吴 曼 杨晓松 陈建业

(地震动力学国家重点实验室，中国地震局地质研究所，北京 100029)

超低渗透率测量仪的测试标定及初步测量结果

吴 曼 杨晓松*陈建业

(地震动力学国家重点实验室，中国地震局地质研究所，北京 100029)

低渗-超低渗透率测量是流体渗流力学和岩石物理学研究领域的热点问题。断层带流体输运的定量化研究对于了解断层的力学性质和预测地下流体的流动具有重要意义。文中介绍了新研制的超低渗透率测量系统和工作原理。这套设备使用稳态法和目前逐渐流行的孔隙压力振荡法进行测量，其孔隙流体为蒸馏水和氮气，最高围压可达200MPa，孔隙压上限为40MPa。对该测量系统进行了参数标定，并给出了循环加载条件下典型砂岩的渗透率测量结果。对比了2种测量方法得到的结果，分析了产生差异的原因，比较了2种方法的特点和适用条件。探讨了孔隙压力变化对实验结果的影响，按照加载间隔计算了有效压力系数。结果发现有效压力系数依赖于加载路径。使用最小二乘法对所有数据进行拟合，求出了最优有效压力系数并获得渗透率和有效压力函数关系，为分析围压和孔隙压对渗透率的影响提供了依据。

渗透率测量 振荡法 稳态法 有效压力

0 引言

岩石作为一种多孔介质，包含着大量的微裂隙与孔隙。各种流体在多孔介质中流动是岩石中物质输运最重要的过程。该过程对环境科学、地震构造(流体的进入改变了孕震区的应力状态，影响到地震发生的机理)、石油地质(油气的运移和储存)等都有重要影响。……