一种用于高温环境下孔隙度测试装置及其测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油气勘探技术领域，具体地说是一种用于高温环境下孔隙度测试装置 及其测试方法。
【背景技术】
[0002] 目前测量岩石孔隙度方法主要为抽真空饱和液体法和利用理想气体状态方程的 气体法的；抽真空饱和液体法所使用的主要装置为抽真空栗和称量的电子天平，限制于实 验操作方式，液体的沸点和分子直径，只能用于相对较低温度和无围压环境下孔隙度的测 试；利用理想气体状态方程的气体法所使用主要设备有岩样夹持器，围压栗，标准气体室， 压力采集传感器，高压气源等；理想气体状态方程PV = nRT的使用是建立在气体的量在不 改变的情况下，即标准气体室以及连接被测岩样的管路和压力采集的管路中，不能有漏气 从而使气体的量发生改变的情况；在理想气体状态方程PV = nRT公式中，有温度参数T，但 实际应用中，主要以标准气体室和被测岩样处于同一温度环境为准；当标准气体室和被测 岩样处于不同温度环境时，其温差梯度难以确定，从而为计算带来误差。当测试孔隙度在高 于环境温度条件下进行时，需将标准气体室和被测岩样加热并且温度一致。
[0003] 在现有技术中，CN202583040U公布了一种岩矿石孔隙度测量仪，其原理为基于阿 基米德原理将所测物体的体积比转换为质量比，从而求得岩矿石的孔隙度；该装置无法在 液体沸点之外的温度下使用，并且试样不能施加围压。
【发明内容】
[0004] 针对以上存在的问题，本发明提出了一种用于高温环境下孔隙度测试装置及其测 试方法，该装置能在高温条件下测试岩样孔隙度，微型脉冲电磁阀不发热，死体积小，提高 了孔隙体积测量精度，该测试方法简单易行，实施方便。
[0005] 为解决上述技术问题，本申请提供了一种用于高温环境下孔隙度测试装置，包括 岩样夹持器，所述的岩样夹持器由夹持器釜体以及设置在夹持器釜体内的加热部件组成， 所述的岩样夹持器的一端为堵头，另一端设有夹持器柱塞，所述的岩样夹持器内部还设有 微型脉冲电磁阀一和微型脉冲电磁阀二，微型脉冲电磁阀一和微型脉冲电磁阀二之间为气 体腔室，岩样夹持器外侧还设有对其进行加压、保持恒压围压加载栗，压力采集控制系统以 及高压气源，堵头的内侧为岩样室，所述的高压气源通过管道连通至岩样室，管道上还设有 放空阀。
[0006] 所述的微型脉冲电磁阀一和微型脉冲电磁阀二气体流动方向一致，气体流动方向 为岩样室端为高压端，远离岩样室端为低压端，微型脉冲电磁阀一、微型脉冲电磁阀二和气 体腔室三者呈串联结构；并且置于夹持器柱塞中，并靠近岩样室中岩样接触端面的一端。
[0007] 所述的微型脉冲电磁阀二的外端面在夹持器柱塞中所处位置进入夹持器釜体的 外端面以内。
[0008] 本发明还提供了一种用于高温环境下孔隙度测试的方法，包括以下步骤：
[0009] SI、关闭放空阀，打开微型脉冲电磁阀一和微型脉冲电磁阀二，将气体充入岩样室 中的岩样；
[0010] S2、关闭微型脉冲电磁阀一，打开放空阀，将存储气体的气体腔室放空，等待充入 岩样的气体压力平衡后，记录为初始气体平衡压力Pl;
[0011] S3、关闭微型脉冲电磁阀二，打开微型脉冲电磁阀一，气体从岩样中释放进入存储 气体的气体腔室，当气体压力平衡后，记录为最终气体平衡压力P2 ;
[0012] S4、根据式（1)、式（2)计算岩样孔隙度；
[0015] 式中Vx为岩样孔隙体积，P1S初始气体平衡压力；P2为最终气体平衡压力；V。为 存储气体的气体腔室体积A为微型脉冲电磁阀截止位置到岩样端面的管路体积；Vz为岩 样总体积；(J)为岩样孔隙度。
[0016] 有益效果
[0017] 本申请具有如下技术效果或优点：
[0018] 该装置能在高温条件下测试岩样孔隙度，微型脉冲电磁阀不发热，死体积小，提高 了孔隙体积测量精度，该测试方法简单易行，实施方便。
【附图说明】
[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0020] 图1本申请实施例的整体结构图。
[0021] 图中：1、岩样夹持器，2、夹持器釜体，3、加热部件，4、堵头，5、夹持器柱塞，6、微型 脉冲电磁阀一，7、微型脉冲电磁阀二，8、气体腔室，9、围压加载栗，10、压力采集控制系统， 11、高压气源，12、岩样室，13、放空阀。
【具体实施方式】
[0022] 为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上 述技术方案进行详细的说明。
[0023] 本发明提供了一种用于高温环境下孔隙度测试装置及其测试方法，该装置能在高 温条件下测试岩样孔隙度，微型脉冲电磁阀不发热，死体积小，提高了孔隙体积测量精度， 该测试方法简单易行，实施方便。
[0024] 如图1所示，本发明所述的一种用于高温环境下孔隙度测试装置，包括岩样夹持 器1，所述的岩样夹持器1由夹持器釜体2以及设置在夹持器釜体2内的加热部件3组成， 所述的岩样夹持器1的一端为堵头4,另一端设有夹持器柱塞5,所述的岩样夹持器1内部 还设有微型脉冲电磁阀一 6和微型脉冲电磁阀二7,微型脉冲电磁阀一 6和微型脉冲电磁阀 二7之间为气体腔室8,岩样夹持器1外侧还设有对其进行加压、保持恒压围压加载栗9,压 力采集控制系统10以及高压气源11，堵头4的内侧为岩样室12,所述的高压气源11通过 管道连通至岩样室12,管道上还设有放空阀13。
[0025] 其中，在本实施例中，所述的微型脉冲电磁阀一 6和微型脉冲电磁阀二7气体流动 方向一致，气体流动方向为岩样室12端为高压端，远离岩样室12端为低压端，微型脉冲电 磁阀一 6、微型脉冲电磁阀二7和气体腔室8三者呈串联结构；并且置于夹持器柱塞5中， 并靠近岩样室12中岩样接触端面的一端。
[0026] 其中，在本实施例中，所述的微型脉冲电磁阀二7的外端面在夹持器柱塞5中所处 位置进入夹持器釜体2的外端面以内，以便对该装置均匀加热，以解决测试过程中，岩样和 存储气体的岩样室12温度一致的问题。
[0027] 本实施例所述的一种用于高温环境下孔隙度测试方法，基于理想气体状态方程PV =nRT来实现测试目，包括以下步骤：
[0028] S1、关闭放空阀13,打开微型脉冲电磁阀一 6和微型脉冲电磁阀二7,将气体充入 岩样室12中的岩样；
[0029]S2、关闭微型脉冲电磁阀一6,打开放空阀13,将存储气体的气体腔室8放空，等待 充入岩样的气体压力平衡后，记录为初始气体平衡压力Pl ;
[0030]S3、关闭微型脉冲电磁阀二7,打开微型脉冲电磁阀一 6,气体从岩样中释放进入 存储气体的气体腔室8,当气体压力平衡后，记录为最终气体平衡压力P2 ;
[0031] S4、根据式（1)、式（2)计算岩样孔隙度；
[0034] 式中Vx为岩样孔隙体积，P1S初始气体平衡压力；P2为最终气体平衡压力；V。为 存储气体的气体腔室体积A为微型脉冲电磁阀截止位置到岩样端面的管路体积；Vz为岩 样总体积；(J)为岩样孔隙度。
[0035] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例演示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质 对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种用于高温环境下孔隙度测试装置，其特征在于，包括岩样夹持器（I)，所述的岩 样夹持器（1)由夹持器釜体（2)以及设置在夹持器釜体（2)内的加热部件（3)组成，所述 的岩样夹持器（1)的一端为堵头（4)，另一端设有夹持器柱塞（5)，所述的岩样夹持器（1) 内部还设有微型脉冲电磁阀一（6)和微型脉冲电磁阀二（7)，微型脉冲电磁阀一（6)和微型 脉冲电磁阀二（7)之间为气体腔室（8)，岩样夹持器（1)外侧还设有对其进行加压、保持恒 压围压加载栗（9)，压力采集控制系统（10)以及高压气源（11)，堵头（4)的内侧为岩样室 (12)，所述的高压气源（11)通过管道连通至岩样室（12)，管道上还设有放空阀（13)。2. 根据权利要求1所述的一种用于高温环境下孔隙度测试装置，其特征在于，所述的 微型脉冲电磁阀一（6)和微型脉冲电磁阀二（7)气体流动方向一致，气体流动方向为岩样 室（12)端为高压端，远离岩样室（12)端为低压端，微型脉冲电磁阀一（6)、微型脉冲电磁阀 二（7)和气体腔室（8)三者呈串联结构；并且置于夹持器柱塞（5)中，并靠近岩样室（12) 中岩样接触端面的一端。3. 根据权利要求2所述的一种用于高温环境下孔隙度测试装置，其特征在于，所述的 微型脉冲电磁阀二（7)的外端面在夹持器柱塞（5)中所处位置进入夹持器釜体（2)的外端 面以内。4. 一种用于高温环境下孔隙度测试方法，其特征在于，包括以下步骤： 51、 关闭放空阀（13)，打开微型脉冲电磁阀一（6)和微型脉冲电磁阀二（7)，将气体充 入岩样室（12)中的岩样； 52、 关闭微型脉冲电磁阀一（6)，打开放空阀（13)，将存储气体的气体腔室（8)放空，等 待充入岩样的气体压力平衡后，记录为初始气体平衡压力P 1; 53、 关闭微型脉冲电磁阀二（7)，打开微型脉冲电磁阀一（6)，气体从岩样中释放进入 存储气体的气体腔室（8)，当气体压力平衡后，记录为最终气体平衡压力P 2; 54、 根据式（1)、式（2)计算岩样孔隙度；式中Vx为岩样孔隙体积，P1S初始气体平衡压力；P2S最终气体平衡压力；V。为存储 气体的气体腔室体积为微型脉冲电磁阀截止位置到岩样端面的管路体积；Vz为岩样总 体积；Φ为岩样孔隙度。
【专利摘要】本发明提供了一种用于高温环境下孔隙度测试装置及其测试方法，包括岩样夹持器，所述的岩样夹持器由夹持器釜体以及设置在夹持器釜体内的加热部件组成，所述的岩样夹持器的一端为堵头，另一端设有夹持器柱塞，所述的岩样夹持器内部还设有微型脉冲电磁阀一和微型脉冲电磁阀二，微型脉冲电磁阀一和微型脉冲电磁阀二之间为气体腔室，岩样夹持器外侧还设有对其进行加压、保持恒压围压加载泵，压力采集控制系统以及高压气源，堵头的内侧为岩样室，所述的高压气源通过管道连通至岩样室，管道上还设有放空阀，该装置能在高温条件下测试岩样孔隙度，微型脉冲电磁阀不发热，死体积小，提高了孔隙体积测量精度，该测试方法简单易行，实施方便。
【IPC分类】G01N15/08
【公开号】CN105067499
【申请号】CN201510497129
【发明人】何胜林, 周家雄, 张海荣, 陈一健
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海石油(中国)有限公司湛江分公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月13日