本实用新型涉及油气勘探开发试验技术领域，特别涉及一种岩石孔隙度测试装置。
背景技术：
岩石孔隙度是指岩石中孔隙的空间体积与该岩石体积的比值，一般用百分比表示。如果孔隙度越大，表明岩石中孔隙空间越多，可能储存的油气资源也就越多。同时岩石孔隙度对于岩石稳定性有很大的影响。因此，在油气田开发的过程中，需要对岩石进行取样分析，测定其岩石孔隙度。
目前测试人员通常采用波义尔定律双室法对岩石孔隙度进行测定。现有的岩石孔隙度测试装置通常包括气瓶、样品室和标准室，样品室和标准室连通，标准室还与气瓶连通。测定时通过观察标准室向样品室中气体的注入量，在达到平衡后，判断其孔隙度
在使用波义尔定律双室法对岩石进行测定时，由于岩石中存在致密的孔隙，使用现有的孔隙度测试装置进行测试时，气体难以完全充满这些致密的孔隙，测定出的岩石孔隙度与实际值相比偏小，影响岩石孔隙度测试的精确度。
技术实现要素：
本实用新型实施例提供了一种岩石孔隙度测试装置，可以有效提高岩石孔隙度测试的精确度，所述技术方案如下：
本实用新型实施例提供了一种岩石孔隙度测试装置，包括：气源、标准室、样品室、增压泵、第一压力传感器、第一阀门、第二阀门和真空泵，所述标准室与所述样品室分别具有进口和出口，所述气源的出口与所述第一阀门的进口连通，所述第一阀门的出口与标准室的进口连通，所述标准室的出口与所述第二阀门的进口连通，所述第二阀门的出口与所述样品室的进口连通，所述样品室的出口与所述第三阀门的进口连接，所述第三阀门的出口与所述真空泵的进口连通，所述增压泵的出口与所述第一阀门的进口连通，所述第一压力传感器连接在所述标准室的进口与所述第一阀门的出口之间。
可选地，所述岩石孔隙度测试装置还包括调压阀，所述调压阀的进口与所述增压泵的出口连通，所述调压阀的出口与所述第一阀门的进口连通。
可选地，所述岩石孔隙度测试装置还包括第二压力传感器，所述第二压力传感器连接在所述气源的出口与所述调压阀的进口之间。
可选地，所述岩石孔隙度测试装置还包括第四阀门，所述第四阀门的进口与所述增压泵的出口连通，所述第四阀门的出口与所述调压阀的进口连通。
可选地，所述岩石孔隙度测试装置还包括控制器，所述控制器与所述第四阀门和所述调压阀连接，所述控制器被配置为当所述调压阀的进口一侧的压力小于第一阈值时，控制所述第四阀门导通；当所述调压阀的进口一侧的压力不小于所述第一阈值时，控制所述第四阀门关闭。
可选地，所述控制器还与所述第一阀门和所述第二阀门连接，所述控制器被配置为在所述第一阀门导通的时长达到第二阈值时，控制所述第一阀门关闭，并在所述第一阀门关闭后，再控制所述第二阀门导通。
可选地，所述控制器还与所述样品室和第三阀门连接，所述控制器被配置为在所述样品室中的压力达到第三阈值时，控制所述第三阀门关闭。
可选地，所述岩石孔隙度测试装置还包括放气阀，所述放气阀与所述样品室连接。
可选地，所述真空泵具有真空计。
可选地，所述气源为氦气源。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本实用新型实施例提供的岩石孔隙度测试装置，首先关闭第一阀门和第二阀门，打开第三阀门，通过真空泵将装有岩石样品的样品室抽至高真空状态(压力为10-1～10-5pa)，记录样品室的真空压力，并关闭第三阀门和真空泵。采用波义尔定律双室法对岩石孔隙度进行测定，通过增压泵对气源的气体进行加压，打开第一阀门，将气体充入已知体积的标准室中，待压力平衡之后，关闭第一阀门，使用第一压力传感器记录此时的岩石孔隙度测试装置中的第一压力。然后打开第二阀门，使标准室中的气体扩散到样品室中，待压力平衡之后使用第一压力传感器记录此时岩石孔隙度测试装置中的第二压力。利用真空压力、第一压力和第二压力的数值即可计算岩石样品的颗粒体积，进而计算出岩石孔隙度。该岩石孔隙度测试装置通过设置增压泵可以为岩石孔隙度测试装置中的气体提供额外的压力，使气体能够进入岩石样品中的介孔、微孔等致密的孔隙中，避免测定出的岩石孔隙度与实际值相比偏小，提高了岩石孔隙度测试的精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种岩石孔隙度测试装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
图1是本实用新型实施例提供的一种岩石孔隙度测试装置的结构示意图。如图1所示，该岩石孔隙度测试装置包括：气源1、标准室2、样品室3、增压泵4、第一压力传感器5、第一阀门6、第二阀门7、第三阀门8和真空泵9。
标准室2与样品室3分别具有进口和出口，气源1的出口与第一阀门6的进口连通，第一阀门6的出口与标准室2的进口连通，标准室2的出口与第二阀门7的进口连通，第二阀门7的出口与样品室3的进口连通，样品室3的出口与第三阀门8的进口连接，第三阀门8的出口与真空泵9的进口连通，增压泵4的出口与第一阀门6的进口连通，第一压力传感器5连接在标准室2的进口与第一阀门6的出口之间。
本实用新型实施例提供的岩石孔隙度测试装置，首先关闭第一阀门和第二阀门，打开第三阀门，通过真空泵将装有岩石样品的样品室抽至高真空状态(压力为10-1～10-5pa)，记录样品室的真空压力，并关闭第三阀门和真空泵。采用波义尔定律双室法对岩石孔隙度进行测定，通过增压泵对气源的气体进行加压，打开第一阀门，将气体充入已知体积的标准室中，待压力平衡之后，关闭第一阀门，使用第一压力传感器记录此时的岩石孔隙度测试装置中的第一压力。然后打开第二阀门，使标准室中的气体扩散到样品室中，待压力平衡之后使用第一压力传感器记录此时岩石孔隙度测试装置中的第二压力。利用真空压力、第一压力和第二压力的数值即可计算岩石样品的颗粒体积，进而计算出岩石孔隙度。该岩石孔隙度测试装置通过设置增压泵可以为岩石孔隙度测试装置中的气体提供额外的压力，使气体能够进入岩石样品中的介孔、微孔等致密的孔隙中，避免测定出的岩石孔隙度与实际值相比偏小，提高了岩石孔隙度测试的精确度。
示例性的，在使用该岩石孔隙度测试装置时，首先关闭第一阀门6和第二阀门7，打开第三阀门8，通过真空泵9将装有岩石样品a的样品室3抽至高真空状态(压力为10-1～10-5pa)，通过真空泵9与样品室3之间的管线上设置真空计观察样品室3中的压力，当的真空计读数稳定后，记录此时真空计的读数pv并关闭第三阀门8和真空泵9；之后打开第一阀门6，通过气源1对标准室2进行充气，通过第一压力传感器5读取标准室2中的压力，当压力随时间的变化小于0.01psi/min或充气时间不小于第二阈值后，关闭第一阀门6，记录此时第一压力传感器5的读数p1；之后打开第二阀门7，使标准室2中的气体扩散到样品室3中，通过第一压力传感器5读取标准室2和中样品室3中的压力，当压力随时间的变化小于0.01psi/min或气体扩散的时间大于或等于第二阈值后，记录此时第一压力传感器5的读数p2；已知标准室2的体积为vs、样品室3的体积为vy，根据波义尔马略特定律，所测岩石样品的颗粒体积vg与真空压力pv、标准室2的体积为vs、样品室3的体积为vy和第一压力传感器5的读数p1、p2具有以下关系：
p1vs pv(vy-vg)＝p2(vs vy-vg)，
整理可得：
可选地，岩石孔隙度测试装置包括调压阀10，调压阀10的进口与增压泵4的出口连通，调压阀10的出口与第一阀门6的进口连通。进行岩石孔隙度测试时，当通过增压泵4增压的气体压力超过了测试所需要的基准压力时，可以通过调节调压阀10，将气体压力调节为测试所需要的基准压力，进一步提高了岩石孔隙度测试的精确度。
可选地，岩石孔隙度测试装置还包括第二压力传感器11，第二压力传感器11连接在气源1的出口与调压阀10的进口之间。第二压力传感器11可以检测岩石孔隙度测试装置中气源1到调压阀10之间管线中气体的压力，便于测试人员根据气体的压力对岩石孔隙度测试装置进行控制。
可选地，岩石孔隙度测试装置还包括第四阀门12，第四阀门12的进口与增压泵4的出口连通，第四阀门12的出口与调压阀10的进口连通。当增压泵4不使用时，通过关闭第四阀门12，可以减少岩石孔隙度测试装置的管线间的分支长度，避免管线分支长度过长造成气源1与调压阀10之间的气体压力降低。
可选地，岩石孔隙度测试装置还包括控制器(图中未示出)，控制器与第四阀门12和调压阀10连接，控制器被配置为当调压阀10的进口一侧的压力小于第一阈值时，控制第四阀门12导通；当调压阀10的进口一侧的压力不小于第一阈值时，控制第四阀门12关闭。例如，第一阈值为300psi，当调压阀10的进口一侧的压力小于300psi时，控制器控制第四阀门12导通，测试人员开启增压泵对气源1和调压阀10之间的气体进行增压；当调压阀10的进口一侧的压力不小于300psi时，控制器控制第四阀门12关闭，测试人员调节调压阀10将输出的气体压力调节为300psi。
需要说明的是，以上第一阈值具体数值仅为示例，第一阈值也可以设置为其他数值，例如第一阈值也可以为250psi、350psi等。对于具有不同岩石孔隙度的岩石样品a，可以设置不同的第一阈值来对应进行测试。
可选地，控制器还与第一阀门6和第二阀门7连接，控制器被配置为当第一阀门6导通的时长达到第二阈值时，控制第一阀门6关闭，并在第一阀门6关闭后，控制第二阀门7导通。例如，第二阈值为20分钟，当第二阀门10导通的时间不小于20分钟时，控制器控制第一阀门6关闭，使进入标准室2中的气体体积和压力保持稳定。控制器控制第二阀门7导通，使标准室2中的气体能够进入样品室3中。
需要说明的是，以上第二阈值具体数值仅为示例，第二阈值也可以设置为其他数值，例如第二阈值也可以为15分钟，25分钟等。对于具有不同体积的岩石样品a，标准室2的体积也会发生变化，气体在不同体积的标准室2中达到压力平衡所需要的时间也不相同，可以设置不同的第二阈值来对应进行测试。
可选的，控制器还与样品室3和第三阀门8连接，控制器被配置为在样品室3中的压力达到第三阈值时，控制所述第三阀门8关闭。例如，本实用新型实施例中，第三阈值为10-1pa。当样品室3中的压力达到10-5pa后，样品室3中处于高真空状态。此时控制器控制第三阀门8关闭，将样品室3与真空泵9隔离，避免关闭真空泵9之后处于高真空状态的样品室3将空气和润滑油等杂质由真空泵9中抽回，导致污染样品室3。
需要说明的是，以上第三阈值具体数值仅为示例，第三阈值也可以设置为其他数值，例如第三阈值也可以为10-3、10-5pa等。只要能保证样品室3处于高真空状态下即可，本实用新型实施例对此不作限定。
可选地，岩石孔隙度测试装置还包括放气阀13，放气阀13与样品室3连接。当使用岩石孔隙度测试装置进行测试完成时，可以通过打开放气阀13，将孔隙度测试装置中的气体放空，保证不使用时岩石孔隙度测试装置内部处于常压状态，延长岩石孔隙度测试装置的使用寿命。
可选地，真空泵9具有真空计91。通过选用具有真空计91的真空泵，在使用真空泵9对样品室3进行抽真空时，直接观察真空泵9上的真空计91即可得到样品室3中的压力数据，避免了在真空泵9和样品室3之间的管线上外接真空计进行观察，方便测试。
可选地，气源1为氦气源。氦气的分子量小，扩散性强，渗透率高，相比其他气体更容易进入到岩石中的致密的孔隙中，使用氦气作为测试气体能提高岩石孔隙度测试的精确度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种岩石孔隙度测试装置，其特征在于，包括：气源(1)、标准室(2)、样品室(3)、增压泵(4)、第一压力传感器(5)、第一阀门(6)、第二阀门(7)、第三阀门(8)和真空泵(9)，所述标准室(2)与所述样品室(3)分别具有进口和出口，所述气源(1)的出口与所述第一阀门(6)的进口连通，所述第一阀门(6)的出口与所述标准室(2)的进口连通，所述标准室(2)的出口与所述第二阀门(7)的进口连通，所述第二阀门(7)的出口与所述样品室(3)的进口连通，所述样品室(3)的出口与所述第三阀门(8)的进口连接，所述第三阀门(8)的出口与所述真空泵(9)的进口连通，所述增压泵(4)的出口与所述第一阀门(6)的进口连通，所述第一压力传感器(5)连接在所述标准室(2)的进口与所述第一阀门(6)的出口之间。
2.根据权利要求1所述的岩石孔隙度测试装置，其特征在于，所述岩石孔隙度测试装置还包括调压阀(10)，所述调压阀(10)的进口与所述增压泵(4)的出口连通，所述调压阀(10)的出口与所述第一阀门(6)的进口连通。
3.根据权利要求2所述的岩石孔隙度测试装置，其特征在于，所述岩石孔隙度测试装置还包括第二压力传感器(11)，所述第二压力传感器(11)连接在所述气源(1)的出口与所述调压阀(10)的进口之间。
4.根据权利要求3所述的岩石孔隙度测试装置，其特征在于，所述岩石孔隙度测试装置还包括第四阀门(12)，所述第四阀门(12)的进口与所述增压泵(4)的出口连通，所述第四阀门(12)的出口与所述调压阀(10)的进口连通。
5.根据权利要求4所述的岩石孔隙度测试装置，其特征在于，所述岩石孔隙度测试装置还包括控制器，所述控制器与所述第四阀门(12)和所述调压阀(10)连接，所述控制器被配置为当所述调压阀(10)的进口一侧的压力小于第一阈值时，控制所述第四阀门(12)导通，当所述调压阀(10)的进口一侧的压力不小于所述第一阈值时，控制所述第四阀门(12)关闭。
6.根据权利要求5所述的岩石孔隙度测试装置，其特征在于，所述控制器还与所述第一阀门(6)和所述第二阀门(7)连接，所述控制器被配置为在所述第一阀门(6)导通的时长达到第二阈值时，控制所述第一阀门(6)关闭，并在所述第一阀门(6)关闭后，控制所述第二阀门(7)导通。
7.根据权利要求6所述的岩石孔隙度测试装置，其特征在于，所述控制器还与所述样品室(3)和第三阀门(8)连接，所述控制器被配置为在所述样品室(3)中的压力达到第三阈值时，控制所述第三阀门(8)关闭。
8.根据权利要求1～7任一项所述的岩石孔隙度测试装置，其特征在于，所述岩石孔隙度测试装置还包括放气阀(13)，所述放气阀(13)与所述样品室(3)连接。
9.根据权利要求1～7任一项所述的岩石孔隙度测试装置，其特征在于，所述真空泵(9)具有真空计(91)。
10.根据权利要求1～7任一项所述的岩石孔隙度测试装置，其特征在于，所述气源(1)为氦气源。
技术总结