專利名稱：測試低滲巖石滲透率的微量氣體流量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油勘探開發(fā)技術(shù)，特別涉及在實驗室內(nèi)進行地層巖石氣體滲透 率測試的裝置，是一種計量氣體通過巖石瞬時流量的流量計量裝置。
背景技術(shù)：
在測試巖石氣體滲透率時，需要計量通過巖樣的氣體流量。微量氣體流量計在低 滲巖石樣品的氣體滲透率測試中尤為重要，微量氣體流量計影響氣體滲透率測試結(jié)果，對 于低滲樣品能否測量出氣體滲透率起到了決定性作用。目前，皂膜流量計是國內(nèi)外測試巖 石氣體滲透率使用的經(jīng)典氣體測量裝置，能通過氣體推動泡膜在不同管徑的流速，換算成 單位時間的流量。皂膜流量計的缺點是(1)材料準備多，不同滲透率巖石樣品需更換不同 管徑的流量管；(2)測試程序復雜；(3)樣品測試勞動強度大。使用質(zhì)量流量計同樣能測試巖石氣體滲透率。質(zhì)量流量計測流量計自動化程度 高，但仍有其不足(1)外部環(huán)境影響測量結(jié)果，如在電壓穩(wěn)定的情況下才能獲得準確的測 量結(jié)果；(2)電子原件的穩(wěn)定性對流量測量精度影響較大，尤其是在低流量測試中。(3)目 前市場銷售的質(zhì)量流量計最小測量精度是lOml/min。測試低滲巖石樣品對流量計的精度要 求在lml/min以下，質(zhì)量流量計不能滿足低滲巖石樣品的測試要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種測試低滲巖石滲透率的微量氣體流量計，利用不 同流量的氣體進入微量氣體流量計，會使U形透明管兩端內(nèi)液體產(chǎn)生一定的水位差，利用U 形透明管兩端水位差，換算得出氣體瞬時流量。解決低滲儲層巖石樣品常規(guī)氣體滲透率測 試中存在的測量精度低、工作效率低的問題，滿足低滲儲層巖石樣品測試需要，降低勞動強 度，提高工作效率。本實用新型采用的技術(shù)方案是測試低滲巖石滲透率的微量氣體流量計，主要由 截流管、聯(lián)通管、進氣管和U形透明管組成，其特征在于在U形透明管的一端連接有聯(lián)通 管，U形透明管與聯(lián)通管聯(lián)通。在聯(lián)通管的另一端內(nèi)固定有截流管。在聯(lián)通管的中部連接 有進氣管，進氣管與聯(lián)通管聯(lián)通。當測試過程中的微量氣體通過進氣管進入聯(lián)通管，氣體通 過截流管時受到一定阻力，會使聯(lián)通管內(nèi)產(chǎn)生一定的壓力，并使U形透明管兩端的液面發(fā) 生變化。而根據(jù)一定壓力值對應(yīng)一定流量的原理，不同的壓力對應(yīng)不同的流量，觀察U形透 明管兩端液面變化情況。微量氣體流量計通過標定后，能測定不同的壓力下巖石樣品氣體 滲透率、流量、水位讀數(shù)的函數(shù)關(guān)系式，求得不同水位讀數(shù)對應(yīng)不同流量。U形透明管的直徑在4 8毫米之間；U形透明管的高度在750 950毫米之間。 U形透明管兩端有刻度。通過改變截流管的直徑，來控制微量氣體流量大小。截流管的內(nèi)徑在0. 02 0. 1 毫米之間。本實用新型的有益效果本實用新型測試低滲巖石滲透率的微量氣體流量計，能測試低滲儲層巖石樣品氣體瞬時流量。滿足低滲儲層巖石樣品測試需要。通過微量氣體流量計的試用，降低了環(huán)境、系統(tǒng)和人為誤差，測量結(jié)果準確，重復性好，降低了測試勞動強 度，提高工作效率。

圖1是本實用新型測試低滲巖石滲透率的微量氣體流量計結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖中，1.截流管，2.聯(lián)通管，3.進氣管，4.U形透明管。
具體實施方式
實施例1 以一個測試低滲巖石滲透率的微量氣體流量計為例，對本實用新型作 進一步詳細說明。參閱圖1。本實用新型測試低滲巖石滲透率的微量氣體流量計，主要由截流管1、 聯(lián)通管2、進氣管3和U形透明管4組成，其特征在于在U形透明管4的一端連接有聯(lián)通 管2，U形透明管4與聯(lián)通管2聯(lián)通。在聯(lián)通管2的另一端內(nèi)固定有一個截流管1。截流管 1的直徑為0. 05毫米。在聯(lián)通管2的中部連接有進氣管3，進氣管3與聯(lián)通管2聯(lián)通。U形透明管4的直徑為5毫米；U形透明管4的高度為800毫米，U形透明管4兩 端分別有800mm液柱高度的刻度。微量氣體流量計在低滲滲樣品氣體滲透率測試中尤為重要，它不僅影響氣體滲透 率結(jié)果的精度，而且對于低滲和特低滲的樣品能否測量出來起到了決定性因素，從下面公 式可以看出，除了氣體流量，其余影響氣體滲透率的參數(shù)都可以用法定計量器具測得。微量 氣體流量計的研制，彌補了皂膜流量計、質(zhì)量流量計不能適應(yīng)最小流量的缺陷。測試低滲巖 石滲透率的微量氣體流量計最小流量可達到0. 00375ml/s。Ka = (2 X Q0 X Pa X μ X L) /A X (P1^P22)Ka-空氣滲透率，mD;Q。_ 氣體流量，ml/sPa-大氣壓力，MPa;μ _ 氣體粘度，mPa. s ；L-樣品長度，cm;A-樣品端面積，cm2;P1, P2-—分別為入口和出口的絕對壓力(修約到兩位小數(shù))，MPa ；將實驗獲得的氣體接入測試低滲巖石滲透率的微量氣體流量計的進氣管3入口 處；氣體進入流量計，氣體從截流管1中心孔流出。由于截流管1的作用，氣體通過的同時 會產(chǎn)生一定的壓力，這樣在U形透明管4上產(chǎn)生一定的水位差，通過標準儀器的標定，一定 的水位差對應(yīng)一定的流量。當壓力穩(wěn)定時，通過樣品的氣體流量也是穩(wěn)定的，這樣就能測出 氣體通過樣品的流量。各種流量計的單位壓力下的流量比較 從上表看所研制的微量氣體流量計與皂膜流量計相比，精度高、操作簡單，不受計 時帶來的誤差影響；與氣體質(zhì)量流量計相比，測試低滲巖石滲透率的微量氣體流量計的穩(wěn) 定性好，波動小。
權(quán)利要求一種測試低滲巖石滲透率的微量氣體流量計，主要由截流管(1)、聯(lián)通管(2)、進氣管(3)和U形透明管(4)組成；其特征在于在U形透明管(4)的一端連接有聯(lián)通管(2)，U形透明管(4)與聯(lián)通管(2)聯(lián)通，在聯(lián)通管(2)的另一端內(nèi)固定有截流管(1)，在聯(lián)通管(2)的中部連接有進氣管(3)，進氣管(3)與聯(lián)通管(2)聯(lián)通。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試低滲巖石滲透率的微量氣體流量計，其特征是U形透明 管⑷的直徑在4 8毫米之間；U形透明管⑷的高度在750 950毫米之間，U形透明 管(4)兩端分別有刻度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試低滲巖石滲透率的微量氣體流量計，其特征是截流管 (1 )的內(nèi)徑在0. 02 0. 1毫米之間。
專利摘要測試低滲巖石滲透率的微量氣體流量計，應(yīng)用于地層巖石氣體滲透率測試。主要由截流管、聯(lián)通管、進氣管和U形透明管組成，在U形透明管的一端連接有聯(lián)通管，U形透明管與聯(lián)通管聯(lián)通。在聯(lián)通管的另一端固定有截流管。在聯(lián)通管的中部連接有進氣管，進氣管與聯(lián)通管聯(lián)通。效果是能測試低滲儲層巖石樣品氣體瞬時流量。滿足低滲儲層巖石樣品測試需要。通過微量氣體流量計的試用，降低了環(huán)境、系統(tǒng)和人為誤差，測量結(jié)果準確，重復性好，提高工作效率。
文檔編號G01N15/08GK201593993SQ201020046749
公開日2010年9月29日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者劉學剛, 劉秋蘭, 杜朝峰, 林光榮, 羅麗榮, 韓翼云, 高微, 高春寧 申請人:中國石油天然氣股份有限公司