[发明专利]种岩样三向渗透率的检测方法及其检测系统

权利要求书

1.一种岩样三向渗透率检测方法，其特征在于：

所述检测方法是在待测岩样（3）上建立三维直角坐标系，并将所述待测岩样分别沿所述三维直角坐标系的X轴、Y轴、Z轴放入检测系统，通过所述检测系统分别检测所述待测岩样的三向渗透率；

所述检测方法的步骤为，

步骤1，获取所述待测岩样（3）；

步骤2，在所述待测岩样（3）上建立三维直角坐标系，即选取所述待测岩样（3）的一个端面，将所述端面上任意一对相互垂直的方向标记为所述三维直角坐标系的X轴方向和Y轴方向，将任意一个与X轴和Y轴均垂直的方向标记为Z轴方向；同时获取所述端面的端面积A；

步骤3，设定试验参数，所述试验参数包括围压值、注气量；

步骤4，将所述待测岩样（3）沿X轴方向放入所述过渡套（4），将围压套（1）套接在所述过渡套（4）外侧，将所述围压套（1）固定在夹持器（12）中；

步骤5，向所述夹持器（12）内部通气，提升所述待测岩样（3）的围压；

步骤6，向所述待测岩样（3）一端注入气体，气体由所述待测岩样（3）的另一端渗出，通过压力传感器分别检测注入气体的压力P₁以及渗出气体的压力P₂，通过流量计（10）检测渗出气体的流量Qo；

步骤7，取出所述待测岩样（3），并将所述待测岩样（3）沿Y轴方向放入所述过渡套（4），并重复所述步骤5和步骤6的操作；

步骤8，取出所述待测岩样（3），并将所述待测岩样（3）沿Z轴方向放入所述过渡套（4），并重复所述步骤5和步骤6的操作；

步骤9，将所述步骤6～8中的检测结果传输至计算机（11），通过所述计算机（11）处理检测结果，获取所述待测岩样沿X轴、Y轴、Z轴方向的三向渗透率Ka。

2.根据权利要求1所述的一种岩样三向渗透率检测方法，其特征在于：

在所述步骤1中，将所述待测岩样（3）进行切割、打磨成多面体形状；

在所述步骤2中，选取所述待测岩样（3）中的任意一个端面，并计算其端面积A；

A=L²    （2）；

其中，L为所述待测岩样（3）中任意一个端面的边长。

3.根据权利要求1所述的一种岩样三向渗透率检测方法，其特征在于：

在所述步骤5中，打开围压加压管线中的控制阀（16），使气体注入所述夹持器（12），并对所述待测岩样（3）进行围压加压，当围压值满足试验所需条件时，关闭所述控制阀（16），使所述待测岩样（3）的围压值保持恒定。

4.根据权利要求1所述的一种岩样三向渗透率检测方法，其特征在于：

在所述步骤6中，打开注气管线中的调压阀（6），气体经干燥处理后由所述夹持器（12）一端注入所述待测岩样（3），并由所述夹持器（12）另一端渗出；

通过所述流量计（10）检测渗出气体的流量Qo；通过第一压力传感器（8）和第二压力传感器（9）分别检测注入气体的压力P₁以及渗出气体的压力P₂，并得到气体在所述待测岩样（3）两端的气体压力差△P；

△P=P₂-P₁；    （3）；

其中，P₁为注入气体的压力，P₂为渗出气体的压力。

5.根据权利要求4所述的一种岩样三向渗透率检测方法，其特征在于：

将所述步骤4的检测结果传输至计算机（11），所述计算机（11）处理所述检测结果，并分别获取所述待测岩样（3）沿X轴、Y轴、Z轴的渗透率Ka，单位是10^-3μm²；

Ka=2P₀Q₀μL/△PA(2P₀+△P)        （4）；

其中，P₀为大气压力，其单位是MPa；Q₀为气体渗出所述待测岩样（3）的流量，其单位是mL/s；μ为气体粘度，其单位是Pa·s；L为所述待测岩样（3）的边长，其单位是cm；A为所述待测岩样（3）的端面积，其单位是cm²；△P为所述待测岩样（3）两端的气体压力差，单位是MPa。