本發明專利技術公開了一種全自動測定動態圍壓下致密巖石滲透率和孔隙度的裝置，包括圍壓控制裝置、巖心壓力室、下游儲氣瓶、上游儲氣瓶、氣壓加載裝置、上游氣壓記錄表、下游氣壓記錄表、上下游氣壓差記錄表和計算機。本發明專利技術所需要測量的物理量少，操作簡單；實現了對滲透率、孔隙度在復雜應力下的動態測量，對于滲透率低于10-17m2，孔隙度小于1.5%的致密巖石的測量時間短，精度高；實現了對試驗數據的自動記錄，試驗結果更精確并提高了試驗效率；得到不同壓力下的試驗數據，用以一次性計算滲透率、孔隙度。?
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種全自動測定動態圍壓下致密巖石滲透率和孔隙度的裝置。
技術介紹
在地下能源儲備、核廢料存儲、石油勘探開發等方面，對于巖石滲透率、孔隙度的研究一直是一個難點，特別是滲透率低于10_17m2，孔隙度小于1.5%的致密巖石的研究國內才剛剛起步。隨著地下資源的開發已由淺部轉入深部巖層開采，以及在復雜地質條件地區修建水電站，開鑿隧道等。都面臨著復雜應力條件下的工程設計、施工及滲流條件下的長期穩定性問題。因此迫切需要研制一種快速高效的測量致密巖石滲透率、孔隙度的裝置。目前對滲透率、孔隙度的測量多采用單一的方法及設備，如采用滲透儀測量滲透率，用孔隙度儀測量孔隙度，一套設備只能測量一個參數，且不能完成巖石在復雜應力條件下滲透率、孔隙度在大范圍變化的測量。對致密巖石的測量更面臨測量時間長，精度不高等問題。既浪費了時間，又由于巖石加卸載的影響，使測出的滲透率、孔隙度隨應力的動態變化規律不準確。同時現有的設備都采用人工記錄的方式，耗時耗力，而且由于工作人員的疏忽，帶來測量的錯誤。為了克服傳統巖石滲透率、孔隙度測量中測量結果單一，不能同時測量滲透率、孔隙度，即使少數設備可以，測量的物理量多，實用性不強；不能測量滲透率、孔隙度隨著壓力狀態、溫度的動態變化規律，更不能自動記錄測量結果；對致密巖石測量的精度不高，時間較長。因此，需要一種全自動測定動態圍壓下致密巖石滲透率和孔隙度的裝置以解決上述問題。
技術實現思路
專利技術目的:本專利技術針對現有技術中對致密巖石滲透率和孔隙度的測量方法存在的問題，提供一種可以有效的全自動測定動態圍壓下致密巖石滲透率和孔隙度的裝置。技術方案:為解決上述技術問題，本專利技術的全自動測定動態圍壓下致密巖石滲透率和孔隙度的裝置采用如下技術方案:一種全自動測定動態圍壓下致密巖石滲透率和孔隙度的裝置，包括圍壓控制裝置、巖心壓力室、下游儲氣瓶、上游儲氣瓶、氣壓加載裝置、上游氣壓記錄表、下游氣壓記錄表、上下游氣壓差記錄表和計算機，所述圍壓控制裝置連通所述巖心壓力室，所述巖心壓力室的上端和下端分別連通所述下游儲氣瓶和上游儲氣瓶，所述巖心壓力室的上端和所述下游儲氣瓶形成下游氣路，所述巖心壓力室的下端和所述上游儲氣瓶形成上游氣路，所述巖心壓力室和所述下游儲氣瓶之間設置有所述下游氣壓記錄表，所述巖心壓力室和所述上游儲氣瓶之間設置有所述上游氣壓記錄表，所述下游儲氣瓶和上游儲氣瓶之間設置有所述上下游氣壓差記錄表，所述上游氣壓記錄表、下游氣壓記錄表和上下游氣壓差記錄表均連接所述計算機，所述下游儲氣瓶和上游儲氣瓶均連通所述氣壓加載裝置，所述下游儲氣瓶和所述氣壓加載裝置之間設置有閥門，所述上游儲氣瓶和所述氣壓加載裝置之間設置有閥門。更進一步的，所述圍壓控制裝置為液壓泵。更進一步的，所述氣壓加載裝置為儲氣瓶。儲氣瓶中存儲有高純度氬氣。更進一步的，所述氣壓加載裝置的出口處設置有閥門。更進一步的，所述上游儲氣瓶和下游儲氣瓶的兩端均設置有閥門有益效果:本專利技術的全自動測定動態圍壓下致密巖石滲透率和孔隙度的裝置操作簡單；能夠實現對滲透率、孔隙度在復雜應力下的動態測量，對于滲透率低于10_17m2，孔隙度小于1.5%的致密巖石的測量時間短，精度高；可以對試驗數據自動記錄，試驗結果更精確并提聞了試驗效率。附圖說明圖1是本專利技術的全自動測定動態圍壓下致密巖石滲透率和孔隙度的裝置的結構示意圖。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本專利技術，應理解這些實施例僅用于說明本專利技術而不用于限制本專利技術的范圍，在閱讀了本專利技術之后，本領域技術人員對本專利技術的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。請參閱圖1所示，本專利技術的全自動測定動態圍壓下致密巖石滲透率和孔隙度的裝置，包括圍壓控制裝置1、巖心壓力室2、下游儲氣瓶3、上游儲氣瓶4、氣壓加載裝置5、上游氣壓記錄表6、下游氣壓記錄表7、上下游氣壓差記錄表8、計算機9，以及閥門，管道等。圍壓控制裝置I連通巖心壓力室2，巖心壓力室2的上端和下端分別連通下游儲氣瓶3和上游儲氣瓶4。其中，巖心壓力室2的上端和下游儲氣瓶3形成下游氣路，巖心壓力室2的下端和上游儲氣瓶4形成上游氣路。下游儲氣瓶3通過導管連通巖心壓力室2的上端，上游儲氣瓶4通過導管連通巖心壓力室2的下端。巖心壓力室2和下游儲氣瓶3之間設置有下游氣壓記錄表6，巖心壓力室2和上游儲氣瓶4之間設置有上游氣壓記錄表7，下游儲氣瓶3和上游儲氣瓶4之間設置有上下游氣壓差記錄表8，上游氣壓記錄表6、下游氣壓記錄表7和上下游氣壓差記錄表8均連接計算機9。下游儲氣瓶3和上游儲氣瓶4均連通氣壓加載裝置5，下游儲氣瓶3和氣壓加載裝置5之間設置有閥門，上游儲氣瓶4和氣壓加載裝置5之間設置有閥門。其中，圍壓控制裝置I為液壓泵，氣壓加載裝置5為儲氣瓶。儲氣瓶中存儲有高純度氬氣。具體的，液壓泵通過橡膠軟管連接到巖心壓力室2 ;巖心壓力室2的下端與上游儲氣瓶4連接，上端與下游儲氣瓶3連接；氣壓加載裝置5分別通過鋼制管道和閥門與上游儲氣瓶4和下游儲氣瓶3互聯；在上游儲氣瓶4和下游儲氣瓶3與巖心壓力室2之間分別安裝著上游氣壓記錄表6和下游氣壓記錄表7，上游儲氣瓶4和下游儲氣瓶3之間安裝有上下游氣壓差記錄表8 ;上游氣壓記錄表6、下游氣壓記錄表7、上下游氣壓差記錄表8都與計算機9相連。巖心壓力室2通過圍壓控制裝置I加載圍壓并可以實現對圍壓的控制，儲氣瓶通過三通裝置連接至上下游的管道提供整個。裝置的氣源；其中上游儲氣瓶4通過鋼制管道與巖心壓力室2的底端相連提供第I氣路，下游儲氣瓶3通過鋼制管道與巖心壓力室2的上端相連提供第2氣路；巖心置于巖心壓力室2中，巖心底端與第I氣路相通，頂端與第2氣路相通；計算機9中裝有數據采集卡和程序實現對試驗記錄數據的自動采集。請參閱圖1所示，具體的方法如下:I)、按照如上所述的方式連接好裝置各部件，將巖心置于巖心壓力室2中；2)、保持上游儲氣瓶4打開，下游儲氣瓶3關閉狀態；3)、打開液壓泵為巖心壓力室2加圍壓直至設定值，關閉液壓泵閥門；4)、打開儲氣瓶閥門，打開第I氣路的閥門和第2氣路的閥門，向兩個氣路里面沖入氣體，使得上游氣壓記錄表6和下游氣壓記錄表7讀數相同并等于設定值；5)、保持整個裝置在步驟4)的連通狀態五分鐘后增加上游氣壓值至設定值；6)、利用計算機9每隔預定時間間隔記錄上下游氣壓差記錄表8讀數、上游氣壓記錄表6讀數和下游氣壓記錄表7讀數；7)、打開液壓泵為巖心壓力室2加壓到另一設定值；8)、重復4 7步驟直至滿足試驗要求； 9)、利用試驗記錄的數據計算滲透率、孔隙度。致密巖石的滲透率采用下式計算得到:權利要求1.一種全自動測定動態圍壓下致密巖石滲透率和孔隙度的裝置，其特征在于，包括圍壓控制裝置(I)、巖心壓力室(2)、下游儲氣瓶(3)、上游儲氣瓶(4)、氣壓加載裝置(5)、上游氣壓記錄表(6)、下游氣壓記錄表(7)、上下游氣壓差記錄表(8)和計算機(9)，所述圍壓控制裝置(I)連通所述巖心壓力室(2)，所述巖心壓力室(2)的上端和下端分別連通所述下游儲氣瓶(3)和上游儲氣瓶(4)，所述巖心壓力室(2)的上端和所述下游儲氣瓶(3)形成下游氣路，所述巖心壓力室(2)的下端和所述上游儲氣瓶(4)形成上游氣路，所述巖心壓力室(2)和所述下游本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種全自動測定動態圍壓下致密巖石滲透率和孔隙度的裝置，其特征在于，包括圍壓控制裝置（1）、巖心壓力室（2）、下游儲氣瓶（3）、上游儲氣瓶（4）、氣壓加載裝置（5）、上游氣壓記錄表（6）、下游氣壓記錄表（7）、上下游氣壓差記錄表（8）和計算機（9），所述圍壓控制裝置（1）連通所述巖心壓力室（2），所述巖心壓力室（2）的上端和下端分別連通所述下游儲氣瓶（3）和上游儲氣瓶（4），所述巖心壓力室（2）的上端和所述下游儲氣瓶（3）形成下游氣路，所述巖心壓力室（2）的下端和所述上游儲氣瓶（4）形成上游氣路，所述巖心壓力室（2）和所述下游儲氣瓶（3）之間設置有所述下游氣壓記錄表（6），所述巖心壓力室（2）和所述上游儲氣瓶（4）之間設置有所述上游氣壓記錄表（7），所述下游儲氣瓶（3）和上游儲氣瓶（4）之間設置有所述上下游氣壓差記錄表（8），所述上游氣壓記錄表（6）、下游氣壓記錄表（7）和上下游氣壓差記錄表（8）均連接所述計算機（9），所述下游儲氣瓶（3）和上游儲氣瓶（4）均連通所述氣壓加載裝置（5），所述下游儲氣瓶（3）和所述氣壓加載裝置（5）之間設置有閥門，所述上游儲氣瓶（4）和所述氣壓加載裝置（5）之間設置有閥門。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐衛亞，賈朝軍，王如賓，張久長，張強，顧錦健，王欣，俞雋，
申請(專利權)人：河海大學，
類型：發明
國別省市：
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