[发明专利]一种测定损伤岩盐自恢复量的试验方法

摘要

本发明公开了一种测定损伤岩盐自恢复量的试验方法，步骤如下：1）制作损伤岩盐自恢复量测定装置；2）将需要进行损伤自恢复量测量的岩盐试件安装到损伤岩盐自恢复量测定装置上；3）模拟设定损伤岩盐的应力、温度、湿度自恢复环境；4）打开控制阀门（Ⅰ、Ⅱ）；5）打开控制阀门（Ⅲ～Ⅵ），记录压差计读数变化情况；6）直至满足损伤岩盐自恢复试验要求；7）计算公式计算出各时间段的渗透率；8）计算岩盐的损伤自恢复量。该方法实现了在损伤岩盐的自恢复过程中对损伤自恢复量的同步测量，测量速度快、精度高；可以通过改变损伤岩盐所处的应力、温度和湿度状态模拟真实复杂地质条件下的自恢复过程并实现自恢复量的全过程实时测量。

主权项

1.一种测定损伤岩盐自恢复量的试验方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1）制作一个损伤岩盐自恢复量测定装置，所述损伤岩盐自恢复量测定装置包括筒体（19）、加热垫片（2）、底座（20）、上盖（21）、上压杆（22）、下支撑杆（23）、双路伺服液压站（3）、上路储气罐（7）、下路储气罐（8）、压差计（11）和气压加载装置（6）；所述加热垫片（2）设置在筒体（19）的内壁上，所述底座（20）设置在筒体（19）的底部并与筒体（19）的下端口密封配合，所述上盖（21）设置在筒体（19）的顶部并与筒体（19）的上端口密封配合；所述上压杆（22）竖直设置在上盖（21）上，上压杆（22）的底端伸进筒体（19）内，所述下支撑柱（23）竖直设置在底座（20）上并位于筒体（19）内，上压杆（22）的底端与下支撑柱（23）的顶端在竖直方向上对应；所述双路伺服液压站（3）的出油口通过管路与筒体（19）内连通；所述上压杆（22）竖直设置进气通道，所述上路储气罐（7）的出气口通过管路与进气通道连接并通过进气通道与筒体（19）内连通；所述下支撑柱（23）竖直设置进气通孔，所述下路储气罐（8）的出气口通过管路与进气通孔连接并通过进气通孔与筒体（19）内连通；所述压差计（11）的一端口与上路储气罐（7）内连通，压差计（11）的另一端口与下路储气罐（8）内连通；所述气压加载装置（6）的出气口分别通过管路与上路储气罐（7）的进气口和下路储气罐（8）的进气口连接；所述气压加载装置（6）的出气口与上路储气罐（7）的进气口之间连接的管路上安装控制阀门Ⅰ（13），所述气压加载装置（6）的出气口与下路储气罐（8）的进气口之间连接的管路上安装控制阀门Ⅱ（14），所述压差计（11）与上路储气罐（7）连接的管路上安装控制阀门Ⅲ（15），所述压差计（11）与下路储气罐（8）连接的管路上安装控制阀门Ⅳ（16），所述上路储气罐（7）与进气通道连接的管路上安装控制阀门Ⅴ（17），所述下路储气罐（8）与进气通孔连接的管路上安装控制阀门Ⅵ（18）；2）将需要进行损伤自恢复量测量的岩盐试件安装到损伤岩盐自恢复量测定装置上，岩盐试件被压在上压杆（22）和下支撑柱（23）之间；3）开启双路伺服液压站（3），加热垫片（2）通电加热，通过上压杆（22）和下支撑柱（23）对岩盐试件施压，模拟设定损伤岩盐的应力、温度、湿度自恢复环境；4）打开控制阀门Ⅰ（13）和控制阀门Ⅱ（14），通过气压加载装置向上路储气罐（7）和下路储气罐（8）两个等体积的储气罐中充入气体，当上路储气罐（7）气压达到设定值P₁时关闭控制阀门Ⅰ（13），当下路储气罐（8）气压达到设定值P₂时关闭控制阀门Ⅱ（14）；5）打开控制阀门Ⅲ（15）、控制阀门Ⅳ（16）、控制阀门Ⅴ（17）和控制阀门Ⅵ（18），每隔预定时间监测记录压差计（11）读数变化情况，得出上路储气罐（7）和下路储气罐（8）的压差ΔP与时间t的函数关系ΔP =f(t)；6）当压差计（11）的读数接近底线阀值时，重复步骤3）和4），直至满足损伤岩盐自恢复试验要求；7）将试验数据代入渗透率计算公式计算出各时间段的渗透率k；渗透率方程为：式中：V是标准容器体积，cm³，V=V₁=V₂，V₁是上路储气罐（7）的体积，V₂是下路储气罐（8）的体积；Δp_i/Δp_f是最初压力差和最后压力差之比；Δt是试验持续时间，s；L_s是岩盐试件长度，cm；A_s是岩盐试件横截面积，cm²；μ是气体介质的粘度系数(pa. s)；β是气体介质的压缩系数(pa^-1); 8）通过渗透率的变化情况计算岩盐的损伤自恢复量;其中，f(t)是上下路储气罐压差ΔP与自恢复时间t的函数，是自恢复过程中t时刻ΔP的变化率，是自恢复t₀时刻开始时储气罐的压差，是t₀时刻ΔP的变化率。