岩样骨架体积测定装置和方法与流程

1.本发明涉及地质技术领域，尤其涉及一种岩样骨架体积测定装置和方法。


背景技术：

2.在岩样孔隙度测定过程中，气体法是测定岩样骨架体积的一种较为成熟的方法。其原理是：根据波义耳定律，一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，它的压力与体积成反比。将标准室与测量室通过管线连结，管线上装有气体压力传感器(或压力表)和阀门，当在标准室中装入具有一定压力(初始压力p1)的气体(空气或氮气等)后，在等温条件下，将气体输送到测量室中，气体压力将逐步下降，直至稳定平衡，此时的压力称为平衡压力(p2)。
3.此时，下列公式成立：
4.p1*v1＝p2*(v2+v1)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(1)
5.其中：v1为标准室和标准室到阀门之间管线体积之和；
[0006]v2
为测量室和测量室到阀门之间管线体积之和；
[0007]
当将骨架体积为v3的岩样放入测量室中时，重复上述过程，下列公式成立：
[0008]
p1*v1＝p2*(v2+v1－v3)
[0009]v3
＝v2+v
1-p1*v1/p2‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(2)
[0010]
由此可见，由于v2、v1和p1均为已知，只要测得装入岩样后气体的平衡压力p2，用公式(2)就可以计算岩样骨架体积，平衡压力p2是准确计算岩样骨架体积的关键参数。
[0011]
该测定方法的操作过程是：
[0012]
(1)将岩样放入测量室中，旋紧测量室的顶盖，使得测量室顶盖上的密封圈压紧变形，形成密闭空间。
[0013]
(2)打开阀门，使得标准室中具有一定压力的气体进入到测量室的密闭空间中。
[0014]
(3)此时气体不断进入到岩样的孔隙中，气体压力下降，在没有气体渗漏的条件下，经过一段时间之后压力趋于稳定，达到平衡，此时测得的压力为平衡压力。
[0015]
从原理和操作过程来看，这种方法的优点是仪器结构简单，操作简便。但也存在一定的缺陷和风险。
[0016]
密封圈是测量室密闭空间保持密闭性的关键部件之一，标准室的气体进入测量室并进入岩样的孔隙过程中，因岩样而异，压力达到稳定平衡所需要的时间有很大的差异，有的仅几分钟，有的需要几十分钟才能达到平衡。在压力逐步下降过程中，是密封圈处气体发生了渗漏？还是正常的压力平衡过程？操作人员难以判断，致使工作效率下降，甚至测试质量受到影响。
[0017]
中国专利(申请号201210273356.3)提供了一种岩样体积测试系统及气体渗漏监测方法，在气体法测量岩样骨架体积过程中实时监测气体渗漏。其采取以下技术方案：一是将标准室、测量室、气体密闭所涉及的管线和阀门等放置于一个相对密封的箱体中，这个箱体可以是相对密封的机箱，正面有门，方便放入和取出岩样；二是在测量气体介质中混入一
定量的示踪气体，这种示踪气体在大气中含量低，易于检测；三是在箱体内部或外部安装示踪气体检测装置，实时监测、显示箱体中示踪气体的浓度变化；四是设置示踪气体浓度变化量报警值，一旦示踪气体浓度变化量达到报警值的下限，表明气体发生渗漏，计算机即报警提示，则应停止岩样测试，检查管线、确定渗漏位置，进行密封处理。当气体压力下降而计算机不报警，说明气体正缓慢进入岩样的微小孔隙之中，仪器工作状态正常，可以安心观察压力变化情况，直到压力稳定平衡。但是，该方法中，由于在测量气体加入了示踪气体，在通过压力计算骨架体积时会对计算结果产生一定的影响，增大测量误差。
[0018]
本发明针对岩样骨架体积测定存在的不足和可能风险，提出了一种新的技术方案，以保证测试工作效率和测试质量。


技术实现要素：

[0019]
本发明提供一种岩样骨架体积测定装置和方法，用于至少解决上述一个技术问题。
[0020]
本发明的第一方面提供一种岩样骨架体积测定装置，包括：用于对已知骨架体积的标准岩样进行测定的第一气路和用于对待测骨架体积的待测岩样进行测定的第二气路，
[0021]
所述第一气路包括用于设置所述标准岩样的第一测量室，所述第一测量室包括第一杯体和第一顶盖，所述第一杯体与所述第一顶盖之间通过第一密封圈密封；所述第二气路包括用于设置所述待测岩样的第二测量室，所述第二测量室包括第二杯体和第二顶盖，所述第二杯体与所述第二顶盖之间通过第二密封圈密封；
[0022]
其中，所述第一密封圈和所述第二密封圈均为充放式密封圈，并且所述第一密封圈与所述第二密封圈相互连通。
[0023]
在一个实施方式中，所述第一密封圈与所述第二密封圈为材质和规格均相同的密封圈；
[0024]
所述第一测量室与所述第二测量室为材质和规格均相同的气室。
[0025]
在一个实施方式中，所述充放式密封圈为充气式密封圈或充液密封圈。
[0026]
在一个实施方式中，还包括填充装置，所述填充装置通过输送管线分别与所述第一密封圈的填充口和所述第二密封圈的填充口相连，所述输送管线上设置有输送阀门。
[0027]
在一个实施方式中，所述第一气路还包括第一标准室，所述第一标准室的出口端通过管线与所述第一测量室相连，所述第一标准室与所述第一测量室之间的管线上设置有第一阀门；
[0028]
所述第二气路还包括第二标准室，所述第二标准室的出口端通过管线与所述第二测量室相连，所述第二标准室与所述第二测量室之间的管线上设置有第二阀门；
[0029]
其中，所述第一标准室与所述第二标准室为材质和规格均相同的气室，所述第一标准室与所述第二标准室之间通过管线相连，所述第一标准室与所述第二标准室之间的管线上设置有第三阀门。
[0030]
在一个实施方式中，还包括用于提供测量气体的气源，所述气源的出气端设置有气源阀门，所述气源阀门分别通过相应的管线与所述第一标准室的进气端和所述第二标准室的进气端相连。
[0031]
在一个实施方式中，所述测量气体为氦气、氮气或空气。
[0032]
在一个实施方式中，还包括检测系统，所述检测系统包括控制计算系统以及与所述控制计算系统相连第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，
[0033]
其中，所述第一压力传感器连接在所述气源阀门与所述第一标准室之间的管线上，所述第二压力传感器连接在所述气源阀门与所述第二标准室之间的管线上，所述第三压力传感器连接在所述第一阀门与所述第一测量室之间的管线上，所述第四压力传感器连接在所述第二阀门与所述第二测量室之间的管线上。
[0034]
本发明的第二方面提供一种岩样骨架体积测定方法，采用上述的岩样骨架体积测定装置测定岩样骨架体积，包括以下步骤：
[0035]
步骤1：通过第一气路对标准岩样的骨架体积进行测定，同时通过第二气路对待测岩样的骨架体积进行测定；
[0036]
步骤2：比较标样岩样的骨架体积的测定值和标称值，若标准岩样的骨架体积的测定值与标称值在精度允许误差范围内，则判定岩样骨架体积测定装置的密封性良好，且待测岩样的骨架体积的测定值准确可靠。
[0037]
在一个实施方式中，步骤1包括以下子步骤：
[0038]
步骤11：将已知骨架体积的标准岩样放入第一测量室中，将待测骨架体积的待测岩样放入第二测量室中；
[0039]
步骤12：通过填充装置同时向第一密封圈和第二密封圈内充入填充介质，以密封第一测量室和第二测量室；
[0040]
步骤13：通过气源分别向第一标准室和第二标准室中注入预设压力的测量气体；
[0041]
步骤14：使第一标准室内的测量气体通入第一测量室中，以及第二标准室内的测量气体通入第二测量室中，直至第一气路和第二气路的压力达到平衡，分别采集第一气路和第二气路的平衡压力数据；
[0042]
步骤15：根据所采集的第一气路和第二气路的平衡压力数据，分别计算标准岩样的骨架体积和待测岩样的骨架体积。
[0043]
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明采用双气路的设计，第一气路用于对已知骨架体积的标准岩样进行测定，第二气路用于对待测骨架体积的待测岩样进行测定，其中两个测量室的密封圈具有联动的特性，使标准岩样的测定结果能够作为待测岩样的测定结果和装置状态判识的标志，从而确保能够实现高效、准确地测定岩样骨架体积。
附图说明
[0044]
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。
[0045]
图1是本发明的一个实施例中的岩样骨架体积测定装置的结构示意图；
[0046]
图2是本发明的岩样骨架体积测定方法的流程图。
[0047]
附图标记：
[0048]
1、第一测量室；2、第二测量室；3、填充装置；4、输送阀门；
[0049]
5、第一标准室；6、第二标准室；7、第一阀门；8、第二阀门；
[0050]
9、第三阀门；10、气源；11、气源阀门；12、控制计算系统；
[0051]
13、第一压力传感器；14、第二压力传感器；15、第三压力传感器；
[0052]
16、第四压力传感器；
[0053]
101、第一密封圈；102、第一杯体；103、第一顶盖；
[0054]
201、第二密封圈；202、第二杯体；203、第二顶盖。
具体实施方式
[0055]
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0056]
如图1中所示，根据本发明的第一方面，本发明的岩样骨架体积测定装置包括：用于对已知骨架体积的标准岩样进行测定的第一气路和用于对待测骨架体积的待测岩样进行测定的第二气路。第一气路包括用于设置标准岩样的第一测量室1，第一测量室1包括第一杯体102和第一顶盖103，第一杯体102与第一顶盖103之间通过第一密封圈101密封；第二气路包括用于设置待测岩样的第二测量室2，第二测量室2包括第二杯体202和第二顶盖203，第二杯体202与第二顶盖203之间通过第二密封圈201密封。
[0057]
其中，第一密封圈101和第二密封圈201均为充放式密封圈，并且第一密封圈101与第二密封圈201相互连通。
[0058]
在测定前，标准岩样的骨架体积已知，其可通过标称值表示；标准岩样通过第一气路测定可得到的骨架体积的测定值。
[0059]
本发明的岩样骨架体积测定装置，具有双气路结构，第一气路用于对已知骨架体积的标准岩样进行测定，第二气路用于对待测骨架体积的待测岩样进行测定，其中两个测量室的密封圈具有联动的特性，使标准岩样的测定结果能够作为待测岩样的测定结果和装置状态判识的标志，实现了骨架体积测定过程中装置密封状态的自动判识，提升了装置的智能化水平，为快速准确地测定岩样骨架体积及孔隙度测定提供了新的手段。
[0060]
需要说明地是，通过向充放式密封圈内充入填充介质使密封圈膨胀，从而使相应的测量室的杯体和顶盖之间实现密封，只要密封圈内部的压力稳定(不发生泄露)，即可保证密封圈的密封效果。
[0061]
实施例一
[0062]
本实施例中，第一密封圈101与第二密封圈201为材质和规格均相同的密封圈，第一测量室1与第二测量室2为材质和规格均相同的气室，从而使标准岩样和待测岩样处于相同的环境中。
[0063]
具体地，上述的充放式密封圈为充气式密封圈或充液密封圈。
[0064]
岩样骨架体积测定装置还包括用于提供填充介质的填充装置3，填充装置3通过输送管线分别与第一密封圈101的填充口和第二密封圈201的填充口相连，输送管线上设置有输送阀门4。
[0065]
换言之，若充放式密封圈为充气式密封圈，相应地，填充装置3提供的填充介质为气体。若充放式密封圈为充液式密封圈，相应地，填充装置3提供的填充介质为液体。优选地，第一密封圈101和第二密封圈201采用充气密封圈，相应地，填充装置3采用气源10或气泵。
[0066]
需要说明地是，第一密封圈101和第二密封圈201之间通过管线相连，填充装置3的输送管线连接在第一密封圈101和第二密封圈201管之间的管线上，优选管线上的中间位置。
[0067]
优选地，如图1所示，第一测量室1设置在第一支撑座中，第一顶盖103的顶部设置有第一加压杆，第一加压杆螺纹连接在第一支撑座的顶部，通过旋转第一加压杆能够带动第一顶盖103沿竖直方向移动以调节其与第一杯体102之间的间距，从而控制第一顶盖103的打开和关闭。同样地，第二测量室2设置在第二支撑座中，第二顶盖203的顶部设置有第二加压杆，第二加压杆螺纹连接在第二支撑座的顶部，通过旋转第二加压杆能够带动第二顶盖203沿竖直方向移动以调节其与第二杯体202之间的间距，从而控制第二顶盖203的打开和关闭。
[0068]
实施例二
[0069]
本实施例描述与上述实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0070]
本实施例中，第一气路还包括第一标准室5，第一标准室5的出口端通过管线与第一测量室1相连，第一标准室5与第一测量室1之间的管线上设置有第一阀门7。第二气路还包括第二标准室6，第二标准室6的出口端通过管线与第二测量室2相连，第二标准室6与第二测量室2之间的管线上设置有第二阀门8。
[0071]
其中，第一标准室5与第二标准室6为材质和规格均相同的气室，第一标准室5与第二标准室6之间通过管线相连，第一标准室5与第二标准室6之间的管线上设置有第三阀门9。
[0072]
此外，第一气路中的管线与第二气路中的管线在材质、规格及体积上也均相同。
[0073]
本实施例中，第一标准室5与第二标准室6为相同的气室，并且打开第三阀门9后可以使两者相互连通，从而可确保能够在第一标准室5和第二标准室6中通入相同压力的气体，进而使第一气路和第二气路具有相同的测试环境和初始气体压力，提高岩样骨架测定的准确性。
[0074]
岩样骨架体积测定装置还包括提供测量气体的气源10，气源10的出气端设置有气源阀门11，气源阀门11分别通过相应的管线与第一标准室5的进气端和第二标准室6的进气端相连。
[0075]
换言之，气源10为装置提供一定压力的气体，作为测量介质。具体地，气源10提供的测量气体为氦气、氮气或空气。
[0076]
实施例三
[0077]
本实施例描述与上述实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0078]
本实施例中，岩样骨架体积测定装置还包括检测系统。检测系统包括控制计算系统12以及与控制计算系统12相连第一压力传感器13、第二压力传感器14、第三压力传感器15和第四压力传感器16。第一压力传感器13连接在气源阀门11与第一标准室5之间的管线上，第二压力传感器14连接在气源阀门11与第二标准室6之间的管线上，第三压力传感器15连接在第一阀门7与第一测量室1之间的管线上，第四压力传感器16连接在第二阀门8与第二测量室2之间的管线上。
[0079]
其中，上述的压力传感器在测试过程中检测相应位置处的气体压力，用于岩样骨架体积计算。控制计算系统12则是用于气体压力传感器信号的接收、转换、岩样骨架体积计算等。
[0080]
如图2所示，根据本发明的第二方面，本发明的岩样骨架体积测定方法，采用上述的岩样骨架体积测定装置对岩样骨架进行体积测定，包括以下步骤：
[0081]
步骤1：通过第一气路对标准岩样的骨架体积进行测定，同时通过第二气路对待测岩样的骨架体积进行测定。
[0082]
步骤2：比较标样岩样的骨架体积的测定值和标称值，若标准岩样的骨架体积的测定值与标称值在精度允许误差范围内，则判定岩样骨架体积测定装置的密封性良好，且待测岩样的骨架体积的测定值准确可靠。
[0083]
本发明的岩样骨架体积测定方法，通过双气路同时进行骨架体积测定，第一气路用于对已知骨架体积的标准岩样进行测定，第二气路用于对待测骨架体积的待测岩样进行测定，其中两个测量室的密封圈具有联动的特性，使标准岩样的测定结果能够作为待测岩样的测定结果和装置状态判识的标志，从而确保能够实现高效、准确地测定岩样骨架体积。
[0084]
具体地，步骤1包括以下子步骤：
[0085]
步骤11：将已知骨架体积的标准岩样放入第一测量室1中，将待测骨架体积的待测岩样放入第二测量室2中。
[0086]
步骤12：通过填充装置3同时向第一密封圈101和第二密封圈201内充入填充介质，以密封第一测量室1和第二测量室2。
[0087]
步骤13：通过气源10分别向第一标准室5和第二标准室6中注入预设压力的测量气体。
[0088]
步骤14：使第一标准室5内的测量气体通入第一测量室1中，以及第二标准室6内的测量气体通入第二测量室2中，直至第一气路和第二气路的压力达到平衡，分别采集第一气路和第二气路的平衡压力数据。
[0089]
步骤15：根据所采集的第一气路和第二气路的平衡压力数据，分别计算标准岩样的骨架体积和待测岩样的骨架体积。
[0090]
实施例四
[0091]
下面具体说明采用本发明的岩样骨架体积测定装置进行岩样骨架进行体积测定的流程。
[0092]
①
将已知骨架体积的标准岩样放入第一杯体102中，旋转第一加压杆将第一顶盖103调整到相应的位置，使得第一密封圈101在充气后能够贴紧第一顶盖103和第一杯体102，第一顶盖103与第一杯体102之间形成密闭空间。
[0093]
②
将待测岩样放入第二杯体202中，旋转第二加压杆将第二顶盖203调整到相应的位置，使得第二密封圈201在充气后能够贴紧第二顶盖203和第二杯体202，第二顶盖203与第二杯体202之间形成密闭空间。
[0094]
③
使输送阀门4处于开启状态，启动填充装置3，使第一密封圈101和第二密封圈201处于充气密封状态，之后关闭填充装置3和输送阀门4。
[0095]
④
关闭第一阀门7和第二阀门8，打开气源阀门11，使测量气体进入第一标准室5和第二标准室6中，并使第三阀门9处于开启状态。
[0096]
⑤
待第一压力传感器13和第二压力传感器14测得的压力稳定后，记录此时的压力数据(初始压力)，关闭气源阀门11和第三阀门9。
[0097]
⑥
开启第一阀门7和第二阀门8，使第一标准室5和第二测量室2中的测量气体分别进入第一测量室1和第一测量室1，第三压力传感器15和第四压力传感器16测得的气体压力下降，直至稳定，记录此时的压力数据，此时的压力为平衡压力。
[0098]
⑦
控制计算系统12根据检测到的压力数据等，计算已知骨架体积标准岩样的骨架体积以及待测岩样的骨架体积。
[0099]
⑧
比较标准岩样的骨架体积测定值和标称值，如果在精度允许误差范围内，则表明测试过程中设备正常，待测岩样的测定值可以采用。反之，则表明测试过程中设备异常，待测岩样的测定值不可以采用。
[0100]
⑨
开启输送阀门4，卸载第一密封圈101和第二密封圈201中的气体，取出标准岩样和待测岩样，结束测试。
[0101]
实施例五
[0102]
将已知骨架体积的标准岩样放入第一杯体102中，旋转第一加压杆将第一顶盖103调整到相应的位置，使得第一密封圈101在充气后能够贴紧第一顶盖103和第一杯体102，第一顶盖103与第一杯体102之间形成密闭空间。将待测岩样放入第二杯体202中，旋转第二加压杆将第二顶盖203调整到相应的位置，使得第二密封圈201在充气后能够贴紧第二顶盖203和第二杯体202，第二顶盖203与第二杯体202之间形成密闭空间。使输送阀门4处于开启状态，启动填充装置3，使第一密封圈101和第二密封圈201处于充气密封状态，之后关闭填充装置3和输送阀门4。关闭第一阀门7和第二阀门8，打开气源阀门11，使测量气体进入第一标准室5和第二标准室6中，并使第三阀门9处于开启状态。待第一压力传感器13和第二压力传感器14测得的压力稳定后，记录此时的压力数据(初始压力)，关闭气源阀门11和第三阀门9。开启第一阀门7和第二阀门8，使第一标准室5和第二测量室2中的测量气体分别进入第一测量室1和第一测量室1，第三压力传感器15和第四压力传感器16测得的气体压力下降，直至稳定，记录此时的压力数据，此时的压力为平衡压力。控制计算系统12根据检测到的压力数据等，计算已知骨架体积标准岩样的骨架体积以及待测岩样的骨架体积。比较已知骨架体积标准岩样的骨架体积测定值和标称值，相对误差小于0.5％。表明标准岩样测试结果准确，测试过程中设备正常，待测岩样的测定值可以采用。开启输送阀门4，卸载第一密封圈101和第二密封圈201中的气体，取出标准岩样和待测岩样，结束测试。
[0103]
实施例六
[0104]
将已知骨架体积的标准岩样放入第一杯体102中，旋转第一加压杆将第一顶盖103调整到相应的位置，使得第一密封圈101在充气后能够贴紧第一顶盖103和第一杯体102，第一顶盖103与第一杯体102之间形成密闭空间。将待测岩样放入第二杯体202中，旋转第二加压杆将第二顶盖203调整到相应的位置，使得第二密封圈201在充气后能够贴紧第二顶盖203和第二杯体202，第二顶盖203与第二杯体202之间形成密闭空间。使输送阀门4处于开启状态，启动填充装置3，使第一密封圈101和第二密封圈201处于充气密封状态，之后关闭填充装置3和输送阀门4。关闭第一阀门7和第二阀门8，打开气源阀门11，使测量气体进入第一标准室5和第二标准室6中，并使第三阀门9处于开启状态。待第一压力传感器13和第二压力传感器14测得的压力稳定后，记录此时的压力数据(初始压力)，关闭气源阀门11和第三阀门9。开启第一阀门7和第二阀门8，使第一标准室5和第二测量室2中的测量气体分别进入第一测量室1和第一测量室1，第三压力传感器15和第四压力传感器16测得的气体压力下降，直至稳定，记录此时的压力数据，此时的压力为平衡压力。控制计算系统12根据检测到的压力数据等，计算已知骨架体积标准岩样的骨架体积以及待测岩样的骨架体积。比较已知骨架体积标准岩样的骨架体积测定值和标称值，发现测定值大于标称值，相对误差大于
0.5％。标准岩样测试结果偏差较大，测试过程中可能存在密封圈渗漏情况，待测岩样的测定值不能采用。开启输送阀门4，卸载第一密封圈101和第二密封圈201中的气体，取出标准岩样和待测岩样，结束测试。
[0105]
作为一种特殊的应用实施例：在岩样测试过程中，通过控制计算系统12采集第一测量室1和第二测量室2的压力变化曲线，当已知骨架体积标准岩样和待测岩样具有相近的矿物组成等性质时，加之二者测试的初始气体压力和测试环境相同，压力变化曲线的对比分析对于二者渗透性能、孔隙结构的比较研究具有积极意义。
[0106]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0107]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0108]
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术特征：
1.一种岩样骨架体积测定装置，其特征在于，包括：用于对已知骨架体积的标准岩样进行测定的第一气路和用于对待测骨架体积的待测岩样进行测定的第二气路，所述第一气路包括用于设置所述标准岩样的第一测量室，所述第一测量室包括第一杯体和第一顶盖，所述第一杯体与所述第一顶盖之间通过第一密封圈密封；所述第二气路包括用于设置所述待测岩样的第二测量室，所述第二测量室包括第二杯体和第二顶盖，所述第二杯体与所述第二顶盖之间通过第二密封圈密封；其中，所述第一密封圈和所述第二密封圈均为充放式密封圈，并且所述第一密封圈与所述第二密封圈相互连通。2.根据权利要求1所述的岩样骨架体积测定装置，其特征在于，所述第一密封圈与所述第二密封圈为材质和规格均相同的密封圈；所述第一测量室与所述第二测量室为材质和规格均相同的气室。3.根据权利要求2所述的岩样骨架体积测定装置，其特征在于，所述充放式密封圈为充气式密封圈或充液密封圈。4.根据权利要求1-3中任一项所述的岩样骨架体积测定装置，其特征在于，还包括填充装置，所述填充装置通过输送管线分别与所述第一密封圈的填充口和所述第二密封圈的填充口相连，所述输送管线上设置有输送阀门。5.根据权利要求1-3中任一项所述的岩样骨架体积测定装置，其特征在于，所述第一气路还包括第一标准室，所述第一标准室的出口端通过管线与所述第一测量室相连，所述第一标准室与所述第一测量室之间的管线上设置有第一阀门；所述第二气路还包括第二标准室，所述第二标准室的出口端通过管线与所述第二测量室相连，所述第二标准室与所述第二测量室之间的管线上设置有第二阀门；其中，所述第一标准室与所述第二标准室为材质和规格均相同的气室，所述第一标准室与所述第二标准室之间通过管线相连，所述第一标准室与所述第二标准室之间的管线上设置有第三阀门。6.根据权利要求5所述的岩样骨架体积测定装置，其特征在于，还包括用于提供测量气体的气源，所述气源的出气端设置有气源阀门，所述气源阀门分别通过相应的管线与所述第一标准室的进气端和所述第二标准室的进气端相连。7.根据权利要求6所述的岩样骨架体积测定装置，其特征在于，所述测量气体为氦气、氮气或空气。8.根据权利要求6所述的岩样骨架体积测定装置，其特征在于，还包括检测系统，所述检测系统包括控制计算系统以及与所述控制计算系统相连第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，其中，所述第一压力传感器连接在所述气源阀门与所述第一标准室之间的管线上，所述第二压力传感器连接在所述气源阀门与所述第二标准室之间的管线上，所述第三压力传感器连接在所述第一阀门与所述第一测量室之间的管线上，所述第四压力传感器连接在所述第二阀门与所述第二测量室之间的管线上。9.一种岩样骨架体积测定方法，采用权利要求1-8任一项所述的岩样骨架体积测定装置测定岩样骨架体积，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过第一气路对标准岩样的骨架体积进行测定，同时通过第二气路对待测岩样
的骨架体积进行测定；步骤2：比较标样岩样的骨架体积的测定值和标称值，若标准岩样的骨架体积的测定值与标称值在精度允许误差范围内，则判定岩样骨架体积测定装置的密封性良好，且待测岩样的骨架体积的测定值准确可靠。10.根据权利要求9所述的岩样骨架体积测定方法，其特征在于，步骤1包括以下子步骤：步骤11：将已知骨架体积的标准岩样放入第一测量室中，将待测骨架体积的待测岩样放入第二测量室中；步骤12：通过填充装置同时向第一密封圈和第二密封圈内充入填充介质，以密封第一测量室和第二测量室；步骤13：通过气源分别向第一标准室和第二标准室中注入预设压力的测量气体；步骤14：使第一标准室内的测量气体通入第一测量室中，以及第二标准室内的测量气体通入第二测量室中，直至第一气路和第二气路的压力达到平衡，分别采集第一气路和第二气路的平衡压力数据；步骤15：根据所采集的第一气路和第二气路的平衡压力数据，分别计算标准岩样的骨架体积和待测岩样的骨架体积。

技术总结
本发明涉及地质技术领域，尤其涉及一种岩样骨架体积测定装置和方法。本发明的岩样骨架体积测定装置，包括：用于对已知骨架体积的标准岩样进行测定的第一气路和用于对待测骨架体积的待测岩样进行测定的第二气路，第一气路的第一测量室包括第一杯体和第一顶盖，第一杯体与第一顶盖之间通过第一密封圈密封；第二气路的第二测量室包括第二杯体和第二顶盖，第二杯体与第二顶盖之间通过第二密封圈密封；其中，第一密封圈和第二密封圈均为充放式密封圈，并且第一密封圈与第二密封圈相互连通。本发明中，通过双气路的设计，实现了骨架体积测定过程中装置状态的自动判识，为快速准确测定岩样体积及孔隙度测定提供了新的手段和方法。岩样体积及孔隙度测定提供了新的手段和方法。岩样体积及孔隙度测定提供了新的手段和方法。


技术研发人员：鲍云杰 杨振恒 贾梦瑶 李楚雄 孙中良 李志明 马晓潇
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2023/9/23