[发明专利]岩样总体积测定装置及方法

说明书

本发明公开一种岩样总体积测定装置及方法，该测定装置包括：升降单元，所述升降单元包括能够沿竖直方向移动的移动部件，所述移动部件的末端用于悬挂岩样；称重单元，所述称重单元设置于所述升降单元的端部，用于称量所述岩样的重量；液体容器，所述液体容器设置于所述升降单元的下方，所述液体容器用于盛装液体；磁场发生装置，所述磁场发生装置设置于所述液体容器的下方，能够对岩样施加竖直向下的磁力；根据磁力与浮力条件下的岩样增重效应，称取岩样在不同磁场强度条件下在液体中的重量，分别计算岩样体积，以求取平均值的方式确定岩样总体积，对岩样的外形没有特殊要求，具有广泛的适用性，操作简便、测定周期短、测试精度高。

技术领域

本发明属于油气地质勘探开发领域，更具体地，涉及一种岩样总体积测定装置及方法。

背景技术

岩样总体积的测定是岩样孔隙度测定的重要环节。现有岩样总体积测定方法主要有丈量法、浮力法、试管液位法、气体法。此外，变密度浮力法、以及三维激光扫描成像法等方法已经引起业内关注。其中，浮力法是指在岩样烘干的基础上，用液体浸泡待测岩样，在常温、常压条件下，液体不再进入岩样时，称取岩样在液体中的重量，并测定液体的比重。将岩样从液体中取出，擦除岩样表面的液体，称取浸泡后岩样在空气中的重量，岩样在空气中和在液体中重量的差值，除以液体的比重，就可以得到岩样的总体积。这一方法存在人工擦除岩样表面液体的环节，测定结果受人为因素影响较大，对于颗粒状岩样而言，测定总体积难以实现。

三维激光扫描成像法在近年来引起关注，例如“三维激光扫描与气体置换联合测定岩石有效孔隙率(地质科技情报，2015年7月)”，“致密储层样品体积测量对孔隙度误差的影响(石油实验地质报道)”都公开了这种方法。该方法由三维激光扫描仪和相应的软件系统组成，通过对岩石样品的三维扫描，构成岩样的三维模型，以特定的软件获得岩样的三维图像，进而计算岩样的总体积。研究显示，测试精度随扫描分辨率的增大而提高，相同的扫描分辨率对不同的岩样其测试精度可能不同。此外，从其原理来看，颗粒状岩样(岩屑)总体积测定难以实现。

专利“一种岩样总体积变密度测定装置及方法(CN201310169226X)”，提供了一种变密度浮力法，其测量介质选用磁流体，將岩样放置于磁流体中，在电磁场的作用下调节磁流体的密度，并称取相应密度下岩样在磁流体中的重量，进一步以浮力公式计算岩样的总体积。初步实践证实，变密度浮力法具有受人为因素影响小、测定周期短、适用范围广等技术优势。该方法在实施过程中，依赖于岩样在磁流体中的重量随磁流体密度的变化来测定计算岩样的总体积，磁流体中岩样重量是一项重要参数，其测定的准确与否，直接影响岩样总体积的测定和计算精度。

然而，专利“一种岩样总体积变密度测定装置及方法(CN201310169226X)”以磁性液体为测量介质，是基于磁性液体的特性开发的，无论是以水、煤油、酯等为基质的任何一种磁性液体，一方面，通常其颜色较深，岩样在其中的状态难以观察；另一方面，磁性液体都含有一定量的有机物质，将岩样置于其中，在岩样表面均有一定程度的粘附，清除较困难，不便于后续有机地球化学等测试分析。

因此，需要一种受到人为因素影响小、对岩样形态无限制要求的岩样总体积测试装置及方法，以满足后续测试的要求。

发明内容

为了更好地满足油气地质研究工作的需要，提供一种便于岩石总体积测定装置及方法，其对测量介质限制少，减小岩样总体积测定的人为因素影响，其操作简便快速，对岩样形态无限制。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提出一种岩样总体积测定装置，该装置包括：

升降单元，所述升降单元包括能够沿竖直方向移动的移动部件，所述移动部件的末端用于悬挂岩样；

称重单元，所述称重单元设置于所述升降单元的端部，用于称量所述岩样的重量；

液体容器，所述液体容器设置于所述升降单元的下方，所述液体容器用于盛装液体；