(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210779194.4 (22)申请日 2022.07.04 (71)申请人 中国石油大 学 （北京） 地址 102249 北京市昌平区府学路18号 (72)发明人 彭岩　吕沛泓　张广清　陈掌星　 曲鸿雁　韦盛杰　 (74)专利代理 机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 专利代理师 朱燕鸥 (51)Int.Cl. G01N 15/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/12(2006.01) (54)发明名称 一种有两向应力差的岩心渗透率的测试装 置和方法 (57)摘要 本发明涉及一种有两向应力差的岩心渗透 率的测试装置和方法， 所述测试装置包括： 空心 胶套， 所述空心胶套的中心设有贯穿所述空心胶 套两端面的腔体， 所述腔体的中心轴与所述腔体 的中心轴重合， 所述腔体用于容纳与所述腔体形 状相适配的岩心； 围压装置， 用于对所述岩心施 加围压， 以使所述岩心获得两向应力差； 岩心夹 持器， 所述岩心夹持器用于夹持套设有所述岩心 的空心胶 套。 所述测试装置可以实现即使是对所 述即使在围压相同的情况下， 仍然可以产生不同 的两向应力， 并测得渗透率， 且结构 简单。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 115201085 A 2022.10.18 CN 115201085 A 1.一种有两向应力差的岩心渗透率的测试装置， 其特 征在于， 包括： 空心胶套， 所述空心胶套的中心设有贯穿所述空心胶套两端面的柱形腔体， 所述腔体 的中心轴与所述腔体的中心轴重合， 所述腔体用于容纳与所述腔体形状相适配的岩心； 围压装置， 用于对所述套设有岩心的空心胶套施加围压； 岩心夹持器， 所述岩心夹持器用于 夹持套设有所述岩心的空心胶套。 2.根据权利要求1所述的有两向应力 差的岩心渗透率的测试装置， 其特征在于， 所述腔 体的截面 为方形、 三角形或者椭圆形。 3.根据权利要求2所述的有两向应力 差的岩心渗透率的测试装置， 其特征在于， 所述测 试装置还包括压力装置和流量计， 所述压力装置用于 向所述岩心内形成的孔隙通入气流， 所述流量计用于当所述气流稳定后显示气流 流量。 4.根据权利要求3所述的有两向应力 差的岩心渗透率的测试装置， 其特征在于， 还包括 应变片和应力显示装置， 所述应变片贴设在所述岩心的外侧 壁上， 所述应变片与所述应力 显示装置电连接， 所述应力显示装置用于 显示所述的两向应力。 5.根据权利要求1所述的有两向应力 差的岩心渗透率的测试装置， 其特征在于， 所述围 压装置为密封氟胶耐压皮套， 所述密封氟胶耐压皮套设置在所述岩心夹持器内。 6.一种有两向应力 差的岩心渗透率的测试方法， 基于权利要求1～5 中任一项所述有两 向应力差的岩心渗透率的测试装置， 其特 征在于， 包括 步骤： 测试所述空心胶套的套杨氏模量E胶 套和泊松比v胶 套； 将加工好的岩心贴上应变片放入至所述空心胶套的腔体 内， 把带有岩心的所述空心胶 套固定在特制的岩心夹持器中， 通过所述围压装置对所述岩心施加围压， 以模拟岩心在地 层中的受力状态， 所述应力显示装置用于 显示两向应力值； 根据所述杨氏模量E胶套、 泊松比v胶套和所述应变片读数计算出所述岩心所受到的两向应 力差； 根据所述两向应力差计算岩心的渗透率。 7.根据权利要求6所述的岩心渗透率的测试方法， 其特征在于， 所述根据 所述两向应力 差计算岩心的渗透率还 包括步骤： 通过压力装置向所述岩心内形成的孔隙通入气流， 直到气流稳定时， 读取所述岩心两 端的气流的流 量和压力值； 结合所述气流的流量、 压力值、 地面标准压力、 平均气体黏度以及岩心端面面积和 岩心 长度， 利用达西定律计算出岩心的渗透率。 8.根据权利要求7所述的岩心渗透率的测试方法， 其特征在于， 根据公式(1)计算岩心 的渗透率： 式(1)中， 其中k为样品的渗透率， Q为稳态时的体积流量， μ为流体的粘度， L为样品在测 试方向上的长度， x为沿测试方向样品中任意一点距起始点的距离， A(x)为样品在位置x处 垂直于流动方向的截面积， P1为进口端的流体压力， P2为出口端的流体压力。 9.根据权利要求6所述的岩心渗透率的测试方法， 其特征在于， 测试胶套杨氏模量E胶套权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115201085 A 2和泊松比v胶套具体包括： 在空心胶 套的指定位置贴上应变片， 通过弹塑性力学位移、 应力、 应 变关系， 计算出胶套杨氏模量和泊松比。 10.根据权利要求6所述的岩心渗透率的测试方法， 其特征在于， 所述压力装置为装有 气体的活塞容器。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115201085 A 3