[发明专利]一种毛管压力的应力敏感性测试装置及方法

权利要求书

1.一种毛管压力的应力敏感性测试装置，主要由加压系统（10）、夹持器（20）、围压系统（30）、加压计量系统（40）、恒温箱（50）、数据采集系统（60）与压差计（70）组成，其特征在于，所述夹持器（20）连接围压系统（30），夹持器上端连接加压系统（10），下端连接加压计量系统（40）；所述夹持器中装有岩样（22），所述岩样与夹持器的外壳（21）之间有橡胶套（23），所述夹持器两端有端盖（26），位于上端端盖内的上端柱塞（28）连接上端锁紧阀（29），位于下端端盖内的下端柱塞（27）有一凹槽，该凹槽内有半渗透隔板（24），所述上端柱塞（28）和下端柱塞（27）连接压差计（70），所述半渗透隔板与下端柱塞凹槽、下端柱塞与外壳之间均有密封圈（25）；所述夹持器（20）、围压系统（30）、加压计量系统（40）、压差计（70）均位于恒温箱（50）内；所述加压系统（10）、围压系统（30）、加压计量系统（40）、压差计（70）分别与数据采集系统（60）相连。

2.利用权利要求1所述的装置测试毛管压力的应力敏感性的方法，依次包括以下步骤：

（1）将干燥清洁的半渗透隔板抽真空并用地层水饱和；

（2）将岩样洗油，烘干，称重为m₁，测量其直径D、长度L、常规孔隙度φ、渗透率K，计算孔隙体积V_pHe：

VpHe=14πD2Lφ;]]>

（3）将岩样抽真空并用地层水饱和，岩样饱和地层水后的质量为m₂，通过下式得到该岩样的孔隙体积V_p：

V_p＝(m₂-m₁)/ρ_w

其中ρ_w为地层水密度；

（4）用加压计量系统连接下端柱塞并注水，直到下端柱塞出水为止，再把半渗透隔板放进下端柱塞的凹槽内；

（5）将岩样放在半渗透隔板上并一起放入夹持器的橡胶套内，使用上端锁紧阀固定，使岩样和上、下端柱塞间没有间隙；

（6）将恒温箱设定为指定温度，通过围压系统给岩样施加围压至设定值；

（7）使用加压系统和加压计量系统逐步加载压力至设定值，记录每个驱替压力下加压系统的压力P_1i、压差计读数P_i、加压计量系统的压力P_2i以及排出水量V_i，P_i为P_1i与P_2i之差，通过下式计算毛管压力P_ci和水饱和度S_wi：

P_ci＝P_i

Swi=Vp-ΣViVp×100%;]]>

（8）重复（1）-（7），在同一围压下，改变加压系统的驱替压力和加压计量系统的压力，完成同一块岩样在同一围压下不同驱替压力的整个测试流程，并改变围压，保持加压系统的驱替压力和加压计量系统的压力不变，完成同一块岩样在不同围压下同一驱替压力的整个测试流程；

（9）由毛管压力P_ci和水饱和度S_wi绘制出毛管压力-水饱和度曲线，从而研究毛管压力的应力敏感性。