变容压力脉冲法渗透系数测量技术测量范围的实验验证

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• 作者：王颖李小春魏宁
• 会议时间：2010-10-18
• 关键词：流体力学 ; 变容 ; 压力脉冲法 ; 渗透系数 ; 测量范围
• 作者单位：中国科学院武汉岩土力学研究所,岩土力学与工程国家重点实验室,湖北,武汉,430071
• 母体文献：第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集
• 会议名称：第十一次全国岩石力学与工程学术大会
• 会议地点：武汉
• 主办单位：中国岩石力学与工程学会
• 语种：chi

摘要

针对变容压力脉冲法进行渗透系数测量这一新思路及其测量装置,从实验角度探讨原变容装置在渗透系数测量上的局限性,分析其原因进行改进,并采用改进后的测量装置对多种不同渗透性试件做渗透系数重复性测量实验,进一步验证变容脉冲法及测量装置的有效性和稳定性.通过细微调节变容水箱内气体和液体的体积含量,使之由小到大代表不同量级的容水量值,对同一试件进行渗透系数测量实验,确定水箱容水量的实际变容范围(10-2~102 mL/MPa);并通过测量多种不同渗透性试件的渗透系数,确定变容装置的有效量程(1 μD~1 D)和有效时间(10 s~2.5 h)以及重复性(偏差<5%).实验结果显示,改进后的变容水箱性能更加稳定,同时有效验证变容脉冲法实验装置的水箱容水量、测量时间和渗透系数之间的关系符合理论关系.说明要缩短测量时间,只需减小气体体积以获得较小水箱容水量值,可用来测量渗透性较低的材料,避免长时间实验受装置和环境误差影响;反之,要延长测量时间,只需增大气体体积以获得较大水箱容水量值,可用来测量渗透性较高的材料,避免实验太快受操作误差影响.据此,变容脉冲法渗透系数测量装置可实现多种渗透性不同的岩石渗透系数的快速精确测定,亦可有效掌握岩石在多种条件作用下渗透性大幅度变化的规律,具有广阔的室内和工程应用前景.