武汉岩土所低渗多孔介质渗透率测量方法研究获进展

    多孔介质的渗透率是反应材料内部流体运动状态的重要参数之一，其大小的精确测量在石油、非常规天然气、地下核废料处置、环境地下水保护等工程中有重要应用，合理迅速而且精确地测量渗透率是非常重要的试验技术。在诸多渗透率测量方法中，稳态法应用范围最广，但是因为测量周期太长不适用于低渗介质的渗透率评估从而促进了瞬态法的发展。不同的学者针对瞬态法提出了不同的测量和数据处理方法，包括单次脉冲法、间隔脉冲法、周期法等手段。瞬态法可以大大提高低渗介质渗透率测量的效率，同时其数据更加丰富，对多孔介质内部孔隙大小也能有所反应。但是，针对不同方法的理论解和试用情况的研究并不详细，缺乏介质孔隙体积对单次脉冲法的不同形式、周期法影响的研究，对数据的完整处理技术也比较缺乏。 

    中国科学院武汉岩土力学研究所杨典森研究员和陈卫忠研究员所在团队长期致力于包括多孔介质渗透率测量、水力压裂增采在内的多孔介质流体运移理论和技术方面的研究，针对各种测量方法的理论方法进行了详细的推导和求解，并对其中的重要参数进行了讨论，尤其通过数值模拟的形式对有效孔隙率对流体压力传递的影响进行了深入的分析，揭示了理论解的不足，提出了符合试验现象的解释。针对脉冲法的常规形式，提出了通过使用压力曲线求解孔隙率的方法，针对周期法，通过运用介质气体储存系数的概念，提出了求解孔隙率的理论形式。 

    本研究获得了国家重点基础研究发展计划和国家自然科学基金等项目支持。该成果发表于Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 期刊。

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不同形式的渗透率瞬态测试方法

考虑孔隙率的数值解和不考虑孔隙率的解析解

脉冲法渗透率反算与实际值对比

考虑孔隙率的周期法数值解