于活动环槽的外侧，吸附环位于活动环槽内侧，在孔隙度测量时，将电磁环通电，利用电磁环和吸附环之间的强吸附力，将锁定环整体固定，利用锁定环将物料部与动力平衡部相互固定，使得物料部与动力平衡部之间的连接不易出现缝隙。
[0008]进一步，强化部远离物料部的一端固定连接有出气口，出气口呈中心向四周放射状，利用出气口对强化部形成保护，使得强化部不易发生过量变形。
[0009]进一步，活动楔块包括工型阻挡体和底板，底板位于工型阻挡体的下侧，工型阻挡体与底板之间固定连接有压缩弹簧，底板的上端固定连接有连接杆，连接杆远离底板的一端贯穿工型阻挡体并延伸至工型阻挡体的上侧，在需要移动活动楔块时，可以利用连接杆将底板提起，解除活动楔块的固定，而在活动楔块固定时，由于处于压缩状态的压缩弹簧的作用，增加底板与工型活动槽之间的摩擦力，增加活动楔块的固定效果。
[0010]进一步，工型阻挡体与连接杆之间连接有耐磨管，耐磨管与工型阻挡体固定连接，减小工型阻挡体与连接杆之间的摩擦，使得工型阻挡体与连接杆之间的连接不易出现晃动。
[0011]进一步，连接杆远离底板的一端固定连接有指杆，方便将连接杆和底板提起。
[0012]一种高精度测量的超低渗孔隙度测定仪的测定方法，主要包括以下步骤：
[0013]S1、材料装料，将待检测对象进行体积检测，并记为V0，将物料管闭合后，物料管内部的净空间记为V
101
，样品的孔隙体积记为V
孔
，之后将待检测对象装入载料舟内，并放置到物料部内，并利用活动楔块进行固定，之后启动负压气泵，之后利用密封盖将物料管密封，此时物料管和动力平衡管内均处于常温常压的状态，密封胶垫位于动力平衡管内的最左侧；
[0014]S2、孔隙度测定，启动负压气泵，对动力平衡管进行降压，降压速率为1KPa/min，每隔三分钟记录动力平衡管内的实时气压和密封胶垫位置的读数，分别标记为(P1,V1)、(P2,V2)、(P3,V3)
……
(P
n
,V
n
)，直至相邻两个密封胶垫位置读数的变化小于动力平衡管总体积的1％，停止测试；
[0015]S3、孔隙度计算，将步骤S2中测得的数据输入处理终端中，由预先输入的算法，根据输入的数据计算出待检测对象的孔隙度，其中孔隙度算法为：
[0016]以(P1，V1)数据组的处理为例，其中理想气体方程式为pV＝nRT，其中，n为气体的物质的量，T为温度，R为摩尔气体常数，在整个测量过程n、R和T均可以控制为常量，即多组数据内的P和V数值的乘积为定制：
[0017]P1(V1‑
V0+V
孔
)＝P2(V2‑
V0+V
孔
)＝
……
＝P
n
(V
n
‑
V0+V
孔
)＝P
标
(V
101
‑
V0+V
孔
)
[0018]对于(P1，V1)数据组而言，
[0019]共可以建立出N组等式，所有的等式中均只有V
孔
一个未知量，N组等式共可以求取N个V
孔
值，去除与中位数相差超过5％的数值，取平均数后，记为(P1，V1)数据组的样品孔隙体积，记为V
孔1
，根据上述方法分别测得(P2,V2)、(P3,V3)
……
(P
n
,V
n
)数据组的孔隙体积，分别记为V
孔2
、V
孔3
……
V
孔n
，组成样品孔隙度的数据组(V
孔1
、V
孔2
、V
孔3
……
V
孔n
)，去除与中位数相差超过5％的数值，取平均数后，得到最终的样品孔隙体积：而样品孔隙度的最终计算公式为：
[0020][0021]获得最终的样品孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度测量的超低渗孔隙度测定仪，包括料部(1)、动力平衡部(2)和负压气泵(3)，其特征在于，所述物料部(1)包括物料管(101)，所述物料管(101)的开口处螺纹连接有密封盖(102)，所述密封盖(102)与物料管(101)之间连接有密封环一(103)，所述密封环一(103)与密封盖(102)固定连接，所述物料管(101)内壁开凿有工型活动槽(4)，所述工型活动槽(4)位于物料管(101)的下半部，所述工型活动槽(4)内滑动连接有载料舟(5)，所述载料舟(5)包括舟体(501)，所述舟体(501)的下端固定连接有与工型活动槽(4)相匹配的限位滑块(502)，所述工型活动槽(4)靠近密封盖(102)一侧内滑动连接有活动楔块(6)，所述活动楔块(6)与载料舟(5)接触，所述物料部(1)远离密封盖(102)的一端开凿有定位孔(104)，所述动力平衡部(2)包括动力平衡管(201)，所述动力平衡管(201)与物料管(101)之间连接有密封环二(202)，所述密封环二(202)与动力平衡管(201)固定连接，所述动力平衡管(201)靠近物料部(1)的一端固定连接有与定位孔(104)相匹配的连接管(203)，且物料管(101)与动力平衡管(201)之间通过连接管(203)相连通，所述动力平衡管(201)内滑动连接有与自身相匹配的密封胶垫(204)，所述)动力平衡管(201)远离连接管(203)的一端固定连接有出气口(206)，所述动力平衡管(201)的外壁表面刻有刻度纹，特别的，刻度纹地读数为超低渗孔隙度测定仪工作时，物料管(101)和动力平衡管(201)位于密封胶垫(204)左侧的空间之和，所述出气口(206)与负压气泵(3)之间固定连接有连接胶管(8)。2.根据权利要求1所述的一种高精度测量的超低渗孔隙度测定仪，其特征在于，所述密封环二(202)远离出气口(206)的一端开凿有活动环槽(207)，所述活动环槽(207)的槽底板固定连接有电磁环(208)，所述活动环槽(207)内滑动连接有锁定环(7)，所述锁定环(7)包括锁定块(701)和吸附环(702)两部，且锁定块(701)的形状与密封环二(202)相匹配，所述锁定块(701)位于活动环槽(207)的外侧，所述吸附环(702)位于活动环槽(207)内侧。3.根据权利要求1所述的一种高精度测量的超低渗孔隙度测定仪，其特征在于，所述强化部(205)远离物料部(1)的一端固定连接有出气口(206)，所述出气口(206)呈中心向四周放射状。4.根据权利要求1所述的一种高精度测量的超低渗孔隙度测定仪，其特征在于，所述活动楔块(6)包括工型阻挡体(601)和底板(603)，所述底板(603)位于工型阻挡体(601)的下侧，所述工型阻挡体(601)与底板(603)之间固定连接有压缩弹簧(606)，所述底板(603)的上端固定连接有连接杆(604)，所述连接杆(604)远离底板(603)的一端贯穿工型阻挡体(601)并延伸至工型阻挡体(601)的上侧。5.根据权利要求4所述的一种高精度测量的超低渗孔隙度测定仪，其特征在于，所述工型阻挡体(601)与连接杆(604)之间连接有耐磨管(602)，所述耐磨管(602)与工型阻挡体(601)固定连接。6.根据权利要求4所述的一种高精度测量的超低渗孔隙度测定仪，其特征在于，所述连接杆(604)远离底板(603)的一端固定连接有指杆(605)。7.一种高精度测量的超低渗孔隙度测定仪的测定方法，其特征在于，主要包括以下步骤：S1、材料装料，将待检测对象进行体积检测，并记为V0，将物料管(101)闭合后，物料管(101)内部的净空间记为V
101
，样品的孔隙体积记为V
孔
，之后将待检测对象装入载料舟(5)内，并放置到物料部(1)内，并利用活动楔块(6)进行固定，之后启动负压气泵(3)，之后利用
密封盖(102)将物料管(101)密封，此时物料管(101)和动力平衡管(201)内均处于常温常压的状态，密封胶垫(204)位于动力平衡管(201)内的最左侧；S2、孔隙度测定，启动负压气泵(...

【专利技术属性】
技术研发人员：马纯，刘思齐，
申请(专利权)人：南通市飞宇石油科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：