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专利名称：测试低渗岩石渗透率的微量气体流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油勘探开发技术，特别涉及在实验室内进行地层岩石气体渗透 率测试的装置，是一种计量气体通过岩石瞬时流量的流量计量装置。
背景技术：
在测试岩石气体渗透率时，需要计量通过岩样的气体流量。微量气体流量计在低 渗岩石样品的气体渗透率测试中尤为重要，微量气体流量计影响气体渗透率测试结果，对 于低渗样品能否测量出气体渗透率起到了决定性作用。目前，皂膜流量计是国内外测试岩 石气体渗透率使用的经典气体测量装置，能通过气体推动泡膜在不同管径的流速，换算成 单位时间的流量。皂膜流量计的缺点是(1)材料准备多，不同渗透率岩石样品需更换不同 管径的流量管；(2)测试程序复杂；(3)样品测试劳动强度大。使用质量流量计同样能测试岩石气体渗透率。质量流量计测流量计自动化程度 高，但仍有其不足(1)外部环境影响测量结果，如在电压稳定的情况下才能获得准确的测 量结果；(2)电子原件的稳定性对流量测量精度影响较大，尤其是在低流量测试中。(3)目 前市场销售的质量流量计最小测量精度是lOml/min。测试低渗岩石样品对流量计的精度要 求在lml/min以下，质量流量计不能满足低渗岩石样品的测试要求。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种测试低渗岩石渗透率的微量气体流量计，利用不 同流量的气体进入微量气体流量计，会使U形透明管两端内液体产生一定的水位差，利用U 形透明管两端水位差，换算得出气体瞬时流量。解决低渗储层岩石样品常规气体渗透率测 试中存在的测量精度低、工作效率低的问题，满足低渗储层岩石样品测试需要，降低劳动强 度，提高工作效率。本实用新型采用的技术方案是测试低渗岩石渗透率的微量气体流量计，主要由 截流管、联通管、进气管和U形透明管组成，其特征在于在U形透明管的一端连接有联通 管，U形透明管与联通管联通。在联通管的另一端内固定有截流管。在联通管的中部连接 有进气管，进气管与联通管联通。当测试过程中的微量气体通过进气管进入联通管，气体通 过截流管时受到一定阻力，会使联通管内产生一定的压力，并使U形透明管两端的液面发 生变化。而根据一定压力值对应一定流量的原理，不同的压力对应不同的流量，观察U形透 明管两端液面变化情况。微量气体流量计通过标定后，能测定不同的压力下岩石样品气体 渗透率、流量、水位读数的函数关系式，求得不同水位读数对应不同流量。U形透明管的直径在4 8毫米之间；U形透明管的高度在750 950毫米之间。 U形透明管两端有刻度。通过改变截流管的直径，来控制微量气体流量大小。截流管的内径在0. 02 0. 1 毫米之间。本实用新型的有益效果本实用新型测试低渗岩石渗透率的微量气体流量计，能测试低渗储层岩石样品气体瞬时流量。满足低渗储层岩石样品测试需要。通过微量气体流量计的试用，降低了环境、系统和人为误差，测量结果准确，重复性好，降低了测试劳动强 度，提高工作效率。

图1是本实用新型测试低渗岩石渗透率的微量气体流量计结构剖面示意图。图中，1.截流管，2.联通管，3.进气管，4.U形透明管。
具体实施方式
实施例1 以一个测试低渗岩石渗透率的微量气体流量计为例，对本实用新型作 进一步详细说明。参阅图1。本实用新型测试低渗岩石渗透率的微量气体流量计，主要由截流管1、 联通管2、进气管3和U形透明管4组成，其特征在于在U形透明管4的一端连接有联通 管2，U形透明管4与联通管2联通。在联通管2的另一端内固定有一个截流管1。截流管 1的直径为0. 05毫米。在联通管2的中部连接有进气管3，进气管3与联通管2联通。U形透明管4的直径为5毫米；U形透明管4的高度为800毫米，U形透明管4两 端分别有800mm液柱高度的刻度。微量气体流量计在低渗渗样品气体渗透率测试中尤为重要，它不仅影响气体渗透 率结果的精度，而且对于低渗和特低渗的样品能否测量出来起到了决定性因素，从下面公 式可以看出，除了气体流量，其余影响气体渗透率的参数都可以用法定计量器具测得。微量 气体流量计的研制，弥补了皂膜流量计、质量流量计不能适应最小流量的缺陷。测试低渗岩 石渗透率的微量气体流量计最小流量可达到0. 00375ml/s。Ka = (2 X Q0 X Pa X μ X L) /A X (P1^P22)Ka-空气渗透率，mD;Q。_ 气体流量，ml/sPa-大气压力，MPa;μ _ 气体粘度，mPa. s ；L-样品长度，cm;A-样品端面积，cm2;P1, P2-—分别为入口和出口的绝对压力(修约到两位小数)，MPa ；将实验获得的气体接入测试低渗岩石渗透率的微量气体流量计的进气管3入口 处；气体进入流量计，气体从截流管1中心孔流出。由于截流管1的作用，气体通过的同时 会产生一定的压力，这样在U形透明管4上产生一定的水位差，通过标准仪器的标定，一定 的水位差对应一定的流量。当压力稳定时，通过样品的气体流量也是稳定的，这样就能测出 气体通过样品的流量。各种流量计的单位压力下的流量比较 从上表看所研制的微量气体流量计与皂膜流量计相比，精度高、操作简单，不受计 时带来的误差影响；与气体质量流量计相比，测试低渗岩石渗透率的微量气体流量计的稳 定性好，波动小。
权利要求一种测试低渗岩石渗透率的微量气体流量计，主要由截流管(1)、联通管(2)、进气管(3)和U形透明管(4)组成；其特征在于在U形透明管(4)的一端连接有联通管(2)，U形透明管(4)与联通管(2)联通，在联通管(2)的另一端内固定有截流管(1)，在联通管(2)的中部连接有进气管(3)，进气管(3)与联通管(2)联通。
2 根据权利要求1所述的测试低渗岩石渗透率的微量气体流量计，其特征是U形透明 管⑷的直径在4 8毫米之间；U形透明管⑷的高度在750 950毫米之间，U形透明 管(4)两端分别有刻度。
3.根据权利要求1所述的测试低渗岩石渗透率的微量气体流量计，其特征是截流管 (1 )的内径在0. 02 0. 1毫米之间。
专利摘要测试低渗岩石渗透率的微量气体流量计，应用于地层岩石气体渗透率测试。主要由截流管、联通管、进气管和U形透明管组成，在U形透明管的一端连接有联通管，U形透明管与联通管联通。在联通管的另一端固定有截流管。在联通管的中部连接有进气管，进气管与联通管联通。效果是能测试低渗储层岩石样品气体瞬时流量。满足低渗储层岩石样品测试需要。通过微量气体流量计的试用，降低了环境、系统和人为误差，测量结果准确，重复性好，提高工作效率。
文档编号G01N15/08GK201593993SQ201020046749
公开日2010年9月29日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者刘学刚, 刘秋兰, 杜朝峰, 林光荣, 罗丽荣, 韩翼云, 高微, 高春宁 申请人:中国石油天然气股份有限公司