多孔介质孔渗特性测量方法、系统、电子设备和存储介质

1.本发明涉及油气开发技术领域，尤其涉及一种多孔介质孔渗特性测量方法、系统、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.在许多工程应用中，多孔介质的孔渗特性起着至关重要的作用，例如油气开采、二氧化碳地质储存和精密轴系润滑等。其中，多孔介质的孔渗特性包括渗透率和孔隙率。如何提高多孔介质孔渗特性的测量精度和测量效率，是多孔介质孔渗特性研究中值得关注的问题之一。
3.目前主要方案是，从单侧向多孔介质施加压力脉冲对多孔介质的孔渗特性进行测量。然而，该方案无法同时测量多孔介质的渗透率和孔隙率，使得总测量时间增加，导致测量效率低下，且由于无法保证不同测量环境处于相同的应力条件，从而导致测量误差较大，使得测量精度降低。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种多孔介质孔渗特性测量方法、系统、电子设备和存储介质，能够在相同的应力条件下同时测量多孔介质的渗透率和孔隙率，有效提高了多孔介质孔渗特性的测量精度和测量效率。
5.根据本发明的一方面，提供了一种多孔介质孔渗特性测量方法，所述多孔介质位于样品腔内；所述样品腔分别与第一气体腔和第二气体腔连接；所述方法包括：
6.向所述第一气体腔通入工作气体，控制所述第一气体腔、所述第二气体腔和所述样品腔互相连通，确定所述第一气体腔的初始平衡压力；
7.控制所述第一气体腔与所述第二气体腔连通，并对所述第一气体腔进行变压处理得到所述第一气体腔的处理压力；其中，所述变压处理为加压处理或减压处理；
8.控制所述第一气体腔、所述第二气体腔和所述样品腔互相连通，确定所述第一气体腔的时变压力和最终平衡压力；
9.根据所述初始平衡压力、所述处理压力、所述时变压力和所述最终平衡压力，确定所述多孔介质的孔渗特性；其中，所述孔渗特性包括渗透率和孔隙率。
10.可选的，所述样品腔与所述第一气体腔通过第一管路连接；所述样品腔与所述第二气体腔通过第二管路连接；所述第一气体腔与所述第二气体腔通过第三管路连接；所述第一管路、第二管路以及第三管路分别设置第一阀门、第二阀门和第三阀门；
11.控制所述第一气体腔、所述第二气体腔和所述样品腔互相连通，包括：
12.控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开，以使所述第一气体腔、所述第二气体腔和所述样品腔互相连通；
13.控制所述第一气体腔与所述第二气体腔连通，包括：
14.控制所述第一阀门和所述第二阀门关闭，以及控制所述第三阀门打开，以使所述
第一气体腔与所述第二气体腔连通。
15.可选的，根据所述初始平衡压力、所述处理压力、所述时变压力和所述最终平衡压力，确定所述多孔介质的孔渗特性，包括：
16.根据所述初始平衡压力、所述处理压力和所述最终平衡压力确定孔隙率；
17.根据所述时变压力、所述最终平衡压力和所述孔隙率确定渗透率。
18.可选的，根据所述初始平衡压力、所述处理压力和所述最终平衡压力确定孔隙率，包括：
19.将所述初始平衡压力与所述最终平衡压力的差的绝对值确定为第一差值；
20.将所述处理压力与所述最终平衡压力的差的绝对值确定为第二差值；
21.根据所述第一差值与所述第二差值的比值确定孔隙率。
22.可选的，根据所述时变压力、所述最终平衡压力和所述孔隙率确定渗透率，包括：
23.根据所述时变压力与所述最终平衡压力的差的绝对值确定时变压差；
24.对所述时变压差的对数进行线性拟合得到拟合直线，确定所述拟合直线的斜率；
25.根据所述孔隙率确定中间参数；
26.根据所述拟合直线的斜率、所述孔隙率和所述中间参数确定渗透率；
27.其中，所述中间参数由公式确定；θ为中间参数，l为多孔介质的长度，a为多孔介质的横截面积，φ为孔隙率，v1为第一气体腔的体积，v2为第二气体腔的体积。
28.可选的，采用如下公式确定渗透率：
[0029][0030]
其中，k为渗透率，α为拟合直线的斜率，β为气体等温压缩系数，μ为气体粘度，φ为孔隙率，l为多孔介质的长度，θ1为第一个大于0的实数θ。
[0031]
可选的，在向所述第一气体腔通入工作气体之前，所述方法还包括：
[0032]
检查所述样品腔、所述第一气体腔、所述第二气体腔、所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路是否存在气体泄露。
[0033]
根据本发明的另一方面，提供了一种多孔介质孔渗特性测量系统，所述系统包括样品腔、第一气体腔和第二气体腔；所述样品腔分别与所述第一气体腔和所述第二气体腔连接；其中：
[0034]
所述样品腔，用于放置多孔介质；
[0035]
所述第一气体腔和所述第二气体腔，用于接收和释放工作气体；
[0036]
所述系统包括：
[0037]
第一控制模块，用于向所述第一气体腔通入工作气体，控制所述第一气体腔、所述第二气体腔和所述样品腔互相连通，确定所述第一气体腔的初始平衡压力；
[0038]
第二控制模块，用于控制所述第一气体腔与所述第二气体腔连通，并对所述第一气体腔进行变压处理得到所述第一气体腔的处理压力；其中，所述变压处理为加压处理或减压处理；
[0039]
第三控制模块，用于控制所述第一气体腔、所述第二气体腔和所述样品腔互相连
通，确定所述第一气体腔的时变压力和最终平衡压力；
[0040]
孔渗特性确定模块，用于根据所述初始平衡压力、所述处理压力、所述时变压力和所述最终平衡压力，确定所述多孔介质的孔渗特性；其中，所述孔渗特性包括渗透率和孔隙率。
[0041]
根据本发明的另一方面，提供了一种多孔介质孔渗特性测量电子设备，所述电子设备包括：
[0042]
至少一个处理器；以及
[0043]
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0044]
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的多孔介质孔渗特性测量方法。
[0045]
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的多孔介质孔渗特性测量方法。
[0046]
本发明实施例的技术方案，向第一气体腔通入工作气体，控制第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通，确定第一气体腔的初始平衡压力；控制第一气体腔与第二气体腔连通，并对第一气体腔进行变压处理得到第一气体腔的处理压力；其中，变压处理为加压处理或减压处理；控制第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通，确定第一气体腔的时变压力和最终平衡压力；根据初始平衡压力、处理压力、时变压力和最终平衡压力，确定多孔介质的孔渗特性；其中，孔渗特性包括渗透率和孔隙率。本技术方案，能够在相同应力条件下同时测量多孔介质的渗透率和孔隙率，有效提高了多孔介质孔渗特性的测量精度和测量效率。
[0047]
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0048]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0049]
图1是根据本发明实施例一提供的一种多孔介质孔渗特性测量方法的流程图；
[0050]
图2a是根据本发明实施例一提供的一种时变压力的示意图；
[0051]
图2b是根据本发明实施例一提供的一种时变压差对数的拟合直线示意图；
[0052]
图3是根据本发明实施例一提供的一种多孔介质孔渗特性测量系统的结构示意图；
[0053]
图4是根据本发明实施例二提供的一种多孔介质孔渗特性测量方法的流程图；
[0054]
图5是根据本发明实施例三提供的一种多孔介质孔渗特性测量系统的结构示意图；
[0055]
图6是实现本发明实施例的一种多孔介质孔渗特性测量方法的电子设备的结构示
意图。
[0056]
附图标记：
[0057]
1、高压气源装置；2、第一气体腔；3、样品腔；4、第二气体腔；5、围压加载装置；6、保温装置；7、第一气体腔的压力传感器；8、第二气体腔的压力传感器；9、第四阀门；10、第一阀门；11、第三阀门；12、第二阀门；13、第五阀门。
具体实施方式
[0058]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0059]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0060]
实施例一
[0061]
图1为本发明实施例一提供的一种多孔介质孔渗特性测量方法的流程图，本实施例可适用于在相同应力条件下对多孔介质的孔渗特性进行同时测量的情况，该方法可以由多孔介质孔渗特性测量系统来执行，该多孔介质孔渗特性测量系统可以采用硬件和/或软件的形式实现，该多孔介质孔渗特性测量系统可配置于具有数据处理能力的电子设备中。如图1所示，该方法包括：
[0062]
s110，向第一气体腔通入工作气体，控制第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通，确定第一气体腔的初始平衡压力。
[0063]
其中，工作气体可以是指化学性质不活泼的气体，例如工作气体可以是氮气或者任一惰性气体(如氦气或者氩气)。样品腔可以是指用于放置多孔介质的密闭腔体，分别与第一气体腔和第二气体腔连接。其中，多孔介质可以是指多相物质共存的一种组合体，例如多孔介质可以是岩心、泡沫金属或者高分子材料等。具体的，可以将形状规则的多孔介质作为检测样品，例如多孔介质可以是圆柱体、长方体或者正方体等，使得测量过程简单化，便于对多孔介质孔渗特性的检测。第一气体腔和第二气体腔是两个密闭的腔体，可以用于接收或者释放工作气体。具体的，第一气体腔和第二气体腔可以相同，也可以不相同，本实施例对此不做任何限定。初始平衡压力可以是指在第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通的情况下第一次得到的第一气体腔的稳定压力。
[0064]
本实施例中，在向第一气体腔通入工作气体之前，需要进行准备工作。具体的，需要将待检测的多孔介质放置于样品腔中，并将多孔介质的侧面进行密封，确保工作气体只能从多孔介质的底面通过，而不能从侧面通过。此外，还需要对样品腔中的多孔介质施加围
压(如20mpa)，并将第一气体腔、第二气体腔和样品腔处于恒定温度(如35摄氏度)，以模拟多孔介质的自然状态，使得检测条件更加接近于真实情况。
[0065]
在准备工作完成之后，可以通过高压气源装置向第一气体腔通入工作气体，同时控制第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通。在完成气体通入后，阻断第一气体腔与高压气源装置的连通，此时只有第一气体腔、第二气体腔和样品腔是相互连通的，因而可以构成一个封闭空间。待一段时间后，封闭空间内部可以形成恒定的压力，该压力即为初始平衡压力。可以理解的是，由于三个腔体形成的是封闭空间，因此三个腔体内的初始平衡压力均相同。示例性的，可以利用压力传感器检测第一气体腔的初始平衡压力。
[0066]
s120，控制第一气体腔与第二气体腔连通，并对第一气体腔进行变压处理得到第一气体腔的处理压力；其中，变压处理为加压处理或减压处理。
[0067]
其中，处理压力可以是指经过变压处理后得到的第一气体腔的压力。变压处理可以为加压处理或者减压处理。本实施例中，仍然保持第一气体腔与第二气体腔连通，同时控制样品腔与第一气体腔和第二气体腔不连通，并对第一气体腔进行变压处理。具体的，可以通过高压气源装置再次向第一气体腔通入工作气体实现加压处理，也可以将第一气体腔与外部连通，从第一气体腔向外排放工作气体以实现减压处理。在对第一气体腔进行变压处理后，再次阻断第一气体腔与外部的连通。此时，第一气体腔与第二气体腔构成一个封闭空间，样品腔处于另外一个封闭空间。
[0068]
可以理解的是，在对第一气体腔进行变压处理之后，第一气体腔内的压力与初始平衡压力相比会有所改变(压力增加或减小)，此时第一气体腔和第二气体腔的压力存在差异。由于第一气体腔与第二气体腔形成一个封闭空间，待一段时间后，两个气体腔的压力会达到相同的稳定状态，即两个气体腔的压力相同且恒定，该稳定状态下的压力即为处理压力。若对第一气体腔进行加压处理，则处理压力大于初始平衡压力；相反的，若对第一气体腔进行减压处理，则处理压力小于初始平衡压力。由于样品腔在另外一个封闭空间，所以样品腔内的压力仍保持在初始平衡压力。
[0069]
s130，控制第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通，确定第一气体腔的时变压力和最终平衡压力。
[0070]
其中，时变压力可以是指在第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通的情况下得到的第一气体腔内随时间变化的压力。最终平衡压力可以是指在第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通的情况下再次得到的第一气体腔的稳定压力，即第一气体腔内随时间变化的压力达到稳定状态时的所对应的压力。
[0071]
本实施例中，在得到第一气体腔的处理压力后，再次控制第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通，三个腔体再次构成一个封闭空间。在三个腔体刚刚连通时，由于两个气体腔内的处理压力与样品腔内的初始平衡压力之间存在压力差，因此在压力差的作用下会驱动各腔体内的工作气体发生流动。具体的，若对第一气体腔进行加压处理(即处理压力大于初始平衡压力)，则第一气体腔和第二气体腔内的气体会在压力差的驱动下流入样品腔；相反的，若对第一气体腔进行减压处理(即处理压力小于初始平衡压力)，则样品腔内的气体会在压力差的驱动下流入第一气体腔和第二气体腔。在气体流动的过程中，第一气体腔内的压力会随时间发生改变直至达到稳定状态。其中，第一气体腔在不同时刻下的变化压力即为时变压力，而最终达到稳定状态时的压力即为最终平衡压力。
[0072]
需要说明的是，在气体流动的过程中，第一气体腔和第二气体腔内的压力变化始终保持一致；而当气体不再发生流动(即达到稳定状态)时，第一气体腔、第二气体腔和样品腔内的压力均等于最终平衡压力。
[0073]
s140，根据初始平衡压力、处理压力、时变压力和最终平衡压力，确定多孔介质的孔渗特性；其中，孔渗特性包括渗透率和孔隙率。
[0074]
本实施例中，在得到初始平衡压力、处理压力、时变压力和最终平衡压力之后，可以根据上述参数确定多孔介质的孔渗特性。可选的，根据初始平衡压力、处理压力、时变压力和最终平衡压力，确定多孔介质的孔渗特性，包括：根据初始平衡压力、处理压力和最终平衡压力确定孔隙率；根据时变压力、最终平衡压力和孔隙率确定渗透率。
[0075]
本实施例中，在确定多孔介质的孔渗特性时，可以首先根据初始平衡压力、处理压力和最终平衡压力确定孔隙率。可选的，根据初始平衡压力、处理压力和最终平衡压力确定孔隙率，包括：将初始平衡压力与最终平衡压力的差的绝对值确定为第一差值；将处理压力与最终平衡压力的差的绝对值确定为第二差值；根据第一差值与第二差值的比值确定孔隙率。
[0076]
其中，第一差值可以是指初始平衡压力与最终平衡压力的差的绝对值。第二差值可以是指处理压力与最终平衡压力的差的绝对值。本实施例中，可以根据第一差值与第二差值的比值确定孔隙率。具体的，假设初始平衡压力为p1，处理压力为p2，最终平衡压力为p
eq
，则第一差值为|p
2-p
eq
|，第二差值为|p
eq-p1|，进而可以根据|p
2-p
eq
|与|p
eq-p1|的比值确定多孔介质的孔隙率。示例性的，可以由公式计算孔隙率。其中，φ为孔隙率，v1为第一气体腔的体积，v2为第二气体腔的体积，l为多孔介质的长度，a为多孔介质的横截面积。
[0077]
本实施例中，在确定多孔介质的孔渗特性之后，可以根据时变压力、最终平衡压力和孔隙率进一步确定渗透率。可选的，根据时变压力、最终平衡压力和孔隙率确定渗透率，包括：根据时变压力与最终平衡压力的差的绝对值确定时变压差；对时变压差的对数进行线性拟合得到拟合直线，确定拟合直线的斜率；根据孔隙率确定中间参数；根据拟合直线的斜率、孔隙率和中间参数确定渗透率；其中，中间参数由公式确定；θ为中间参数，l为多孔介质的长度，a为多孔介质的横截面积，φ为孔隙率，v1为第一气体腔的体积，v2为第二气体腔的体积。
[0078]
其中，时变压差可以是指时变压力与最终平衡压力的差的绝对值。拟合直线可以是指对时变压差的对数进行线性拟合所得到的直线。中间参数可以作为影响渗透率最终结果的参数之一。具体的，中间参数可以由公式确定；其中，θ为中间参数，l为多孔介质的长度，a为多孔介质的横截面积，φ为孔隙率，v1为第一气体腔的体积，v2为第二气体腔的体积。
[0079]
示例性的，假设时变压力为p(t)，最终平衡压力为p
eq
，则时变压差为|p(t)-p
eq
|，时变压差的自然对数为ln[|p(t)-p
eq
|]，通过对ln[|p(t)-p
eq
|]进行线性拟合可以得到ln
[|p(t)-p
eq
|]对时间的斜率，即拟合直线的斜率。进而可以通过公式确定中间参数θ。可选的，采用如下公式确定渗透率：其中，k为渗透率，α为拟合直线的斜率，β为气体等温压缩系数，μ为气体粘度，φ为孔隙率，l为多孔介质的长度，θ1为第一个大于0的实数θ。
[0080]
图2a为本发明实施例一提供的一种时变压力的示意图。图2b为本发明实施例一提供的一种时变压差对数的拟合直线示意图。在本实施例中，选择砂岩岩心作为多孔介质，选择氦气作为工作气体，设置围压为20mpa，且保持三个腔体处于35摄氏度恒温，可以得到初始平衡压力为0.320mpa，处理压力为0.399mpa，最终平衡压力为0.373mpa，时变压力可参见图2a。通过计算时变压差的对数可以得到图2b中的各离散点，通过对时变压差对数进行线性拟合，可以得到图2b中的拟合直线，且拟合直线的斜率为-2.57
×
10-2
。利用以上参数，可以得到该多孔介质的孔隙率为8.65％，且渗透率为2.04
×
10-17
平方米。
[0081]
本发明实施例的技术方案，向第一气体腔通入工作气体，控制第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通，确定第一气体腔的初始平衡压力；控制第一气体腔与第二气体腔连通，并对第一气体腔进行变压处理得到第一气体腔的处理压力；其中，变压处理为加压处理或减压处理；控制第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通，确定第一气体腔的时变压力和最终平衡压力；根据初始平衡压力、处理压力、时变压力和最终平衡压力，确定多孔介质的孔渗特性；其中，孔渗特性包括渗透率和孔隙率。本技术方案，能够在相同应力条件下同时测量多孔介质的渗透率和孔隙率，有效提高了多孔介质孔渗特性的测量精度和测量效率。
[0082]
在本实施例中，可选的，样品腔与第一气体腔通过第一管路连接；样品腔与第二气体腔通过第二管路连接；第一气体腔与第二气体腔通过第三管路连接；第一管路、第二管路以及第三管路分别设置第一阀门、第二阀门和第三阀门；控制第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通，包括：控制第一阀门、第二阀门和第三阀门打开，以使第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通；控制第一气体腔与第二气体腔连通，包括：控制第一阀门和第二阀门关闭，以及控制第三阀门打开，以使第一气体腔与第二气体腔连通。
[0083]
其中，第一管路可以是指样品腔与第一气体腔的连接管路。第二管路可以是指样品腔与第二气体腔的连接管路。第三管路可以是指第一气体腔与第二气体腔的连接管路。第一阀门、第二阀门和第三阀门分别是指第一管路、第二管路和第三管路上的开关阀门。
[0084]
本实施例中，样品腔、第一气体腔和第二气体腔之间可以通过管路连接，并通过管路上设置的阀门控制各腔体之间的通断。其中，样品腔与第一气体腔通过第一管路连接，样品腔与第二气体腔通过第二管路连接，第一气体腔与第二气体腔通过第三管路连接，且第一管路、第二管路和第三管路分别设置有第一阀门、第二阀门和第三阀门。具体的，可以控制第一阀门、第二阀门和第三阀门均处于打开状态，以使第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通。可以控制第一阀门和第二阀门处于关闭状态，同时控制第三阀门处于打开状态，以使第一气体腔与第二气体腔连通。
[0085]
本方案通过这样的设置，可以通过控制各腔体之间连接管路上阀门的开闭状态来实现对各腔体之间的通断控制，方便、快捷且有效。
[0086]
图3为本发明实施例一提供的一种多孔介质孔渗特性测量系统的结构示意图。该系统可以包括样品腔、第一气体腔、第二气体腔、高压气源装置、围压加载装置、保温装置、压力传感器、管路和阀门。其中，样品腔与第一气体腔的连接管路设有第一阀门，样品腔与第二气体腔的连接管路设有第二阀门，第一气体腔与第二气体腔的连接管路设有第三阀门，第一气体腔与高压气源装置的连接管路设有第四阀门，第二气体腔通过设有第五阀门的管路与空气连通。
[0087]
具体的，样品腔可用于放置多孔介质，第一气体腔和第二气体腔可以用于接收和释放工作气体，高压气源装置可以用于向第一气体腔通入工作气体，围压加载装置可以用于对样品腔中的多孔介质施加围压，保温装置可以使得系统中所有腔体和管路处于恒温状态，第一气体腔和第二气体腔的压力传感器可分别用于检测两个气体腔的压力。可以通过控制不同阀门的开闭状态来控制各组成部分间的通断状态。
[0088]
实施例二
[0089]
图4为本发明实施例二提供的一种多孔介质孔渗特性测量方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础进行优化。具体优化为：在向第一气体腔通入工作气体之前，所述方法还包括：检查样品腔、第一气体腔、第二气体腔、第一管路、第二管路和第三管路是否存在气体泄露。
[0090]
如图4所示，本实施例的方法具体包括如下步骤：
[0091]
s410，检查样品腔、第一气体腔、第二气体腔、第一管路、第二管路和第三管路是否存在气体泄露，若是则执行s420-s460,否则执行s430-s460。
[0092]
本实施例中，在向第一气体腔通入工作气体，首先需要检查样品腔、第一气体腔、第二气体腔以及三个腔体之间的连接管路是否存在气体泄露，避免因为腔体或管路泄露导致多孔介质孔渗特性的测量精度下降。具体的，可以在样品腔、第一气体腔和第二气体腔互相连通的情况下，通过高压气源装置向第一气体腔通入工作气体，然后阻断三个腔体与外界的连接关系，使得三个腔体形成一个封闭的测试环境。待一段时间后，检测三个腔体内的气压是否保持稳定。若气压保持稳定不变，则可以表明三个腔体和三个管路不存在气体泄露，此时可以直接对多孔介质的孔渗特性进行测量；若气压一直处于不断下降的状态，则可以表明有腔体或者管路存在气体泄露，此时需要对漏气的腔体或管路进行处理。
[0093]
s420，将存在气体泄露的目标腔体和目标管路进行更换；其中，目标腔体为样品腔、第一气体腔和第二气体腔中的至少一个；目标管路为第一管路、第二管路和第三管路中的至少一个。
[0094]
其中，目标腔体可以是指存在气体泄露的腔体。目标管路可以是指存在气体泄露的连接管路。其中，目标腔体可以是样品腔、第一气体腔和第二气体腔中的至少一个，目标管路可以是第一管路、第二管路和第三管路中的至少一个。需要说明的是，当检测到存在气体泄露时，可能只有1个或多个腔体存在气体泄露，也可能只有1个或多个管路存在气体泄露，还可能是腔体和管路同时存在气体泄露，需要根据实际检查结果判断。
[0095]
本实施例中，当检查到有腔体或管路存在气体泄露时，首先需要确定目标腔体和目标管路，即确定是哪个腔体或哪个管路存在气体泄露，进而将目标腔体和目标管路进行更换，以确保更换后的各个腔体和管路气密性良好，无气体泄露问题。
[0096]
s430，向第一气体腔通入工作气体，控制第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连
通，确定第一气体腔的初始平衡压力。
[0097]
s440，控制第一气体腔与第二气体腔连通，并对第一气体腔进行变压处理得到第一气体腔的处理压力；其中，变压处理为加压处理或减压处理。
[0098]
s450，控制第一气体腔、第二气体腔和样品腔互相连通，确定第一气体腔的时变压力和最终平衡压力。
[0099]
s460，根据初始平衡压力、处理压力、时变压力和最终平衡压力，确定多孔介质的孔渗特性；其中，孔渗特性包括渗透率和孔隙率。
[0100]
其中，s430-s460的实现方式可参见s110-s140中的详细描述。
[0101]
本发明实施例的技术方案，在向第一气体腔通入工作气体之前，检查样品腔、第一气体腔和第二气体腔是否存在气体泄露，当存在气体泄露时将对应的腔体进行更换。本技术方案，在提高多孔介质孔渗特性的测量精度和测量效率的基础上，还能有效避免因腔体或管路泄露导致的多孔介质孔渗特性测量精度下降的问题，进一步提高了测量精度。
[0102]
实施例三
[0103]
图5为本发明实施例三提供的一种多孔介质孔渗特性测量系统的结构示意图，该装置可执行本发明任意实施例所提供的多孔介质孔渗特性测量方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。该系统包括样品腔、第一气体腔和第二气体腔；所述样品腔分别与所述第一气体腔和所述第二气体腔连接；其中：所述样品腔，用于放置多孔介质；所述第一气体腔和所述第二气体腔，用于接收和释放工作气体。如图5所示，该系统包括：
[0104]
第一控制模块510，用于向所述第一气体腔通入工作气体，控制所述第一气体腔、所述第二气体腔和所述样品腔互相连通，确定所述第一气体腔的初始平衡压力；
[0105]
第二控制模块520，用于控制所述第一气体腔与所述第二气体腔连通，并对所述第一气体腔进行变压处理得到所述第一气体腔的处理压力；其中，所述变压处理为加压处理或减压处理；
[0106]
第三控制模块530，用于控制所述第一气体腔、所述第二气体腔和所述样品腔互相连通，确定所述第一气体腔的时变压力和最终平衡压力；
[0107]
孔渗特性确定模块540，用于根据所述初始平衡压力、所述处理压力、所述时变压力和所述最终平衡压力，确定所述多孔介质的孔渗特性；其中，所述孔渗特性包括渗透率和孔隙率。
[0108]
可选的，所述样品腔与所述第一气体腔通过第一管路连接；所述样品腔与所述第二气体腔通过第二管路连接；所述第一气体腔与所述第二气体腔通过第三管路连接；所述第一管路、第二管路以及第三管路分别设置第一阀门、第二阀门和第三阀门；
[0109]
所述第一控制模块510，具体用于：
[0110]
控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门打开，以使所述第一气体腔、所述第二气体腔和所述样品腔互相连通，确定所述第一气体腔的初始平衡压力。
[0111]
所述第二控制模块520，具体用于：
[0112]
控制所述第一阀门和所述第二阀门关闭，以及控制所述第三阀门打开，以使所述第一气体腔与所述第二气体腔连通，并对所述第一气体腔进行变压处理得到所述第一气体腔的处理压力；其中，所述变压处理为加压处理或减压处理；
[0113]
所述第三控制模块530，具体用于：
[0114]
控制所述第一气体腔、所述第二气体腔和所述样品腔互相连通，确定所述第一气体腔的时变压力和最终平衡压力。
[0115]
可选的，所述孔渗特性确定模块540，包括：
[0116]
孔隙率确定单元，用于根据所述初始平衡压力、所述处理压力和所述最终平衡压力确定孔隙率；
[0117]
渗透率确定单元，用于根据所述时变压力、所述最终平衡压力和所述孔隙率确定渗透率。
[0118]
可选的，所述孔隙率确定单元，用于：
[0119]
将所述初始平衡压力与所述最终平衡压力的差的绝对值确定为第一差值；
[0120]
将所述处理压力与所述最终平衡压力的差的绝对值确定为第二差值；
[0121]
根据所述第一差值与所述第二差值的比值确定孔隙率。
[0122]
可选的，所述渗透率确定单元，用于：
[0123]
根据所述时变压力与所述最终平衡压力的差的绝对值确定时变压差；
[0124]
对所述时变压差的对数进行线性拟合得到拟合直线，确定所述拟合直线的斜率；
[0125]
根据所述孔隙率确定中间参数；
[0126]
根据所述拟合直线的斜率、所述孔隙率和所述中间参数确定渗透率；
[0127]
其中，所述中间参数由公式确定；θ为中间参数，l为多孔介质的长度，a为多孔介质的横截面积，φ为孔隙率，v1为第一气体腔的体积，v2为第二气体腔的体积。
[0128]
可选的，采用如下公式确定渗透率：
[0129][0130]
其中，k为渗透率，α为拟合直线的斜率，β为气体等温压缩系数，μ为气体粘度，φ为孔隙率，l为多孔介质的长度，θ1为第一个大于0的实数θ。
[0131]
可选的，所述装置还包括：
[0132]
气体泄露检查模块，用于在向所述第一气体腔通入工作气体之前，检查所述样品腔、所述第一气体腔、所述第二气体腔、所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路是否存在气体泄露。
[0133]
本发明实施例所提供的一种多孔介质孔渗特性测量系统可执行本发明任意实施例所提供的一种多孔介质孔渗特性测量方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
[0134]
实施例四
[0135]
图6示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
[0136]
如图6所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连
接的存储器，如只读存储器(rom)12、随机访问存储器(ram)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(rom)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、rom 12以及ram 13通过总线14彼此相连。输入/输出(i/o)接口15也连接至总线14。
[0137]
电子设备10中的多个部件连接至i/o接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
[0138]
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如多孔介质孔渗特性测量方法。
[0139]
在一些实施例中，多孔介质孔渗特性测量方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到ram 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的多孔介质孔渗特性测量方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行多孔介质孔渗特性测量方法。
[0140]
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
[0141]
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0142]
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只
读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0143]
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
[0144]
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
[0145]
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
[0146]
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
[0147]
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。