渗透率测定和计算
严谨治学见贤思齐
授课章节第二章第六节授课方式
理论课 实践课□
理实课□其他□
授课时间第8周第1,2节授课内容储层岩石渗透率的测定和计算计划课时2课时
教学目标与要求知识目标：①掌握水平渗透率、垂直渗透率和径向渗透率的概念及测定方法；
②掌握渗透率的计算方法；
能力目标：能够区分三个不同方向的渗透率。
素质目标：能够掌握参数计算的基本技能。
教学重点与难点重点：水平渗透率、垂直渗透率和径向渗透率的概念及测定方法及渗透率的计算方法。难点：水平渗透率、垂直渗透率和径向渗透率的概念及测定方法。
处理方法：利用多媒体展示一些关于油层物理的图片。
教学资源教材、教案、PPT、参考书
教学过程
主题/任务/活动教学方法/教具时间分配导课讨论/PPT 5’
室内测定岩石的渗透率讲授/PPT 35’渗透率的计算方法讲授/PPT 35’总结讨论15’
作业/ P116—10；P116—13 教学评估
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土壤电导率的测定实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除土壤电导率的测定实验报告 篇一：土壤学实验 1.1土壤样品的采集与处理 (7) 1.1.1土壤样品的采集 (7) 1.1.2土壤样品的处理 (8) 1.2土壤水分的测定 (10) 1.2.1土壤吸湿水的测定 (10) 1.2.2土壤田间持水量的测定 (10) 1.3土壤容重和孔度的测
定............................................................... . (12) 1.3.1土壤容重的测定................................................................... . (12) 1.3.2土壤孔度的测定......................................................................(:土壤电导率的测定实验报告). (12) 1.4土壤有机质的测定...................................................................14附录A土壤农化分析基本知识..........................................................119附录b土筛号与筛孔直径对照表.........................................................127附录c 电导仪温度校正系数.. (1) 28附录D折射率的温度校正及换算为可溶性固形物含量 (130) 实验一土壤样品制作 1.1土壤样品的采集与处理 土壤是农业生产的基础，土壤的理化性质直接影响农产品的数量和质量。对土壤样品进行分析，首先须对土壤样品
土壤容重、孔隙度、含水率等测定方法
1．土壤含水量(含水率)测定 采用酒精燃烧法测定。 操作步聚： (1)取小铝盒若干，洗净后烘干，用天平称出每—铝盒重量(逐一标量记录) (2)在标准地内挖土壤剖面，分20cm 一层。在分层的土壤剖面上用铝盒自下而上刮一层土(约半盒、注意避开根系和石砾等杂物)，马上称重(得出湿土重十铝盒重) (3)倒入酒精8－12ml ，振荡铝盒使与土壤混合均匀(如土壤很湿要用小刀拌匀成泥浆)，点燃酒精，在火焰将熄灭时，用小刀轻拔土壤，使其充分燃烧，烧完后再加入3～4ml 进行第二次燃烧(如土壤粘重、含水量较大，再加入2～3ml 酒精进行第三次燃烧)。 冷却后，马上称出重量(得干土重十盒重)。每层重复三次。 (4)土壤含水量及现有贮水量计算 ①土壤含水量(重量)＝％重（干土重＋盒重）－盒干土重＋盒重）（湿土重＋盒重）－（100? ＝水分重／干土重×l00％ ②土壤含水量(体积)＝） （）容重（土壤含水量（重量％）33g/cm 1g/cm ? ＝％土壤体积 水分体积100? (注：水的容重一般取lg ／cm 3) 2．土壤物理性质测定 采用环刀法 操作步聚： (1)首先量取环刀的高度和内径，计算出其容积(标记、做好记录)： V ＝πr 2H 式中：V —环刀体积(cm 3) R —环刀内半径(cm) H —环刀高度(cm) 将环刀在天平上称重(做好标记、记录)。 (2)选择标准地，在测定地点做一平台(山地)，挖土壤剖面，分层取样测定(按20cm —层)，每层设三个重复。 (3)打入环刀(一定要垂直打入，且不能晃动)，待土壤至环刀下沿齐平时，在环刀上垫—滤纸层后把盖盖好，挖出环刀，用刀削平底部土壤，垫好滤纸，盖好下盖。迅速称重(得：自然土重十环刀重)
土壤电导率测定方法(精)
土壤电导率测定方法 土壤电导率是测定土壤水溶性盐的指标, 而土壤水溶性盐是土壤的一个重要属性, 是判定土壤中盐类离子是否限制作物生长的因素。上壤中水溶性盐的分析, 对了解盐分动态, 对作物生长的影响以及拟订改良措施具有十分重要的意义。土壤水溶性盐的分析一般包括全盐量测定, 阴离子 (Cl - 、 SO 2- 3 、 CO 2- 3 、 HCO - 3 、 NO - 3 和阳离子 (Na + 、 K + 、 Ca 2+ 、 Mg 2+ 的测定, 并常以离子组成作为盐碱土分类和利用改良的依据。下面把测定方法告诉你, 你应该更能理解土壤电导率与土壤性质的关系了。 测定方法为: 1 实验方法、原理 土壤水溶性盐的测定分水溶性盐的提取和浸出液盐分的测定两部分。在进行土壤水溶性盐提取时应特别注意水土比例、振荡时间和提取方式, 它们对盐分溶出量都有一定影响。目前在我国采用 5 :1 浸提法较为普遍。盐分的测定主要采用电导法和烘干法,其中以电导法较简便,快速,烘干法较准确,但操作繁琐费时。本实验采用水土比 5 :1 浸提,电导法测定水溶性盐总量。电导法测定原理是土壤水溶性盐是强电解质, 其水溶液具有导电作用, 在一定浓度范围内, 溶液的含盐量与电导率呈正相关, 因此通过测定待测液电导率的高低即可测出土壤水溶性盐含量。 2 仪器试剂 250ml 三角瓶,漏斗、电导仪、电导电极。 0.01M KCl , 0.02M KCL 标准溶液。 3 操作步骤 土壤水溶性盐的提取, 称取过 1mm 筛风干土 20.00g , 置于 250ml 干燥三角瓶中,加入蒸馏水 100m1( 水土比 5 :1 ,振荡 5 分钟,过滤于干燥三角瓶中,需得到清壳滤
1土的含水率烘干法的试验步骤
1土的含水率烘干法的试验步骤: 答: ①取具有代表性试样,细粒土15~30 g,砂类土.有机土50 g，砂砾石为1~2㎏放入称量盒内,立即盖好盒盖,称取湿土质量m,准确至 0."01g. ②揭开盒盖,将试样和盒放入烘箱内,在温度105~110℃恒温下烘干.烘干时间对细粒土不得少于8h,对砂类土不得少于6h.对含有机质超过5%的土,应将温度控制在65~70℃,的恒温下烘干,干燥12~15h为好. ③将烘干后的试样和盒取出,放入干燥器内冷却(一般只需 0."5~1h).冷却后盖好盒盖,称质量m s,准确至 0."01g。 ④含水率计算公式： w=（m- m s）/ m s×100% 本试验须进行二次平行测定，取两次平行试验的平均值作为含水率，允许平行差应符合规定。 2．简述密度测定（环刀法）的步骤 ①按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样，整平两端，环刀内壁涂一薄层凡士林，刀口向下放在土样上。
②用修土刀将土样上部削成略大于环刀直径的土柱，然后将环刀垂直下压，边压边削，至土样伸出环刀上部为止。削去两端余土，使与环刀口面齐平，并用剩余土样测定含水率。 ③擦净环刀外壁，称环刀与土合质量，准确至 0."1g。 ④结果整理湿密度p=（m 1﹣m 2）/V.其中m 1为土样质量, m 2为剩余土样质量, V为环刀容积.干密度p d=p/(1+ 0."01 w)其中w为含水率(%). 本试验须进行两次平行测定,取其算术平均值，其平行差不得大于 0."03g/㎝3 3测定土的液塑限的试验步骤 (1)取有代表性的天然含水率或风干土样进行试验.如土中含有大于 0."5㎜的土粒或杂物时,应将风干土样用带橡皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎,过 0."5㎜的筛.取代表性土样200g,分开放入三个盛土皿中，加不同数量的蒸馏水，使土样的含水率分别控制在液限（a点）、略大于塑限（c点）和二者的中间状态（b点）附近。用调土刀调匀，密封放置18h以上。 将制备好的土样充分搅拌均匀，分层装入盛土杯中,试杯装满后，刮成与杯边齐平。给圆锥仪锥尖涂少许凡士林，将装好土样的试杯放在联合测定仪上，
渗透率及其测定
渗透率及其测定 渗透率： 英文：intrinsic permeability 释文：压力梯度为1时,动力黏滞系数为l的液体在介质中的渗透速度。量纲为[[L2]。是表征土或岩石本身传导液体能力的参数。其大小与孔隙度、液体渗透方向上空隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关,而与在介质中运动的液体性质无关。渗透率（k）用来表示渗透性的大小。 在一定压差下,岩石允许流体通过的性质称为渗透性；在一定压差下，岩石允许流体通过的能力叫渗透率。 分类： 油藏空气渗透率/(m D) 气藏空气渗透率/(m D) 特高≥1 000 ≥500 高≥500～＜1 000 ≥100～＜500 中≥50～＜500 ≥10～＜100 低≥5～＜50 ≥1.0～＜10 特低＜5 ＜1.0 绝对渗透率 用空气测定的介质渗透率叫绝对渗透率，也叫空气渗透率。它反映介质的物理性质。有效渗透率（相渗透率） 英文：Effective permeability 释文：在非饱和水流运动条件下的多孔介质的渗透率。 多相流体在多孔介质中渗流时，其中某一项流体的渗透率叫该项流体的有效渗透率，又叫相渗透率。 相对渗透率 多相流体在多孔介质中渗流时，其中某一项流体的相渗透率与该介质的绝对渗透率的比值叫相对渗透率，用百分数表示。 孔隙渗透率是单根孔隙的渗透率,地层渗透率是孔隙渗透率折算到整个地层截面积之上的渗透率。孔隙渗透率通常很大,但地层渗透率却不大。地层渗透率是岩石孔隙特性的综合反映。孔隙半径、孔隙密度和孔喉比对地层渗透率均产生影响。孔喉比对渗透率的影响很大,喉道大小是制约渗透率的重要因素。
压汞仪是测定岩心孔径分布及计算渗透率等参数最便捷有效的工具。从压汞仪软件上可以直接得到以下数据： ?累积孔体积－压力或孔直径曲线 ?累积比表面积－压力或孔直径曲线 ?微分的孔体积－压力或孔直径曲线 ?孔分数－压力或孔直径：孔径分布图 ?颗粒大小分布（MS和SS理论） ?孔曲率 ?渗透率 ?孔喉比 ?分形维数（表面粗糙度的指标） 还可以计算得出以下孔隙结构特征参数： 为了对不同类型的岩心的孔隙结构进行定量分析，根据恒速压汞实验结果，结合国内外近十年来恒速压汞的应用成果，我们对相关孔隙结构特征参数的定义如下。2.2.1平均喉道(throat)半径: 设喉道半径为r i 的每一喉道的分布频率为f i ,则每一喉道半径归一化的分布频率 密度αi， (2-1) 平均喉道半径为： (2-2) 2.2.2平均孔隙(pore)半径 定义为孔隙半径加权平均值。设孔隙半径为r i 的每一孔隙的分布频率为f i ,则每 一孔隙半径归一化的分布频率密度βi， (2-3) 平均孔隙半径为： (2-4) 2.2.3孔喉半径比平均值 定义为孔隙/喉道半径比的加权平均值。设孔隙/喉道半径比为η i 的分布频率为
土含水率的检测方法汇总
土的含水量试验（烘干法、酒精燃烧法）土的含水量试验（烘干法、酒精燃烧法） 烘干法 一、定义 土的含水量是在105-110℃下烘至恒量时所失去的水分质量和达恒量后干土质量的比值，以百分数表示，本法是测定含水量的标准方法。 二、适用范围 粘质土、粉质土、砂类土和有机质土类。 三、主要仪器设备 烘箱：可采用电热烘箱或温度能保持105-110℃的其他能源烘箱，也可用红外线烘箱 天平：感量0.01g。 称量盒（定期调整为恒质量） 四、计算公式 含水量＝（湿土质量－干土质量）/干土质量×100％ 注：计算至0.1％。 五、允许差值 本试验须进行二次平行测定，取其平均算术平均值，允许平行差值应符合如下规定 含水量（％）允许平行差值（％） 5以下0.3 40以下≤1 40以上≤2 酒精燃烧法 一、适用范围 本法适用于快速简易测定细粒土（含有机质的除外）的含水量。 二、主要仪器设备 称量盒（定期调整为恒质量）。 天平：感量0.01g。 酒精：纯度95％。 三、其余同"烘干法" 土的颗粒分析试验（筛分法、比重计法） 筛分法 一、适用范围 适用于分析粒径大于0.074mm的土。 二、主要仪器设备 标准筛：粗筛（圆孔）：孔径为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm；细筛：孔径为
2mm、0.5mm、0.25mm、0.074mm。 天平：称量5000g，感量5g； 称量1000g，感量1g； 称量200g，感量0.2g。 三、试样 从风干、松散的土样中，用四分法按照下列规定取出具有代表性的试样： 小于2mm颗粒的土100-300g。 最大粒径小于10mm的土300-900g。 最大粒径小于20mm的土1000-2000g。 最大粒径小于40mm的土2000-4000g。 最大粒径大于40mm的土4000g以上。 四、计算公式 按下式计算小于某粒径颗粒质量百分数： X=(A/B)×100 式中：X－小于某粒径颗粒的质量百分数，％； A－小于某粒径的颗粒质量，g； B－试样的总质量，g。 当小于2mm的颗粒如用四分法缩分取样时，试样中小于某粒径的颗粒质量占总质量的百分数：X=(a/b)×p×100 式中：a－通过2mm筛的试样中小于某粒径的颗粒质量，g； b－通过2mm筛的土样中所取试样的质量，g； p－粒径小于2mm的颗粒质量百分数。 关于不均匀系数的计算： Cu=d60/d10 式中：Cu－不均匀系数； d60－限制粒径，即土中小于该粒径的颗粒质量为60％的粒径，mm； d10－有效粒径，即土中小于该粒径的颗粒质量为10％的粒径，mm； 比重计法 一、适用范围 本法适用于分析粒径小于0.074mm的土。 二、主要仪器设备 比重计：（1）甲种比重计：刻度单位以摄氏20℃时，每1000 ml悬液内所含土质量的克数表示，刻度为－5～50，最小分度值为0.5。 （2）乙种比重计：刻度单位以摄氏20℃时悬液的比重表示，刻度为 0.995～1.020，最小分度值为0.0002。 量筒：容积为1000ml，内径为60mm，高度为350±10mm，刻度为0～1000ml。 细筛：孔径为2mm，0.5mm，0.25mm; 洗筛：孔径为0.074mm。 天平：称量100g，感量0.1g； 称量100g（或200g），感量0.01g。 温度计：测量范围0～50℃，精度0.5℃。 洗筛漏斗：上口径略大于洗筛直径，下口直径略小于量筒直径。 煮沸设备：电热板或电砂浴。 搅拌器：底板直径50mm，孔径约3mm。 三、试样
土壤理化性质分析方法
测定土壤理化指标有很多标准文件，部分指标有国家标准，部分用农业行业标准，由于指标太多，故列出土壤测定的一些方法，通过方法可以搜索到行业标准或国家标准的具体内容，供参考： 土壤质地国际制；指测法或密度计法（粒度分布仪法）测定 土壤容重环刀法测定 土壤水分烘干法测定 土壤田间持水量环刀法测定 土壤pH土液比1：2.5，电位法测定 土壤交换酸氯化钾交换——中和滴定法测定 石灰需要量氯化钙交换——中和滴定法测定 土壤阳离子交换量EDTA-乙酸铵盐交换法测定 土壤水溶性盐分总量电导率法或重量法测定 碳酸根和重碳酸根电位滴定法或双指示剂中和法测定 氯离子硝酸银滴定法测定 硫酸根离子硫酸钡比浊法或EDTA间接滴定法测定 钙、镁离子原子吸收分光光度计法测定 钾、钠离子火焰光度法或原子吸收分光光度计法测定 土壤氧化还原电位电位法测定。 土壤有机质油浴加热重铬酸钾氧化容量法测定 土壤全氮凯氏蒸馏法测定 土壤水解性氮碱解扩散法测定 土壤铵态氮氯化钾浸提——靛酚蓝比色法（分光光度法）测定 土壤硝态氮氯化钙浸提——紫外分光光度计法或酚二磺酸比色法（分光光度法）测定 土壤有效磷碳酸氢钠或氟化铵－盐酸浸提——钼锑抗比色法（分光光度法）测定 土壤缓效钾硝酸提取——火焰光度计、原子吸收分光光度计法或ICP法测定 土壤速效钾乙酸铵浸提——火焰光度计、原子吸收分光光度计法或ICP法测定 土壤交换性钙镁乙酸铵交换——原子吸收分光光度计法或ICP法测定 土壤有效硫磷酸盐－乙酸或氯化钙浸提——硫酸钡比浊法测定 土壤有效硅柠檬酸或乙酸缓冲液浸提－硅钼蓝比色法（分光光度法）测定 土壤有效铜、锌、铁、锰DTPA浸提－原子吸收分光光度计法或ICP法测定 土壤有效硼沸水浸提——甲亚胺－H比色法（分光光度法）或姜黄素比色法（分光光度法）或ICP法测定 土壤有效钼草酸－草酸铵浸提——极谱法测定 全量铅、镉、铬干灰化法处理——原子吸收分光光度计法或ICP法测定 全量汞湿灰化处理——冷原子吸收（或荧光）光度计法 全量砷干灰化处理——共价氢化物原子荧光光度法或ICP法测定
气体渗透率的测定
中国石油大学 油层物理 实验报告 实验日期： 成绩： 班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者： 岩石气体渗透率的测定 一．实验目的 1.巩固渗透率的概念，掌握气测渗透率原理 2.掌握气体渗透率仪的流程和实验步骤 二．实验原理 渗透率的大小表示岩石允许流体通过能力的大小。根据达西公式，气体渗透率的计算公式为： 三．实验流程 有关的常数； 与压力 孔板压差计高度， ； 孔板流量计常数， 大气压力下的流量 气体的粘度， 大气压力，岩心入口及出口压力， ， ； 岩样长度， 岩样截面积， ； 气体渗透率， 式中 则 ； 令 1 3 3 0 0 2 1 2 2 3 or 0 2 2 2 1 0 2 3 2 2 2 1 0 0 P C ; mm h / cm ; / cm ; mpa ; Mpa 1 . 0 ; Mpa 1 .0 P P cm ; c A 10 : 200 , 200 Q Q ) ( P 2000 C ) 10 ( 1000 ) ( 2 K - - - - ? - - - - - - = = - = ? - = - - w or w or w s Q s Q s P L m m K A L h CQ K h P P m P P A L Q P μ μ μ μ μ
四．实验步骤 3.测量岩样的长度和直径，将岩样装入岩心夹持器，把换向阀指向环亚，关闭环压放空阀，缓慢打开气源阀，使环压表指针达1Mpa以上。 4.关闭汞柱阀及中间水柱阀，打开孔板放空阀，控制供气压力为0.2-0.3Mpa。 5.选取数值最大的孔板，插入岩心出口端，关闭孔板放空阀 6.缓慢调节供气阀，建立适当的C值（15-6之间最好），使孔板水柱在 100-200mm之间，如果水柱高度不够，则需要调换孔板。 7.待孔板压差计液面稳定后，记录孔板水柱高度，C值，孔板流量计读数。 8.调节供压阀，测量3组不同压差下的渗透率值 9.调节供压阀，将C表压力将至0.，打开孔板放空阀，取下孔板，关闭气源阀，打开环压放空阀，取出岩心。 五．实验数据处理 岩样的面积：
常规土壤检测项目及方法 土壤检测机构
常规土壤检测项目及方法土壤检测机构 1.水解性氮（碱解氮）LY/T1229-1999《森林土壤水解性氮的测定》。碱解-扩散法。如果测定值>200mg/kg，允许绝对偏差<10mg/kg；测定值200mg/kg~50mg/kg，允许绝对偏差10mg/kg~ 2.5mg/kg；测定值<50mg/kg，允许绝对偏差<2.5mg/kg。用1.8mol/L氢氧化钠处理土壤，土壤于碱性条件下水解，使易水解态氮转化为氨态氮，由硼酸吸收，用标准酸滴定计算碱解氮的含量。 2.全氮NY/T53-1987《土壤全氮测定法》。半微量凯氏法。平行测定结果的允许差：土壤含氮量>0.1%时，不得>0.005%，含氮0.1-0.06%时，不得>0.004%，含氮<0.06%时，不得>0.003%。土壤中的全氮在硫酸铜、硫酸钾与硒粉的存在下，用浓硫酸消煮，各种含氮有机化合物经过高温分解转化为铵态氮，然后用氢氧化钠碱化，加热蒸馏出氨，经硼酸吸收，用标准酸滴定其含量。 3.全磷LY/T1232-1999《森林土壤全磷的测定》。酸溶-钼锑抗比色法。测定值>2g/kg,绝对偏差>1016g/kg；测定值2g/kg~1g/kg,绝对偏差0.06~0.03g/kg；测定值<1，绝对偏差<0.03。以硫酸-高氯酸溶解土壤中的磷，用钼锑抗比色法测定。 4.有效磷L Y/T1233-1999《森林土壤有效磷的测定》。 4.1盐酸-硫酸浸提法。测定值>25mg/kg,绝对偏差>2.5mg/kg；测定值25mg/kg~10mg/kg,绝对偏差2.5mg/kg~1.0mg/kg；测定值<10mg/kg~2.5mg/kg，绝对偏差 1.0mg/kg~0.5mg/kg，测定值<2.5mg/kg，绝对偏差<0.5mg/kg。盐酸和硫酸溶液浸提法：用盐酸和硫酸的混合溶液浸提溶解出土壤中的磷酸铁、铝盐，再用钼锑抗比色法可以测定出浸提液中的磷。 4.20.5mol/L碳酸氢钠浸提法。测定值>25mg/kg,绝对偏差>2.5mg/kg；测定值25mg/kg~10mg/kg,绝对偏差2.5mg/kg~1.0mg/kg；测定值<10mg/kg~2.5mg/kg，绝对偏差1.0mg/kg~0.5mg/kg，测定值<2.5mg/kg,绝对偏差<0.5mg/kg。碳酸氢钠浸提土壤，可以抑制溶液中的钙离子活度，使某些活性较大的碳酸钙被浸提出来，同时也可使活性磷酸铁、铝盐水解被浸出，浸出液中的磷不会次生沉淀，可用钼锑抗比色法定量。 5.有效磷NY/T149-1990《石灰性土壤有效磷测定方法》。碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法。平行测定结果的允许差：测定值<10mg/kg P时，绝对差值<0.5mg/kg P；测定值为10-20mg/kg P时，绝对差值<1.0mg/kg P；测定值>20mg/kg P时，相对差<5%。用0.5mol/L碳酸氢钠浸提土壤有效磷。碳酸氢钠可以抑制溶液中Ca2+离子的活度，使某些活性较大的磷酸钙盐被浸提出来；同时液可以使活性磷酸铁、铝盐水解二被浸出。浸出液中的磷不致次生沉淀；可
低渗透岩心渗透率测试方法总结
低渗岩心渗透率的测试方法：1、稳态法2、脉冲衰减法3、周期振荡法 一、稳态法测量渗透率 1、测试原理 根据达西定律Q / S=-k△P/ηL 式中；Q 为流量(m3/s)；S 为样品横截面积(m2)；L为样品长度（m）；η为流体黏滞系数(Pa·s)；k 为渗透率（m2）；ΔP 为样品上、下游的压力差（Pa）。在岩样的上、下游端施加稳定的压力差ΔP，通过测量流经样品的流量Q 得到渗透率，或者保持恒定的流量Q 而测量上、下游端的压力差ΔP 而得到渗透率。 2、适用条件 达西定律定压法测渗透率适用的条件之一是测试介质在岩石孔隙中的渗流需达到稳定状态，对于中高渗岩样来说$达到稳定状态所需时间较短，因而测试时间较短但是对于低渗岩样达西实验装置提供的较小压差达到平衡状态时间长伴随长时间平衡过程带来的是环境因素对测量结果的影响增大 3、实验装备 1）定压法 石油工业所熟知的达西实验原理即是采用的定压法 室内常用定压法测渗透率装置简图 2）定流量法 定流量法是通过提供稳定流量监测岩样两端压力变化因为高精度压力监测比流量计量更准确因而测量也更精确 定流量法测试渗透率装置简图 4、优缺点 此法对于渗透率大于10×10?3μm2中高渗透率的储层岩石，测试结果较为准确，但是若为了保证精度，对设备装置的要求就很高，并且在测量时需要很长的流速
稳定时间。 二、脉冲衰减法 1、测试原理及装置图解 与常规稳态法渗透率测试原理不同，脉冲衰减法是基于一维非稳态渗流理论，通过测试岩样一维非稳态渗流过程中孔隙压力随时间的衰减数据，并结合相应的数学模型，对渗流方程的精确解答和合适的误差控制简化，就可以获得测试岩样的脉冲渗透率计算模型和方法。 1）瞬态压力脉冲法： 瞬态压力脉冲法最早在测量花岗岩渗透系数时提出其原理并给出其近似解在测试样两端各有一个封闭的容器，测试时待上下容器和岩样内部压力平衡后，给上端容器一个压力脉冲。然后上部容器压力将慢慢降低，下部容器压力慢慢增加，监测两端压力随时间变化情况，直至容器内达到新的压力平衡状态。 瞬态压力脉冲法原理图 通过上下游压力衰减曲线可求得测试样渗透率。W F Brace给出了计算渗透率的近似解析解： Δp(t) P i =e?θt(1) θ=kA μw C w L (1 V u +1 V d )(2) 式中Δp(t)——岩样两端压差实测值；P i——初始脉冲压力；θ——衰减曲线斜率；V u、V d——上下游容积体积 瞬态压力脉冲法在非稳态下测量渗透率，较传统稳态法所需测试时间大大缩短，而且高精度的压力计量要比传统流体计量更准确，因而测试结果也更精确。目前此方法已广泛应用于致密低渗岩样的测量实验中。但是W F Brace 在测量花岗岩渗透率求解过程中是假定岩样孔隙度为零，这在计算致密孔岩样时有一定的合理性，但在计算页岩等孔隙度相对不能忽略的岩样时其误差较大，后继研究者在求解方法上做了很多研究，提出了精确的解析解和图解法。A I Dicker等详细讨论了上下端容器体积对测量过程的影响，S C Jones提出的渗透率测量装置下限达到0.01μd目前基于此原理制备的PDP-200已有商业制品出售,在测量如页岩气等超低渗储层岩心方面效果较好。
土壤含水量测定方法小结
土壤含水量测定方法小结 1，烘干称重； 这个不多说了。准确度最高，但测定得到的是质量含 水量，与其他方法所得数据进行比较是注意换算。 2，中子仪； 技术比较成熟，准确性极高，是烘干法以外的第二标 准方法。 但是中子仪测定需要安装套管，理论上可达任何深度，设备昂贵，投入很大。中子射线对操作者身体有损害，严格来说需要相关证件才可以操作。无法测定表层土 壤。 3，电阻法； 一般使用石膏块作为介质埋设地下，石膏块中埋设两根导线，导线之间的石膏成分组成电阻，石膏块电阻与土壤含水量相关。石膏块制作简单，哪怕进口的成品成本也是非常低廉，可以作很多重复，可以不破坏土壤在田间连续自动监测。存在问题，石膏块滞后时间较长，所以不可能用来做移动式测定和自动灌溉系统。石膏块只适合用于非盐碱土壤中，同时石膏块不适合使用直流电（文献查得，表示怀疑，因为所有的石膏块读书表都是用干电池作为电源），测定受土壤类型影响很大，标定结果会随时间改变，达到一定年 限后，石膏会逐渐溶解到土壤中。 4，TDR（Time Domain Reflectometry） TDR有两种时域反射仪和时域延迟，两者均简称TDR。TDR技术是当前土壤水分测定装置的主流原理，可以连续、快速、准确测量。可以测量土壤表层含
水量。一般的TDR原理的设备响应时间约10-20秒，适合移动测量和定点监测。测定结果受盐度影响很小，TDR缺点是电路比较复杂，设备较昂贵。 5，FDR（Frequency Domain Reflectometry）几乎具有TDR的所有优点，探头形状非常灵活。比较夸张的甚至可以放在做成犁状放在拖拉机后面运动中 测量。FDR相对TDR需要更少的校正工作。 TDR和FDR同样有一个缺点，当探头附近的土壤有空洞或者水分含量非常不均匀时，会影响测定结果。 非常奇怪的是，基于FDR原理的往往是低端的仪器设备，根据笔者实际使用经验，FDR技术可能在精度上存在瓶颈，经常在5%的误差左右，写文章时候数据基本上不好用。
土壤生理生化参数测定方法大全
土壤过氧化氢酶活性的测定 土壤过氧化氢酶,高锰酸钾滴定法（周礼恺，张志明.土壤酶活性的测定方法[J].土壤通报，1980，11(5)：37-38.） （1）所用试剂 ①0.3%的过氧化氢(现配)：1ml过氧化氢（30%）定容至100ml ② 1.5M硫酸：80ml浓硫酸定容至1L ③0.02M高锰酸钾（最多保存2周）：3.16g高锰酸钾定容至1L （2）测定步骤 ①取2g过1mm筛的风干土样，置于100ml锥形瓶中，然后注入40ml蒸馏水和5ml0.3%过氧化氢。另设对照（往瓶中注入40ml蒸馏水和5ml0.3%过氧化氢，不加土样）。 ②将瓶塞紧，置于120次/分钟往返式摇床上（温度调至25度，放干水），震荡20min。停止震荡，注入5ml1.5M硫酸以终止反应。将瓶中内容物用定量滤纸过滤。 ③取25ml滤液用0.02M高锰酸钾滴定至微红色。（对照，将5ml0.3%过氧化氢与40ml水、5ml1.5M的硫酸混合，取25ml该混合液，用0.02M的高锰酸钾滴定至微红色）。 （3）结果计算 从用于滴定原始的过氧化氢所消耗的高锰酸钾的量（A）中，减去用于滴定土壤滤液的高锰酸钾的量(B)，获得的差（考虑高锰酸钾滴定度的校正值T）即为土壤的过氧化氢酶活性：（A-B）﹡T。 过氧化氢酶活性以20min1g干土的0.02M 的高锰酸钾的ml数表示，单位0.02M MnkO4ml/20min·g
蔗糖酶,3，5二硝基水杨酸比色法（关松荫.土壤酶及其研究法[M].北京：农业出版社，1986：275-276.） （1）所用试剂 ①3，5二硝基水杨酸溶液：称2.5g二硝基水杨酸，溶于100ml2M氢氧化钠（8gNaOH溶 于100ml水）和250ml水中，再加150g酒石酸钾钠，用水稀释至500ml（不能超过7d）②PH5.5磷酸缓冲液：1/15 mol/L磷酸氢二钠(23.87 g Na2HPO4·12H2O溶于1 L蒸馏水 中)25mL加1/15 mol/L磷酸二氢钾(9.078 g KH2PO4 溶于1 L蒸馏水中)475mL即成。 ③8%蔗糖溶液：8g蔗糖用蒸馏水定容至100ml ④甲苯 ⑤标准葡萄糖溶液：将葡萄糖先在50-58 ℃条件下，干燥至恒重。然后取500 mg溶于100 mL苯甲酸溶液中(5 mg/mL)，即成标准葡萄糖溶液。再用标准液制成1 mL含0.3-1.3 mg 葡萄糖的工作溶液。（即吸取5mg/ml的标准液3、5、7、9、11、13ml定容至50ml）标准曲线绘制：取1ml不同浓度的工作液，并按与测定蔗糖酶活性同样的方法进行显色，比色后以光密度值为纵坐标，葡萄糖浓度为横坐标绘制成标准曲线。 （2）操作步骤 ⑥称5 g风干土，置于50 mL三角瓶中，注入15 mL8％蔗糖溶液，5 mL pH 5.5磷酸缓冲 液和5滴甲苯。 ⑦摇匀混合物后，放入恒温箱，在37 ℃下培养24 h。到时取出，迅速过滤。从中吸取滤 液l mL，注入50 mL容量瓶中，加3 mL 3，5-二硝基水杨酸并在沸腾的水浴锅中加热10min，随即将容量瓶移至自来水流下冷却3 min。 ⑧溶液因生成3-氨基-5-硝基水杨酸因而呈橙黄色，最后用蒸馏水稀释至50 mL，并在分 光光度计上于波长508 nm处进行比色。 ⑨为了消除土壤中原有的蔗糖、葡萄糖而引起的误差，每一土样需做无基质对照，整个 试验需做无土壤对照。 （3）结果计算 蔗糖酶活性以24h后1g土壤葡萄糖的毫克数表示：葡萄糖（mg）=a﹡4 式中a表示从标准曲线查得得葡萄糖毫克数4表示换算成1g土的系数
第九章土壤水溶性盐的测定
第九章 土壤水溶性盐的测定 9.1概述 土壤水溶性盐是盐碱土的一个重要属性，是限制作物生长的障碍因素。我国盐碱土的分布广，面积大，类型多。在干旱、半干旱地区盐渍化土壤，以水溶性的氯化物和硫酸盐为主。滨海地区由于受海水浸渍，生成滨海盐土，所含盐分以氯化物为主。在我国南方（福建、广东、广西等省、区）沿海还分布着一种反酸盐土。 盐土中含有大量水溶性盐类，影响作物生长，同一浓度的不同盐分危害作物的程度也不一样。盐分中以碳酸钠的危害最大，增加土壤碱度和恶化土壤物理性质，使作物受害。其次是氯化物，氯化物又以MgCl 2的毒害作用较大，另外，氯离子和钠离子的作用也不一样。 土壤（及地下水）中水溶性盐的分析，是研究盐渍土盐分动态的重要方法之一，对了解盐分、对种子发芽和作物生长的影响以及拟订改良措施都是十分必要的。土壤中水溶性盐分析一般包括pH 、全盐量、阴离子（Cl -、SO 42-、CO 32-、HCO 3-、NO 3-等）和阳离子（Na +、K +、Ca 2+、Mg 2+）的测定，并常以离子组成作为盐碱土分类和利用改良的依据。 盐碱土是一种统称，包括盐土、碱土、和盐碱土。美国农业部盐碱土研究室以饱和土浆电导率和土壤的pH 与交换性钠不依据，对盐碱土进行分类（表9-1）。我国滨海盐土则以盐分总含量为指标进行分类（表9-2）。 在分析土壤盐分的同时，需要对地下水进行鉴定（表9-3）。 当地下水矿化度达到2g·L -1时，土壤比较容易盐渍化。所以，地下水矿化度大小可以作为土壤盐渍化程度和改良难易的依据。 表9-2 我国滨海盐土的分级标准 用于灌溉的水，其导电率为0.1～0.75 dS·m 。
薄膜渗透率的测定
薄膜渗透率的测定 摘要 根据问题的要求，我们对题目进行恰当的分析，通过合理的假设，们建立微积分数学模型和数据拟合数学模型，求出不同关系量之间的关系。 对于问题，我们运用高等数学和高中物理和生物学的相关知识，同时也用MATLAB进行求解，得出A=0.00006985525148 B=-0.00002994067803 K=0.10117070586401 关键词：数据拟合，渗透率，质量守恒 一、问题的重述 某种医用薄膜有允许一种物质的分子穿透它，从高浓度的溶液向低浓度的溶液扩散的功能，在试制时，需要测定薄膜被这种分子穿透的能力。测定方法如下： 用面积S的薄膜将容器分成体积分别为V A，V B的两部分，在两部分中分别注满该物质的两种不同浓度的溶液。此时该物质分子就会从高浓度溶液穿过薄膜向低浓度溶液中扩散。通过单位面积膜分子扩散的速度与膜两侧溶液的浓度差成正比，比例系数K表示薄膜被该 物质分子穿透的能力，称为渗透率。 的值。 V A=V B=1000cm3,S=10cm2,求容器的B部分溶液浓度V A 的测试结果如下表（其中C j的单位为毫克/cm3） S V B 二、模型的假设 1、薄膜两侧的溶液始终是均匀的，即在任何的时刻膜两侧的每一处溶液的浓度都相同。 2、物质从膜的任何一侧向另一侧渗透的性能是相同的。 三、符号说明： t: 时间 CA（t）：t时刻A侧溶液的浓度。 CB（t）：t时刻B侧溶液的浓度。 aA：A侧初始时刻的浓度 aB:：B侧初始时刻的浓度 Cj:：B侧在j时刻测得的浓度 V：体积
SK：物质质量的增加 四、问题的分析 渗透率和浓度差是本文所要求的关系量，我们先用质量守恒建立溶质间的渗透关系，用微分方程，建立微分数学模型来求t时刻薄膜两侧的浓度，体积差。最后通过数据拟合，得出K的值。 四、模型的建立与求解 令时刻t，膜两侧溶液的浓度分别为CA（t）和CB(t), 初始时刻两侧的浓度分别为aA和aB,单位为mg/cm3. 又设B侧在tj时刻测得的浓度为cj(j=1,2,3……n). 在A侧经△t 物质质量增加为：V ACA(t+△t)-V ACA(t) 从B侧渗透到A侧的物质质量为：SK(CB-CA)△t. 由质量守恒： V(CA(t+△t)-CA(t))=SK(CB-CA)△t 两边同除V A△t得： dCA/dt=SK(CB-CA)/V A (1) 在B侧，经△t 物质增加为： VBCB(t+△t)-VBCB(t) 从A侧渗透到B侧的物质质量为： SK(CA-CB)△t 由质量守恒定律得： VB(CB(t+△t)-CB(t))=SK(CA-CB)△t dCB/dt=SK(CA-CB)/VB (2) 得到薄膜两侧溶液满足微分方程组的初值问题： dCA/dt=SK(CB-CA)/V A (1) dCB/dt=SK(CA-CB)/VB (2) CA（0）=Aa，CB(0)=aB 又能有整个容器的溶液中含有该物质的质量不变，即成立 V ACA(t)+VBCB(t)=常数=V AaA+VbaB (3) 即：CA(t)=Aa+VB*Ab/V A-VB*CB(t)/V A (4) 将（4）式代入（2 ）式；根据积分中值定理： dCB/dt=SK(Aa+VB*Ab/V A-VB*CB(t)/VA -CB)/VB (5) dCB/dt=a-bCB CB(0)=aB 其中a= SK(Aa/VB+Ab/V A) b=SK(1/V A+1/VB); 解得： CB(t)=(aA V A+aBVB)/(V A+VB)+(V A(aB-aA)/(VA+VB))*e.^(-sk(1/VA+1/VB)*t 令 A=(aA V A+aBVB)/(V A+VB)=0.2 B=V A(aB-aA)/(V A+VB)=0.05 CB(t)=A+B*E.^(-SK(1/V A+1/VB)*t 将已知数据代入,通过数据拟合求参数k ： s=10,V A==VB=1000
土壤总盐量测定
土壤全盐量的测定中华人民共和国林业行业标准L Y / T 1 2 5 1 -1 9 9 土壤浸出液的制备 方法要点 土壤水溶性盐可按一定的土水比例(通常采用1：5 ), 用平衡法浸出，然后侧定浸出液中的全盐量以及CO32-, HCO3－，Cl－, SO42-, C a2+, Mg2+，N a+，K+等8种主要离子的含量(可计算出离子总量) 。测定结果均以千克土所含厘摩尔数( c mo l / k g ) 表示。 主要仪器 真空泵 往复式电动振荡机 离心机(4000r/min) 锥形瓶 布氏漏斗或素瓷滤烛 抽滤瓶 锥形瓶。 测定步骤 用台秤准确称取通过2mm筛孔的风干土样50.00g，放入干燥的500m L锥形瓶中。用量筒准确加入无二氧化碳的纯水250mL，加塞，振荡3min, 按土壤悬浊液是否易滤清的情况，选用下列方法之一过滤，以获得清亮的浸出液，滤液用干燥锥形瓶承接。全部滤完后，将滤液充分摇匀，塞好，供测定用。 容易滤清的土壤悬浊液：用滤纸在7cm直径漏斗上过滤，或用布氏漏斗抽滤，滤斗上用表面皿盖好，以减少蒸发。最初的滤液常呈浑浊状，必须重复过滤至清亮为止。 较难滤清的土壤悬浊液：用皱折的双层紧密滤纸在10cm直径漏斗上反复过滤。碱化的土壤和全盐量很低的粘重土壤悬浊液，可用素瓷滤烛抽滤。如不用抽滤，也可用离心分离，分离出的溶液也必须清晰透明。 注意事项 ①浸出液的土水比例和浸提时间： 用水浸提土壤中易溶盐时，应力求将易溶盐完全溶解出来，同时又须尽可能使难溶盐和中溶盐(碳酸钙、硫酸钙等)不溶解或少溶解，并避免溶出的离子与土壤胶粒吸附的离子发生交换反应。因此应选择适当的土水比例和振荡时间。 各种盐类的溶解度不同，有的相差悬殊，因而有可能利用控制水土比例的方法将易溶盐与中溶盐及难溶盐分离开。采用加水量小的土水比例，较接近于田间实际情况，同时难溶盐和中溶盐被浸出的量也较少。因此有人采用1：2.5,或1:1的土水比例，或采用饱和泥浆浸出液。加水里小的土水比例，给操作带来的困难很大，特别难适用于粘重土壤。于是有人采用加水t大的土水比例. 如1：5 ，1：10或1：20等。这样又导致易溶盐总量偏高的结果(特别是含硫酸钙和碳酸钙较多的土壤更为显著)。 在同一土水比例下，浸提的时间愈长，中溶盐和难溶盐被浸出的可能性愈大，土粒与水溶液之间的离子交换反应亦愈完全。由此产生的误差也愈大。前人的研究证明，对于土壤中易溶盐的土壤，一般有2-3min便足够了。 因此，制备土壤水浸出液时的土水比例和浸提时间必须统一规定，才能使分析结果可以相互比较。本标准现采用国内较通用的1：5土水比例和振荡3 min时间的规定。 ②盐分分析的土样，可以用湿土样(同时测定土壤水分换算系数K1),也可以通过2mm筛孔的风干土样。 ③制备浸出液所用的蒸馏水或去离子水。放久后会吸收空气中二氧化碳，用这种水浸提土壤时，将会增加碳酸钙的溶解度故须加热煮沸，逐尽二氧化碳。冷却后立即使用。此外，蒸馏
土壤含水量测量方法
土壤含水量测量方法 ( 1 )称重法(Gravimetric) 也称烘干法，这是唯一可以直接测量土壤水分方法，也是目前国际上的标准方法。用土钻采取土样，用0.1g 精度的天平称取土样的重量，记作土样的湿重 M，在 105℃的烘箱内将土样烘 6~8 小时至恒重，然后测定烘干土样，记作土样的干重 Ms 土壤含水量=(烘干前铝盒及土样质量-烘干后铝盒及土样质 量)/(烘干后铝盒及土样质量-烘干空铝盒质量)*100% ( 2 )张力计法(Tensiometer) 也称负压计法，它测量的是土壤水吸力测量原理如下：当陶土头插入被测土壤后，管内自由水通过多孔陶土壁与土壤水接触，经过交换后达到水势平衡，此时，从张力计读到的数值就是土壤水(陶土头处)的吸力值，也即为忽略重力势后的基质势的值，然后根据土壤含水率与基质势之间的关系(土壤水特征曲线)就可以确定出土壤的含水率 ( 3 ) 电阻法(Electricalresistance) 多孔介质的导电能力是同它的含水量以及介电常数有关的，如果忽略含盐的影响，水分含量和其电阻间是有确定关系的电阻法是将两个电极埋入土壤中，然后测出两个电极之间的电阻。但是在这种情况下，电极与土壤的接触电阻有可能比土壤的电阻大得多。因此采用将电极嵌入多孔渗水介质(石膏、尼龙、玻璃纤维等)中形成电阻块以解决这个问题 ( 4 ) 中子法(Neutronscattering) 中子法就是用中子仪测定土壤含水率中子仪的组成主要包括：一个快中子源，一个慢中子检测器，监测土壤散射的慢中子通量的计数器及屏蔽匣，测试用硬管等。快中子源在土壤中不断地放射出穿透力很强的快中子，当它和氢原子核碰撞时，损失能量最大，转化为慢中子(热中子)，热中子在介质中扩散的同时被介质吸收，所以在探头周围，很快的形成了持常密度的慢中子云
污泥含水率计算
(1)污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。 1污泥中水的存在形式有： 空隙水，颗粒间隙中的游离水，约70%，可通过重力沉淀（浓缩压密）而分离； 毛细水，是在高度密集的细小污泥颗粒周围的水，由毛细管现象而形成的，约20%，可通过施加离心力、负压力等外力，破坏毛细管表面张力和凝聚力的作用力而分离； 颗粒表面吸附水和内部结合水，约10%。表面吸附水是在污泥颗粒表面附着的水分，起附着力较强，常在胶体状颗粒，生物污泥等固体表面上出现，采用混凝方法，通过胶体颗粒相互絮凝，排除附着表面的水分；内部结合水，是污泥颗粒内部结合的水分，如生物污泥中细胞内部水分，无机污泥中金属化合物所带的结晶水等，可通过生物分离或热力方法去除。 通常含水率在85%以上时，污泥呈流态；65%~85%时呈塑态；低于60%时则呈固态。 2污泥体积、重量及所含固体物浓度之间的关系： V1/V2=W1/W2=（100-p2）/（100-p1）=C2/C1（8-1） 式中：p1、V1、W1、C1——污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度； p2、V2、W2、C2——污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度； 说明：式（8-1）适用于含水率大于65%的污泥。因含水率低于65%以后，体积内出现很多气泡，体积与重量不在符合式（8-1）的关系。 例题8-1：污泥含水率从97.5%降低至95%时，求污泥体积。 解：由式（8-1） V2= V1（100-p1）/（100-p2）= V1（100-97.5）/（100-95）=（1/2）V1可见污泥含水率从97.5%降低至95%时，污泥体积减少一半。 （2）挥发性固体（或称灼烧减重）和灰分（或称灼烧残渣）：挥发性固体近似地等于有机物含量；灰分表示无机物含量。 （3）可消化程度：表示污泥中可被消化降解的有机物数量。 消化对象：污泥中的有机物。一部分是可被消化降解的（或称可被气化，无机化）；另一部分是不易或不能被消化降解的，如脂肪、合成有机物等。 消化程度的计算公式：R d=[1-（p V2p S1）/（p V1p S2）] ×100 （8-2） 式中：R d——可消化程度，%； p S1、p S2——分别表示生污泥及消化污泥的无机物含量，%； p V1、p V1——分别表示生污泥及消化污泥的有机物含量，%。 消化污泥量的计算公式：V d= V1（100-p1）/（100-p d）[（1- p V1/100）+ p V1/100（1- R d/100）] （8-3） 式中：V d——消化污泥量，m3/d； p d——消化污泥含水率，%，取周平均值； V1——生污泥量，m3/d； p1——生污泥含水率，%，取周平均值； p V1——生污泥有机物含量，%； R d——可消化程度，%，取周平均值； （4）湿污泥比重与干污泥比重： 湿污泥重量等于污泥所含水分重量与干固体重量之和。湿污泥比重等于湿污泥重量与同体积的水重量之比值。干固体物质包括有机物（即挥发性固体）和无机物（即灰分）。确定湿污泥比重和干污泥比重，对于浓缩池的设计、污泥运输及后续处理，都有实用价值。 经综合简化后，湿污泥比重（γ）和干污泥比重（γs）的计算公式分别为： γ=（100γs）/[γs p+（100-p）] （8-4）或γ=25000/[250p+（100-p）（100+1.5p V）] （8-8）γs=250/（100+1.5p V）（8-7） 式中：γ——湿污泥比重； γs——污泥中干固体物质平均比重，即干污泥比重； p——湿污泥含水率，%； p V——污泥中有机物含量，%； （5）污泥肥分：污泥中含有大量植物生长所必需的肥分（N、P、K）、微量元素及土壤改良