專利名稱：一種煤巖巖心氣體滲透率測量裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于煤巖巖心氣體滲透率測試領域，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：
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式以甲烷為主的非常規天然氣。由于煤巖儲層具有低孔、低滲、性脆以及對甲烷吸附性強等特點，使煤巖和砂巖具有很大差別，因此準確測量煤層氣在煤巖中的滲流規律對煤層氣的勘探、開發及產能預測具有重要意義。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一的方法和標準， 測試設備、技術和方法仍待研制和提高。本發明裝置采用模塊化設計，通過提高上游壓力和準確測量氣體流量，實現了煤巖巖心氣體滲透率和等效液體滲透率的測量。

發明內容
本發明的目的是提供一種煤巖巖心氣體滲透率測量裝置，實現特低滲煤巖巖心的氣體滲透率和等效液體滲透率的測量。本發明的技術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、環壓加載模塊、數據采集及計量模塊、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 ；所述環壓加載模塊為手搖泵12 ；所述數據計量模塊包括精密壓力表6、10、皂泡流量計11 ；所述真空處理模塊為真空泵14。進一步優選，所述巖心夾持器8由筒體15、銅套16、護套17、巖心套筒18、密封圈 19、通孔20以及左右巖心封頭等組成。進一步優選，所述皂泡流量計11包括三個部分a_0. Iml/格，b-lml/格，C-IOml/ 格。進一步優選，所述巖心夾持器8規格為Φ 25. 4mm。進一步優選，所述緩沖容器4規格為IOOOml。本發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，測試時加在巖心上的圍壓應比上游壓力高0. 5MPa。煤巖巖心氣體滲透率計算公式為
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。本發明的特點為通過增大上游壓力和提高氣體流量測量精度，實現了特低滲煤巖巖心氣體滲透率和等效液體滲透率的測量，測量氣體包括氮氣、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，可以精確測定氣體流量。該裝置操作方便，測量數據重復性好，實驗誤差小，成本低。


圖1是依據本發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。
具體實施例方式下面結合具體實驗步驟來詳細描述本發明的實施方式。實驗步驟如下(1)用游標卡測量煤巖巖心的直徑和長度；(2)檢驗裝置的氣密性；(3)關掉高壓氣瓶、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入巖心夾持器中，進口壓力在0 之間。待氣體流動穩定后，記錄皂膜通過一定刻度所用時間；(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。利用公式計算煤巖巖心的氣體滲透率大小。
權利要求
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、環壓加載模塊、數據計量模塊、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)；所述環壓加載模塊為手搖泵(1 ；所述數據采集計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(11)；所述真空處理模塊為真空泵(14)。
2.根據權利要求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)、護套(17)、巖心套筒(18)、密封圈(19)、通孔(20)以及左右巖心封頭組成。
3.根據權利要求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.根據權利要求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加在巖心上的圍壓應比上游壓力高0. 5MPa。
全文摘要
本發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、環壓加載模塊、數據計量模塊、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)；所述環壓加載模塊為手搖泵(12)；所述數據計量模塊包括精密壓力表(6)和精密壓力表(10)、皂泡流量計(11)；所述真空處理模塊為真空泵(14)。該裝置操作方便，測量數據重復性好，實驗誤差小，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域。
文檔編號G01N11/08GK102435537SQ201110368838
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月21日 優先權日2011年11月21日
發明者孫仁遠, 張元法, 林李, 胡愛梅, 陳東 申請人:中國石油大學(華東)