本實(shí)用新型涉及巖樣滲透率測(cè)試,具體是一種能夠同時(shí)測(cè)量多個(gè)致密巖樣滲透率的實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù):
滲透率是油氣藏儲(chǔ)層物性評(píng)價(jià)、傷害評(píng)價(jià)的重要參數(shù),合理準(zhǔn)確的滲透率測(cè)試方法對(duì)于油氣勘探開發(fā)研究具有重要的指導(dǎo)作用。頁巖等致密儲(chǔ)層物性差,孔隙吼道已經(jīng)達(dá)到納米級(jí),目前致密儲(chǔ)層滲透率的測(cè)試方法有:定壓穩(wěn)態(tài)法、定流量穩(wěn)態(tài)法、脫氣法、巖心柱壓力衰減法、巖屑?jí)毫λp法等,每種方法都有其適用性和優(yōu)缺點(diǎn)。穩(wěn)態(tài)法是一種廣泛使用的滲透率測(cè)試方法,普遍用于常規(guī)油氣藏巖心的滲透率測(cè)量,但對(duì)于低滲透率巖石,需要很高的驅(qū)替壓差和很長的流速穩(wěn)定時(shí)間、存在非達(dá)西流動(dòng)特點(diǎn),不適應(yīng)于低滲特低滲巖心的滲透率測(cè)量。脫氣法與其他方法相比測(cè)得的滲透率結(jié)果精度較低,且實(shí)驗(yàn)過程較復(fù)雜。脈沖衰減滲透的理論較完善,滲透率的測(cè)量范圍廣,巖屑?jí)毫λp法采用的是巖屑樣品,可以消除微裂縫對(duì)樣品滲透率的影響,但是該方法不能對(duì)樣品施加圍壓,會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大,巖屑的孔隙結(jié)構(gòu)特征也不能代表儲(chǔ)層的真實(shí)情況。因此把巖心柱壓力衰減法作為致密巖樣滲透率的測(cè)試方法,巖心柱脈沖衰減滲透法按照流體介質(zhì)的不同,分為液測(cè)和氣測(cè),液體介質(zhì)粘滯性強(qiáng),對(duì)于致密巖心,測(cè)試過程中液體穿透巖心耗時(shí)太長,采用氣測(cè)可以大大縮短測(cè)量時(shí)間,減少了由于長時(shí)間測(cè)量而造成的泄露或溫度變化等影響,氣體介質(zhì)不易與巖樣發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng),因此選用氣測(cè)巖心柱脈沖衰減法測(cè)量致密巖心的滲透率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度更高。受限于現(xiàn)有設(shè)備,通常一次測(cè)試只能測(cè)量一個(gè)巖樣,使得測(cè)試效率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠同時(shí)測(cè)量多個(gè)致密巖樣滲透率的實(shí)驗(yàn)裝置,其能夠同時(shí)測(cè)量不同圍壓、軸壓、溫度條件下多塊巖樣的氣體滲透率。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
一種能夠同時(shí)測(cè)量多個(gè)致密巖樣滲透率的實(shí)驗(yàn)裝置,包括氣體增壓系統(tǒng),其還包括巖心夾持器組,所述巖心夾持器組的進(jìn)口端連接有大容積進(jìn)口緩沖容器,所述大容積進(jìn)口緩沖容器與所述氣體增壓系統(tǒng)之間連接有增壓器,所述增壓器與氣體增壓系統(tǒng)之間連接的通路上設(shè)置有第一氣體開關(guān),增壓器與大容積進(jìn)口緩沖容器之間連接的通路上設(shè)置有第二、第三氣體開關(guān),所述巖心夾持器組的出口端連接有大容積出口緩沖容器,所述大容積出口緩沖容器的出口連接有第四氣體開關(guān),所述第二、第三氣體開關(guān)之間的通路與大容積出口緩沖容器通過旁路連接,所述旁路上設(shè)置有第五氣體開關(guān)。
所述巖心夾持器組具有數(shù)個(gè)相互并聯(lián)的巖心夾持器,每個(gè)巖心夾持器具有圍壓加載系統(tǒng)、軸壓加載系統(tǒng)和巖心試件加熱系統(tǒng),每個(gè)巖心夾持器的進(jìn)口端分別通過一個(gè)小容積進(jìn)口緩沖容器與大容積進(jìn)口緩沖容器連接,每個(gè)巖心夾持器的出口端分別通過一個(gè)小容積出口緩沖容器與大容積出口緩沖容器連接,每個(gè)小容積進(jìn)口緩沖容器、巖心夾持器、小容積出口緩沖容器的進(jìn)、出兩端均設(shè)置有一個(gè)氣體開關(guān),每個(gè)巖心夾持器進(jìn)、出兩端的氣體開關(guān)之間連接有壓差傳感器,每個(gè)小容積出口緩沖容器上均設(shè)置有壓力傳感器,所述壓差傳感器和壓力傳感器通信連接至計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)。
所述大容積進(jìn)口緩沖容器與大容積出口緩沖容器的容積相同,所述小容積出口緩沖容器的容積大于小容積進(jìn)口緩沖容器的容積,且各小容積出口緩沖容器的容積和小于大容積出口緩沖容器的容積。
進(jìn)一步的,所述巖心夾持器包括容納巖樣的巖心腔體,所述巖心腔體內(nèi)設(shè)置有密封包裹巖樣的巖心護(hù)套,該巖心護(hù)套的兩端內(nèi)分別設(shè)置有一個(gè)對(duì)巖樣施加軸壓的壓頭,所述壓頭與所述軸壓加載系統(tǒng)連接;所述巖心腔體與所述圍壓加載系統(tǒng)連接以對(duì)巖樣施加圍壓。
進(jìn)一步的,所述圍壓加載系統(tǒng)包括通過泵入液壓油以提供圍壓的手動(dòng)圍壓增壓泵,所述巖心護(hù)套由熱縮管和乳膠膜組成。
進(jìn)一步的,所述小容積出口緩沖容器的容積是小容積進(jìn)口緩沖容器的容積的兩倍。
進(jìn)一步的,所述巖心夾持器的數(shù)量不超過四個(gè),所述大容積進(jìn)口緩沖容器的容積為500mL,所述小容積進(jìn)口緩沖容器容積為50mL。
進(jìn)一步的,所述氣體增壓系統(tǒng)包括氮?dú)馄?、高壓增壓泵和空氣壓縮機(jī),所述氮?dú)馄康妮敵龆艘来芜B接有減壓閥、第一壓力表和電磁閥,所述電磁閥與所述高壓增壓泵的輸入端連接;所述空氣壓縮機(jī)的輸出端依次連接有第二壓力表和第六氣體開關(guān),所述第六氣體開關(guān)與高壓增壓泵的輸入端連接;高壓增壓泵的輸出端與所述增壓器的輸入端連接。
巖心夾持器組的數(shù)個(gè)巖心夾持器能夠同時(shí)夾持?jǐn)?shù)個(gè)巖樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過每個(gè)巖心夾持器各自的圍壓加載系統(tǒng)、軸壓加載系統(tǒng)和巖心試件加熱系統(tǒng)模擬不同的實(shí)驗(yàn)條件,測(cè)量參數(shù)由計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)采集,測(cè)量不同的圍壓、軸壓、溫度條件下不同直徑的巖樣的氣體滲透率。巖心夾持器進(jìn)口端的氣體增壓系統(tǒng)及增壓泵先經(jīng)過兩個(gè)不同容積的緩沖容器后作用到巖心夾持器上,巖心夾持器的出口端也連接兩個(gè)不同容積的緩沖容器。其中大容積進(jìn)、出口緩沖容器提供了巖心夾持器組兩端的氣壓,每組小容積進(jìn)、出口緩沖容器可單獨(dú)為每個(gè)巖心夾持器提供壓力,還起到一定的緩沖作用,保證了測(cè)試壓力的穩(wěn)定。巖心夾持器組兩端的緩沖容器同時(shí)增加了巖心夾持器組的進(jìn)、出口壓力,起到消除氣測(cè)滑脫效應(yīng)影響的作用,使?jié)B透率測(cè)量精度大大提高。
本裝置中,每個(gè)巖心夾持器連接一個(gè)手動(dòng)圍壓增壓泵,實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)巖心加持器單獨(dú)施壓;巖心護(hù)套的熱縮管用來隔絕液壓油和高溫,乳膠膜能夠防止液壓油從巖樣兩端滲入,起到雙重保護(hù)的作用,能夠在高溫高壓環(huán)境達(dá)到密封巖樣試件效果,保障測(cè)試精度。
此外,小容積出口緩沖容器的體積是小容積進(jìn)口緩沖容器的體積的兩倍,能夠在保證測(cè)試精度的同時(shí),縮短測(cè)試時(shí)間,節(jié)約約50%的測(cè)試時(shí)間。
本實(shí)驗(yàn)裝置的氣體增壓系統(tǒng)能夠在增大巖樣進(jìn)、出口端壓力的同時(shí)保證測(cè)試壓力穩(wěn)定,進(jìn)口壓力最高可增至30Mpa,壓力波動(dòng)范圍小于0.01%。
本方案的實(shí)驗(yàn)裝置操作方便,可同時(shí)測(cè)量多個(gè)致密巖樣的滲透率,能夠大幅度縮短巖樣的測(cè)試時(shí)間,實(shí)現(xiàn)不同圍壓、軸壓、溫度條件下測(cè)量不同直徑的巖樣的氣體滲透率;并通過緩沖容器增大巖樣進(jìn)出口端的壓力,在高壓下能夠消除滑脫效應(yīng)的影響,提高樣品測(cè)試精度。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;
圖2為本實(shí)用新型的巖心護(hù)套的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明:
1-氮?dú)馄浚?-減壓閥;3-第一壓力表;23、36-壓力表;4-電磁閥;5-空氣壓縮機(jī);6-第二壓力表;7-第六氣體開關(guān);15、17、18、20、24、27、28、30、31、33、37、40-氣體開關(guān);8-高壓增壓泵;9-第一氣體開關(guān);10-增壓器;11-第二氣體開關(guān);12-第三氣體開關(guān);13-第五氣體開關(guān);14-大容積進(jìn)口緩沖容器;16、29-小容積進(jìn)口緩沖容器;19、32-巖心夾持器;21、34-壓差傳感器;22、35-手動(dòng)圍壓增壓泵;25、38-壓力傳感器;26、39-小容積出口緩沖容器;41-大容積出口緩沖容器;42-第四氣體開關(guān);43-計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng);44-熱縮管;45-巖心護(hù)套;46-壓頭。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
本實(shí)用新型公開的一種能夠同時(shí)測(cè)量多個(gè)致密巖樣滲透率的實(shí)驗(yàn)裝置,如圖1所示,除提供高壓滲透氣體的氣體增壓系統(tǒng)外,還具有巖心夾持器組。與現(xiàn)有技術(shù)不同的是,本方案的巖心夾持器組在進(jìn)口端連接一個(gè)大容積進(jìn)口緩沖容器14,這個(gè)大容積進(jìn)口緩沖容器14與氣體增壓系統(tǒng)之間連接一個(gè)增壓器10二次增壓,以達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的壓力且保證高壓氣體的壓力穩(wěn)定。該增壓器10與氣體增壓系統(tǒng)之間連接的通路上設(shè)置第一氣體開關(guān)9控制氣體的通斷。增壓器10與大容積進(jìn)口緩沖容器14之間連接的通路上設(shè)置第二氣體開關(guān)11和第三氣體開關(guān)12。巖心夾持器組的出口端連接一個(gè)大容積出口緩沖容器41,該大容積出口緩沖容器41的出口連接一個(gè)第四氣體開關(guān)42用于氣體最終的泄壓控制。第二氣體開關(guān)11、第三氣體開關(guān)12之間的通路與大容積出口緩沖容器41通過旁路連通,并在旁路上設(shè)置一個(gè)第五氣體開關(guān)13。
出于同時(shí)測(cè)量多個(gè)致密巖樣的考慮,將巖心夾持器組設(shè)計(jì)成數(shù)個(gè)相互并聯(lián)的巖心夾持器的結(jié)構(gòu),其中每個(gè)巖心夾持器具有獨(dú)立的圍壓加載系統(tǒng)、軸壓加載系統(tǒng)和巖心試件加熱系統(tǒng),圍壓加載系統(tǒng)提供圍壓環(huán)境,軸壓加載系統(tǒng)對(duì)巖樣的兩端施加軸壓,巖心試件加熱系統(tǒng)具有加熱裝置以對(duì)巖樣加熱升溫。每個(gè)巖心夾持器的進(jìn)口端分別通過一個(gè)小容積進(jìn)口緩沖容器與大容積進(jìn)口緩沖容器14連接,每個(gè)巖心夾持器的出口端分別通過一個(gè)小容積出口緩沖容器與大容積出口緩沖容器41連接,小容積進(jìn)口緩沖容器和小容積出口緩沖容器針對(duì)對(duì)應(yīng)的巖心夾持器施加高壓氣體并維持施壓的穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)獨(dú)立加壓,在同次實(shí)驗(yàn)過程中,完成多組單一變量和多變量對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
每個(gè)小容積進(jìn)口緩沖容器、巖心夾持器、小容積出口緩沖容器的進(jìn)、出兩端均設(shè)置有一個(gè)氣體開關(guān),當(dāng)在一次測(cè)量實(shí)驗(yàn)中,對(duì)于未使用的巖心夾持器及其對(duì)應(yīng)的小容積緩沖容器,可以方便地關(guān)斷氣路;對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的巖心夾持器,也可以方便地關(guān)斷氣路實(shí)現(xiàn)密封維持壓力。結(jié)合這些氣體開關(guān)以及大容積進(jìn)口緩沖容器14之前的氣體開關(guān)和旁路,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)氣路網(wǎng)絡(luò)的靈活控制,保障同個(gè)實(shí)驗(yàn)中能夠?qū)Σ煌膸r樣實(shí)施不同條件的滲透率測(cè)試。例如取圍壓為變量,其他條件如軸壓、溫度、壓差等為定值的情況下,給每個(gè)巖心加持器施加不同大小的圍壓值,即可得出不同圍壓條件下氣測(cè)滲透率的一組對(duì)比值。該方法大大節(jié)約了測(cè)試時(shí)間,提高的測(cè)試效率。
每個(gè)巖心夾持器進(jìn)、出兩端的氣體開關(guān)之間連接有壓差傳感器測(cè)量壓差,壓差傳感器量程為800kpa。每個(gè)小容積出口緩沖容器上均設(shè)置有壓力傳感器,所述壓差傳感器和壓力傳感器通信連接至計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)43,用于采集壓力傳感器數(shù)據(jù),顯示滲透率測(cè)試的壓力與時(shí)間數(shù)據(jù)。從氣壓維穩(wěn)的角度考慮,可以將大容積進(jìn)口緩沖容器14與大容積出口緩沖容器41設(shè)計(jì)成相同的容積,但小容積出口緩沖容器的容積應(yīng)大于小容積進(jìn)口緩沖容器的容積,有利于測(cè)試過程中進(jìn)口端與出口端之間壓力快速達(dá)到平衡,縮短測(cè)試時(shí)間,可以選擇小容積出口緩沖容器的容積是小容積進(jìn)口緩沖容器的容積的兩倍。各小容積出口緩沖容器的容積和小于大容積出口緩沖容器41的容積。
巖心夾持器包括容納巖樣的巖心腔體,所述巖心腔體內(nèi)設(shè)置有密封包裹巖樣的巖心護(hù)套45,該巖心護(hù)套45的兩端內(nèi)分別設(shè)置有一個(gè)對(duì)巖樣施加軸壓的壓頭46,壓頭46與所述軸壓加載系統(tǒng)連接,壓頭46用于固定巖樣并對(duì)巖樣施加軸向載荷。軸壓加壓采用計(jì)算機(jī)控制,加壓時(shí),在確保巖心護(hù)套45密封好的基礎(chǔ)上,推動(dòng)壓頭46,通過計(jì)算機(jī)操作給巖樣施加適度的軸壓,使壓頭46壓緊巖樣。壓頭46可以設(shè)有兩種不同直徑的壓頭46,可測(cè)量直徑為25mm和38mm的巖樣的滲透率,壓頭能夠施加0-150MPa的軸壓。所巖心腔體與巖樣之間的空間用于填充液壓油提供圍壓,液壓油的泵入由圍壓加載系統(tǒng)連通巖心腔體實(shí)現(xiàn)。
所述圍壓加載系統(tǒng)包括通過泵入液壓油以提供圍壓的手動(dòng)圍壓增壓泵,每個(gè)手動(dòng)圍壓增壓泵和巖心夾持器連接的管線上都設(shè)有壓力表。在軸壓加壓完畢后,通過手動(dòng)圍壓增壓泵向巖心腔體泵入液壓油,可對(duì)巖心加持器單獨(dú)施加不同大小的圍壓,圍壓大小可達(dá)150MPa。各巖心加持器之間共同連接有一個(gè)六通閥,這個(gè)六通閥能將各巖心夾持器的巖心腔體連通。每個(gè)巖心加持器左右兩端都連接有閥門,若對(duì)每個(gè)并聯(lián)支路上的巖心加持器施加相同的圍壓,則打開閥門;若施加不同圍壓,則通過閥門單獨(dú)控制每個(gè)支路。圍壓加壓采用手動(dòng)的方式,操作更簡便,靈活性更高。
所述巖心護(hù)套45由熱縮管44和乳膠膜組成,如圖2所示,巖心護(hù)套45與巖樣緊密貼合,用來隔絕巖樣與液壓油,雙重保護(hù)防止液壓油在實(shí)驗(yàn)過程中滲入巖樣影響測(cè)量結(jié)果,可在圍壓150MPa、溫度120℃下,保證巖樣的測(cè)試精度。
理論上,巖心夾持器的數(shù)量N可以足夠多,但考慮到如緩沖容器的規(guī)格限制、實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性、操作協(xié)調(diào)性等方面,巖心夾持器的數(shù)量N可以較多地設(shè)計(jì)到四個(gè),其中大容積進(jìn)口緩沖容器14的容積、大容積出口緩沖容器41的容積為500mL,所述小容積進(jìn)口緩沖容器的容積為50mL,小容積出口緩沖容器的容積為100mL。
所述氣體增壓系統(tǒng)包括氮?dú)馄?、高壓增壓泵8和空氣壓縮機(jī)5,所述氮?dú)馄?的輸出端依次連接有減壓閥2、第一壓力表3和電磁閥4,所述電磁閥4與所述高壓增壓泵8的輸入端連接;所述空氣壓縮機(jī)5的輸出端依次連接有第二壓力表6和第六氣體開關(guān)7,所述第六氣體開關(guān)7與高壓增壓泵8的輸入端連接;高壓增壓泵8的輸出端與所述增壓器10的輸入端連接。氮?dú)馄?出口壓力1.5-2MPa,使用高壓增壓泵8使氮?dú)馄?出口壓力提高20-30倍,以滿足實(shí)驗(yàn)要求的壓力,可使實(shí)驗(yàn)測(cè)試的最高壓力達(dá)30MPa,并且可以保持入口壓力供壓的穩(wěn)定性,通過二次增壓可使實(shí)驗(yàn)測(cè)試壓力波動(dòng)范圍小于0.01%,達(dá)到消除氣測(cè)滑脫效應(yīng)影響,可使?jié)B透率精度大大提高。高壓增壓泵8配套一臺(tái)空氣壓縮機(jī)提供動(dòng)力,利用高壓增壓泵8同時(shí)增加巖心夾持器組入口端和出口端的壓力,可以消除滑脫效應(yīng)的影響,有助于維持壓差的穩(wěn)定,實(shí)驗(yàn)重復(fù)性測(cè)試結(jié)果誤差較小,最大限度的反應(yīng)了巖石的固有屬性。
實(shí)驗(yàn)測(cè)試過程中,首先將烘干過并測(cè)量好尺寸的巖樣放入巖心夾持器,巖樣周圍包裹好巖心護(hù)套45,從增壓器10中施加一個(gè)較小的壓力,對(duì)巖樣進(jìn)行排空處理。排空后通過計(jì)算機(jī)控制巖樣兩端的壓頭46對(duì)巖樣施加一個(gè)較小的接觸載荷,再通過手動(dòng)圍壓增壓泵對(duì)每個(gè)巖樣施加一個(gè)較小的圍壓,實(shí)驗(yàn)過程中開啟氣體增壓系統(tǒng),并打開大容積進(jìn)口緩沖容器14、大容積出口緩沖容器41兩端的第三氣體開關(guān)12、第五氣體開關(guān)13,使氮?dú)獬錆M大容積進(jìn)口緩沖容器14、大容積出口緩沖容器41,再打開所需測(cè)量巖樣的巖心夾持器斷口處的小容積進(jìn)口緩沖容器、小容積出口緩沖容器的氣體開關(guān),直到巖樣兩端的壓力達(dá)到平衡。整個(gè)加壓的過程要圍壓和孔壓同步增加,且保持圍壓的大小始終高于孔壓,避免巖樣產(chǎn)生人為的微裂縫影響測(cè)量結(jié)果。巖樣兩端的壓力平衡后,再通過釋放出口端的壓力,使巖樣兩端產(chǎn)生一個(gè)較小的壓力差,在巖樣內(nèi)部形成一維滲流,壓力差由壓差傳感器測(cè)量。壓差產(chǎn)生后迅速關(guān)閉下游出口端的氣體開關(guān),下游端的壓力將逐步增加,直至達(dá)到新的壓力平衡狀態(tài)。通過計(jì)算機(jī)43記錄壓力差與時(shí)間的變化數(shù)值。
以兩組巖樣對(duì)比實(shí)驗(yàn)為例,巖樣滲透率測(cè)量的具體步驟如下:
步驟1、鉆取直徑25mm或38mm的巖心作為巖樣,巖心長度根據(jù)巖石致密程度調(diào)整。此處兩個(gè)支路測(cè)試巖心直徑均以25mm為例,特低滲巖樣的長度為10-20mm,低滲巖樣的長度為20-50mm。
步驟2、實(shí)驗(yàn)開始前,把待測(cè)巖心在60℃的烘箱中烘烤24小時(shí),并用氮?dú)獬浞诛柡汀?/p>
步驟3、測(cè)量烘干好的巖心的長度與直徑,將數(shù)據(jù)記錄在計(jì)算機(jī)中。
步驟4、將巖樣放置于巖心夾持器19中的兩個(gè)壓頭46之間,實(shí)驗(yàn)開始前先從增壓器10中施加一個(gè)較小的壓力,關(guān)閉第二氣體開關(guān)11、第三氣體開關(guān)42、氣體開關(guān)18、氣體開關(guān)20,該氣路上的其他氣體開關(guān)開啟,再緩慢打開第二氣體開關(guān)11、第四氣體開關(guān)42,使氮?dú)獬錆M氣路,關(guān)閉第二氣體開關(guān)11、第四氣體開關(guān)42。打開氣體開關(guān)18,并用增壓器10推動(dòng)氮?dú)猓沟獨(dú)鈴倪M(jìn)口端的壓頭溢入,關(guān)閉氣體開關(guān)18,打開氣體開關(guān)20,用增壓器10推動(dòng)氮?dú)?,使氮?dú)鈴某隹诙说膲侯^溢出,關(guān)閉20號(hào)閥。完成空氣排空后,將巖樣用熱縮管44和乳膠膜密封。
步驟5、實(shí)驗(yàn)開始,先對(duì)巖樣施加軸向接觸載荷和圍壓,通過計(jì)算機(jī)43控制位于巖心夾持器前端的壓頭壓緊巖樣,再通過手動(dòng)圍壓增壓器22、35分別向各支路的巖心夾持器中注入液壓油,監(jiān)測(cè)注入液壓油過程中對(duì)應(yīng)的壓力表23、36的變化,圍壓和巖樣的孔壓要同步施加,且保證所加的圍壓一直略高于孔壓,待壓力增加到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的圍壓時(shí)停止加壓,此舉是為了避免圍壓一次性加到設(shè)計(jì)值導(dǎo)致巖樣產(chǎn)生微裂縫。各支路壓力加載環(huán)節(jié)操作方式相同,以第一支路為例,施加孔壓時(shí),先開通氮?dú)馄?,調(diào)節(jié)減壓閥使氮?dú)馄砍隹趬毫刂圃?.5MPa左右,同時(shí)打開空氣壓縮機(jī)和氣體增壓泵,使氣體壓力緩慢增加到實(shí)驗(yàn)設(shè)定的入口壓力。之后關(guān)閉第二氣體開關(guān)11、第四氣體開關(guān)42,打開第三氣體開關(guān)12、第五氣體開關(guān)13、氣體開關(guān)15、氣體開關(guān)17、氣體開關(guān)18、氣體開關(guān)20、氣體開關(guān)24、氣體開關(guān)27,通過增壓器對(duì)系統(tǒng)施加適當(dāng)?shù)膲毫?,等待幾分鐘后,關(guān)閉第二氣體開關(guān)11、第三氣體開關(guān)12、第五氣體開關(guān)13,非常輕微的打開第四氣體開關(guān)42,讓出口端部的壓力緩慢釋放,此時(shí)巖心夾持器前后兩端產(chǎn)生了一個(gè)初始的孔壓壓差△Pi,該壓差通過壓差傳感器21計(jì)量,待壓差傳感器的值達(dá)到預(yù)期的壓力差△Pf時(shí),關(guān)閉第四氣體開關(guān)42,此時(shí)經(jīng)過的時(shí)間記為△t。查看壓力傳感器25的讀數(shù),直到達(dá)到平衡點(diǎn)。每個(gè)巖心夾持器之間連接有一個(gè)六通閥,若所有巖心夾持器都施加相同的圍壓,則打開六通閥,所有巖心夾持器同時(shí)施加圍壓;若實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需對(duì)不同的巖樣施加不同的圍壓,則關(guān)閉六通閥,每個(gè)巖樣分別加壓,互不干擾。
步驟6、計(jì)算機(jī)記錄壓差與時(shí)間變化的值,利用氣測(cè)滲透率公式計(jì)算致密巖樣的滲透率。