專利名稱：一種煤巖巖心氣體滲透率測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤巖巖心氣體滲透率測試領(lǐng)域，具體涉及一種特低滲煤巖巖心氣體滲透率測量裝置。
背景技術(shù)：
煤層氣，俗稱瓦斯，是在煤礦及其鄰近巖層中與煤伴生的、賦存于煤層中的自生自儲(chǔ)式以甲烷為主的非常規(guī)天然氣。由于煤巖儲(chǔ)層具有低孔、低滲、性脆以及對甲烷吸附性強(qiáng)等特點(diǎn)，使煤巖和砂巖具有很大差別，因此準(zhǔn)確測量煤層氣在煤巖中的滲流規(guī)律對煤層氣的勘探、開發(fā)及產(chǎn)能預(yù)測具有重要意義。目前，煤巖巖心氣體滲透率及等效液體滲透率的測量還沒有統(tǒng)一的方法和標(biāo)準(zhǔn)， 測試設(shè)備、技術(shù)和方法仍待研制和提高。本發(fā)明裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，通過提高上游壓力和準(zhǔn)確測量氣體流量，實(shí)現(xiàn)了煤巖巖心氣體滲透率和等效液體滲透率的測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種煤巖巖心氣體滲透率測量裝置，實(shí)現(xiàn)特低滲煤巖巖心的氣體滲透率和等效液體滲透率的測量。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種煤巖巖心氣體滲透率測量裝置，主要由高壓氣源模塊、 巖心夾持器模塊、環(huán)壓加載模塊、數(shù)據(jù)采集及計(jì)量模塊、真空處理模塊等組成，通過針型閥 3、5、7、9、13相連，所述高壓氣源模塊包括高壓氣瓶1、減壓閥2、緩沖容器4 ；所述巖心夾持器模塊為巖心夾持器8 ；所述環(huán)壓加載模塊為手搖泵12 ；所述數(shù)據(jù)計(jì)量模塊包括精密壓力表6、10、皂泡流量計(jì)11 ；所述真空處理模塊為真空泵14。進(jìn)一步優(yōu)選，所述巖心夾持器8由筒體15、銅套16、護(hù)套17、巖心套筒18、密封圈 19、通孔20以及左右?guī)r心封頭等組成。進(jìn)一步優(yōu)選，所述皂泡流量計(jì)11包括三個(gè)部分a_0. Iml/格，b-lml/格，C-IOml/ 格。進(jìn)一步優(yōu)選，所述巖心夾持器8規(guī)格為Φ 25. 4mm。進(jìn)一步優(yōu)選，所述緩沖容器4規(guī)格為IOOOml。本發(fā)明所述的特低滲煤巖巖心氣體滲透率及等效液體滲透率測量裝置，測試時(shí)加在巖心上的圍壓應(yīng)比上游壓力高0. 5MPa。煤巖巖心氣體滲透率計(jì)算公式為
2Q0P0ML式中，kg_氣測滲透率，μπι2 ；Qci-Ptl壓力下氣體的體積流量，cm3/s ；Ρ(Γ大氣壓力， IO-1MPa ;Pl-上游壓力，KT1MPa ;ρ2-下游壓力，KT1MPa ； μ -氣體粘度，mPa · s ；A-煤巖巖心的截面積，cm2 ；L-煤巖巖心的長度，cm。本發(fā)明的特點(diǎn)為通過增大上游壓力和提高氣體流量測量精度，實(shí)現(xiàn)了特低滲煤巖巖心氣體滲透率和等效液體滲透率的測量，測量氣體包括氮?dú)?、空氣、氦氣、二氧化碳、甲烷等，測量精度高。該裝置使用高壓氣源，提高了上游壓力，有利于等效液體滲透率的測量； 使用皂泡流量計(jì)，可以精確測定氣體流量。該裝置操作方便，測量數(shù)據(jù)重復(fù)性好，實(shí)驗(yàn)誤差小，成本低。


圖1是依據(jù)本發(fā)明所提出的特低滲煤巖巖心氣體滲透率測量裝置流程圖。圖2是巖心夾持器的剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)步驟來詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。實(shí)驗(yàn)步驟如下(1)用游標(biāo)卡測量煤巖巖心的直徑和長度；(2)檢驗(yàn)裝置的氣密性；(3)關(guān)掉高壓氣瓶、精密壓力表6，用真空泵抽真空；(4)將煤巖巖心裝入煤巖夾持器中，用手搖泵對巖心加圍壓，圍壓應(yīng)比上游壓力高 0. 5MPa ；(5)打開高壓氣瓶，讓氣體通過減壓閥和緩沖容器后進(jìn)入巖心夾持器中，進(jìn)口壓力在0 之間。待氣體流動(dòng)穩(wěn)定后，記錄皂膜通過一定刻度所用時(shí)間；(6)記錄精密壓力表6的上游壓力值、精密壓力表10的下游壓力。利用公式計(jì)算煤巖巖心的氣體滲透率大小。
權(quán)利要求
1.一種煤巖巖心氣體滲透率測量裝置，其特征在于，主要由高壓氣源模塊、巖心夾持器模塊、環(huán)壓加載模塊、數(shù)據(jù)計(jì)量模塊、真空處理模塊等組成，通過針型閥(3、5、7、9、13)相連，所述高壓氣源模塊包括高壓氣瓶(1)、減壓閥O)、緩沖容器；所述巖心夾持器模塊為巖心夾持器(8)；所述環(huán)壓加載模塊為手搖泵(1 ；所述數(shù)據(jù)采集計(jì)量模塊主要包括精密壓力表(6)和精密壓力表(10)、皂泡流量計(jì)(11)；所述真空處理模塊為真空泵(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤巖巖心氣體滲透率測量裝置，其特征在于，所述巖心夾持器(8)主要由筒體(15)、銅套(16)、護(hù)套(17)、巖心套筒(18)、密封圈(19)、通孔(20)以及左右?guī)r心封頭組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤巖巖心氣體滲透率測量裝置，其特征在于，可以測量煤巖巖心的氣體滲透率和等效液體滲透率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤巖巖心氣體滲透率測量裝置，其特征在于，所述的特低滲煤巖巖心氣體滲透率測量裝置在測試時(shí)加在巖心上的圍壓應(yīng)比上游壓力高0. 5MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤巖巖心氣體滲透率測量裝置，主要由高壓氣源模塊、巖心夾持器模塊、環(huán)壓加載模塊、數(shù)據(jù)計(jì)量模塊、真空處理模塊組成，通過針型閥(3、5、7、9、13)相連，所述高壓氣源模塊包括高壓氣瓶(1)、減壓閥(2)、緩沖容器(4)；所述巖心夾持器模塊為巖心夾持器(8)；所述環(huán)壓加載模塊為手搖泵(12)；所述數(shù)據(jù)計(jì)量模塊包括精密壓力表(6)和精密壓力表(10)、皂泡流量計(jì)(11)；所述真空處理模塊為真空泵(14)。該裝置操作方便，測量數(shù)據(jù)重復(fù)性好，實(shí)驗(yàn)誤差小，成本低。適用于煤巖巖心氣體滲透率及等效液體滲透率測試領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01N11/08GK102435537SQ201110368838
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月21日
發(fā)明者孫仁遠(yuǎn), 張?jiān)? 林李, 胡愛梅, 陳東 申請人:中國石油大學(xué)(華東)