低渗透岩石实验理论及装置.pdfVIP

第 22 卷 第 6 期 岩石力学与工程学报 22(6) ：919～925 2003 年 6 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering June ，2003 低渗透岩石实验理论及装置 张 铭 (产业技术综合研究所深部地质环境研究中心 筑波 305-8567 日本) 摘要 为了快速准确地测定低渗透岩石的渗透系数，推导了各种渗透实验的解析解。设计开发了高精度通用渗透 实验装置。该装置可在高围压及高孔隙水压力条件下采用定水位法、定流量法或压力脉冲法测试岩石的渗透系 数。实验结果证实了理论解及实验装置的有效性。 关键词 岩石力学，实验研究，低渗透岩石，解析解，实验装置 分类号 TU 451 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2003)06-0919-07 THEORY AND APPARATUS FOR TESTING LOW-PERMEABILITY OF ROCKS IN LABORATORY Zhang Ming (Research Center for Deep Geological Environments ，AIST ， Tsukuba 305-8567 Japan) Abstract In order to determine the low permeability of rocks both rapidly and reliably in laboratory ，the rigor- ous analytical solutions for various kinds of laboratory permeability tests are derived. A versatile laboratory per- meability testing system is also developed. This system can implement constant-head，constant flow-rate and transient-pulse permeability tests of specimen under high confining and pore pressures. Testing results demonstrate the effectiveness of both the rigorous analytical solutions and the testing apparatus. Key words rock mechanics ，testing study ，low-permeability rocks，analytical solutions，testing apparatus 必须模拟这种状态。 1 前 言 按照实验原理，室内渗透实验方法可分为两大 类：一类是在试件的两端施加一定或变化的水压 低渗透地质媒体的水力学特性与逆掩断层的形 差，通过测量渗透流量来计算试件的渗透系数，传 成、地震的发生、地震波的传播以及地下异常水压 统的定水位和变水位法即属于此类；另一类是向试 的形成等地质过程直接关联。低渗透岩层的水力学 件的一端以一定的流量注水或直接施加压力脉冲， 研究对低渗透砂岩油田及天然气开发、核废弃物的 通过测量试件两端间压力差随时间的变化来计算试 地下埋储、各种地下储藏、地下