实验二岩石渗透率的测定

油层物理实验报告

目录实验一岩石孔隙度的测定错误!未定义书签。实验二岩石比面的测定错误!未定义书签。实验三岩心流体饱和度的测定错误!未定义书签。实验四岩石碳酸盐含量的测定错误!未定义书签。实验五岩石气体渗透率的测定错误!未定义书签。实验六压汞毛管力曲线测定错误!未定义书签。中国石油大学（油层物理）实验报告实验日期：2010/10/20 成绩：班级：石工08-X班学号：0802XXX 姓名：XX 教师：XXX 同组者：实验一岩石孔隙度的测定

一．实验目的 1．巩固岩石孔隙度的概念，掌握其测定原理； 2．掌握测量岩石孔隙度的流程和操作步骤。二．实验原理根据玻义尔-马略特定律，在恒定温度下，岩心室体积一定，放入岩心室岩样的固相(颗粒)体积越小，则岩心室中气体所占体积越大，与标准室连通后，平衡压力越低；反之，当放入岩心室内的岩样固相体积越大，平衡压力越高。绘制标准块的体积（固相体积）与平衡压力的标准曲线，测定待测岩样平衡压力，据标准曲线反求岩样固相体积。按下式计算岩样孔隙度：式中，Φ－孔隙度，％；Vs－岩样固相体积，cm3；Vf－岩样外表体积，cm3。三.实验流程与设备（a）流程图

（b）控制面板图1 QKY-Ⅱ型气体孔隙度仪仪器由下列不见组成： ①气源阀：供给孔隙度仪调节低于10kpa的气体，当供气阀开启时，调节器通过常泄，使压力保持恒定。 ②调节阀：将10kpa的气体压力准确的调节到指定压力（小于10kpa）。 ③供气阀：连接经调节阀调压后的气体到标准室和压力传感器。 ④压力传感器：测量体系中气体压力，用来指示准确标准室的压力，并指示体系的平衡压力。 ⑤样品阀：能使标准室内的气体连接到岩心室。 ⑥放空阀：使岩心室中的初始压力为大气压，也可使平衡后岩心室与标准室的气体放入大气。四．实验步骤 1．用游标卡尺测量各个钢圆盘和岩样的直径与长度（为了便于区分，将钢圆盘从小到大编号为1、2、3、4），并记录在数据表中； 2．将2号钢圆盘装入岩心杯，并把岩心杯放入夹持器中，顺时针转动T形转柄，使之密封。打开样品阀及放空阀，确保岩心室气体为大气压； 3．关样品阀及放空阀，开气源阀和供气阀。调节调压阀，将标准室气体压力调至某一值，如560kPa。待压力稳定后，关闭供气阀，并记录标准室气体压力； 4．开样品阀，气体膨胀到岩心室，待压力稳定后，记录平衡压力； 5．打开放空阀，逆时针转动T形转柄，将岩心杯向外推出，取出钢圆盘； 6．用同样方法将3号、4号及全部（1～4号）钢圆盘装入岩心杯中，重复步骤2～5，记录平衡压力； 7．将待测岩样装入岩心杯，按上述方法测定装岩样后的平衡压力。 8．将上述数据填入原始记录表。五．数据处理与计算 1.计算各个钢圆盘体积和岩样外表体积； 2．绘制标准曲线：以钢圆盘体积为横坐标，相应的平衡压力为纵坐标绘制标准曲线，如图所示（用坐标纸绘制）； 3.据待测岩样测得的平衡压力，在标准曲线上反查出岩样固相体积； 4.计算岩样外表体积 L d V f2 4 1 π = ，求岩样的孔隙度； 5.符号说明：P—平衡压力，KPa; V s —岩样固相体积，cm3； V f—岩样外表体积，cm3；d—岩样直径，cm； L—岩样长度，cm；Φ—孔隙度，％。表一原始数据记录表

中国石油大学岩石气体渗透率的测定

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：实验二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： 1000 )(22 22 100?-= P P A L Q P K μ )10(33m μ- （2-1）令 ,200 ;) (2000002 2210 w r h Q Q P P P c = -= μ 代入式（2-1）则有 A L h CQ K w r 2000= （2-2）式中，K —气体渗透率， ;1023m μ- A —岩样截面积，2 cm ； L —岩样长度，cm ； 21P P 、—岩心入口及出口大气压力，0.1Mpa; -0P 大气压力, 0.1Mpa; μ—气体的粘度,s mPa ? 0Q —大气压力下的流量，s cm /3；r Q 0—孔板流量计常数，s cm /3 w h —孔板压差计高度，mm ； C —与压力有关的常数。测出C （或21P P 、）、 w h 、 r Q 0及岩样尺寸，即可求出渗透率。三. 实验工具如下图所示，GD-1型气体渗透率仪。

（a）流程图 (b)控制面板图1 GD-1型气体渗透率仪四. 实验步骤 1. 测量岩样的长度和直径，并记录。 2. 将岩样装入岩心夹持器；把换向阀指向“环压”，关闭环压放空阀，打开环压阀，缓慢打开气源阀，使环压表指针到达1.2～1.4MPa； 3. 低渗岩心渗透率的测定低渗样品需要较高压力，C值由C表的刻度读取。

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。

储层岩石的相对渗透率

相渗透率和相对渗透率的概念一、达西实验和达西方程 1856年，法国水利工程师达西（Darcy ）利用人工砂体研究了水的渗滤，达西的试验表明：人工砂体单位面积水流的体积变化率Q/A ，与进口和出口两端面间的水头差h 1-h 2=△H 成正比，而与砂本的长度L 成反比，即 L h h K A Q L h h A Q 212 1-'=-∞ 这就是某种名的达西方程。 K '——与多孔介质有关的常数 Z=0，基准面。如果用压力P 来代替水头h 则有 ()()g P Z h g P Z h Z h g P Z h g P ρρρρ2 22111222111+ =+=∴-=-= 代入上式得： ()()l gl P P A K gl P P A K Q L g P P L K L g P P Z Z K A Q ρρρρ+-''=??? ? ??+-?'=∴-+? '=-+ -?'=21212121211 K ''——表示某种介质（K '）对某特定流体（P ）的渗透能力，它的大小由介质和流体两者性质而定。由于K ''同时涉及到流体和介质的影响，所以人们总是希望将流体和介质的影响区分开来，于是在1930年，努定（Nutting ）提出： () L M gl P P KA Q M K K ?+-= = ''ρ21 将此式代入上式并考虑到水平流动中无重力影响，所以得出了达西定律的最简单形式。 () L M P P KA Q ?-= 21 在上式中，A 、L 是岩石的几何尺寸，M 为流体的性质，△P 为外部条件。当这些条件（即

A 、L 、M 、△P ）一定时，流体通过量的大小就决定于比例常数K ，这个K 我们就称它为岩石的绝对渗透率。 A ——岩石心的截面积，cm 2 L ——岩石长度，cm M ——通过流体的粘度，CP △P ——岩心两端的压差，atm Q ——在△P 下，流体通过岩心的流量，cm 3 /S K ——岩石的渗透率，达西值得注意的是：达西定律的假设前提： ①流体与岩石之间不发生任何物理——化学反应 ②渗流介质中只存在一种流体，即岩石要100%的饱和某种流体 ③流动必须是在层流范围之内岩石的渗透率K 为岩石自身的性质，它主要取决于喉道的大小及其形势，而与所通过流体的性质无关。二、相对渗透率的概念为描述多相流体在岩石中的渗流特征，必须引入相渗透率和相对渗透率。相渗透率或称有效渗透率，是岩石-流体相互作用的动态特性参数，也是油藏开发计算中最重要的参数之一。多相流体共存和流动时，岩石对某一相流体的通过能力大小，称为该相流体的相渗透率或者有效渗透率。有效渗透率不仅与岩石本身的性质有关，还与各相流体的饱和度有关。油、气、水各相的有效（相）渗透率分别记作Ko ，K g ，K w 。 2.1单相流体渗流——绝对渗透率绝对渗透率是岩心中100%被一种流体所饱和时测定的渗透率。绝对渗透率只是岩石本身的一种属性，不随通过其中的流体的性质而变化。例：设有一块砂岩岩心，长度 L=3cm ，截面积A=2 cm 2 ，其中只有粘度为M=1CP 的水通过，在压差△P=2atm 下通过岩石的流量Q=0.5cm 3 /S ，根据上面所讲的达西定律得 375.02 23 15.0=???=??= P A QML K 达西如果上面这块岩心不是用盐水通过，而是用粘度M=3CP 的油通过，在同样压差△P=2atm 的条件下它的流量Q=0.167cm 3 /S ，同理 375.02 23 3167.0=???=??= P A QML K 达西很显然，岩石的绝对渗透率K 并不因为所通过流体的不同而有所改变，即岩石的渗透率是其自身性质的一种量度，通常为一常数，即岩石确定，K 值也就确定。 2.2多相流体渗流当岩石中有两种以上流体共流时，其中某一相流体的通过能力称为某相的相渗透率或某相的有效渗透率。 1 2 221001110) (2,10,10---?-=??=??=P P A L P Q K P A L Q K P A L Q K g g W W W O O O μμμ

气体渗透率仪原理和使用

气体渗透率仪的原理和使用说明工作原理这台仪器是基于达西定律设计的。设有一横截面积为A ，长度为L 的岩石，将其夹持于岩心夹持器中，如图⑴所示，使粘度为μ的流体在压差△P 下通过岩心，测得流量Q 。实验证明单位时间通过岩心的体积流量Q 与压差△P 岩心横截面积A 成正比，与岩心的长度L 和流体的粘度成反比： Q P 1μ A 图⑴ Q∝ A μ · △P L 或Q＝K A μ · △P L 这就是所谓的“达西方程”，从式中看出A 、L 是岩石的几何尺寸，△P 是外部条件，当外部条件、几何尺寸、流体性质都一定时，流体通过量Q 的大小就取决于反映岩石可渗性的比例常数K 的大小，我们把K 称为岩石的渗透率；式⑴可改写成为：此式便可计算岩石的渗透率。前面讨论的都是以下不可压缩流体（液体）为基础的，我们设计的气体渗透率是以气体作为介质，因为气体是压缩流体，所以达西方程式需要修正才能应用。

众所周知，可压缩的气体最大特点是当压力增加流体能被压缩；当压力降低时，流体就发生膨胀；当温度一定时，流体的膨胀服从玻义尔定律。如果以最简单的平面线渗流考虑，设进口压力P 1，出口压力为P 2 。显然，当压力从P 1 变化到P 2 时，气体的体积必然变化，故流速也变化。因此，必须考虑用平均体积流量Q代入达西方程。若把气体膨胀视为等温过程，按玻义尔定律： Q1P1＝Q2P2＝……＝P0Q0＝P Q Q＝P0Q0 P 而P＝ P1+P2 2 则： Q＝P0Q0 P P1+P2 2 + P0Q0 式中： P平均压力，MPa； Q平均压力下的平均体积流量，mL/s； P 大气压力，MPa； Q 大气压力下的气体流量，mL/s; 从上面分析得出对可压缩流体的达西公式的修正只把流量用平均流量代入即可： K＝2P0Q0μg L ⑶A·(P1- P2) 22 式中：μg气体的粘度；也就是说，用气体测定渗透率时，气体的体积流量要用标准状况下的体积Q 值，不是用Q 1，也不是用Q 2 值。三、仪器结构及各部件说明本仪器可安装在任何试验台（桌）上，最好台面防震，并离开门远一点，以免温度发生突变，做到这一点即可测得稳定的结果，见图2：

017-2008 全直径岩心渗透率的测定

Q/SYCQZ 川庆钻探工程有限公司企业标准 Q/SYCQZ 017—2008 全直径岩心渗透率的测定 2008—06—25发布 2008—07—25实施

Q/CNPC-CY ××××—×××× 川庆钻探工程有限公司发布

Q/SYCQZ 017—2008 目次前言 (Ⅱ) 1范围 (1) 2 原理 (1) 3 仪器设备 (1) 4 操作步骤 (2) 5 质量要求 (2) 6 注意事项 (2) 附录A（资料性附录）全直径岩心渗透率测定报告 (3) 附录B（资料性附录）全直径岩心渗透率测定记录表（格式） (5)

Q/SYCQZ 017—2008 前言本标准按GB/T 1.1-2000《标准的结构和编写规则》进行编写和表述。本标准附录A、附录B均为资料性附录。本标准由川庆钻探工程有限公司提出。本标准由川庆钻探工程有限公司物探、测井、录井专业标准化技术委员会归口。本标准由川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院起草。本标准主要起草人：刘文峰、陈丽。

Q/SYCQZ 017—2008 全直径岩心渗透率的测定 1 范围本标准规定了全直径岩心气体渗透率测定的原理、仪器、操作步骤及质量要求。本标准适用于有溶洞、裂缝、泥砂互层、页岩等非均质全直径岩样渗透率的测定。 2 原理气体在岩样中流动时，由气体一维稳定渗流达西定律可得到如下计算公式。 a) 垂直气体渗透率按公式（1）计算： 2P a Q oμL×102 K v = (1) A（P12- P22）式中： K v——垂直气体渗透率，μm2 K——气体渗透率，μm2； P a——大气压力，MP a； Q o——通过岩心的气体流量，cm3/s； μ——气体粘度，mPa·s； L——岩心长度，cm； A——岩心截面积，cm2； P1——岩样进口压力，MP a； P2——岩样出口压力，MP a。 b) 水平气体渗透率按公式（2）计算： 200P a Q oμ G K = (2) h（P12-P22）式中： G——形状系数（当铜丝网的面积为1/4 岩样侧面时 G=1）； h——窗口长度，cm 。 3 仪器设备全直径岩心夹持器：Ф60 mm、Ф120 mm ； a）压力泵：工作压力25 MPa ； b）真空机组：2XZ-2 ； c）高压氮气瓶：15 MPa ；

破碎岩石气体渗透性的试验测定方法

破碎岩石气体渗透性的试验测定方法发表时间：2018-10-17T09:25:22.063Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：杜延杰 [导读] 摘要：水和瓦斯等流体在岩相介质特别是破碎岩体中的渗流是采矿和地下工程中普遍遇到的也是重大的难题。中铁十四局集团建筑工程有限公司山东济南 250000 摘要：水和瓦斯等流体在岩相介质特别是破碎岩体中的渗流是采矿和地下工程中普遍遇到的也是重大的难题。本文设计了与 MTS815.02岩石力学伺服机配套的气体渗透仪和测试系统，利用MTS的两套闭环系统施加轴压和孔压，可测试压力作用下岩石破碎后的渗透系数。关键词：破碎岩石；气体渗透性；试验测定方法要解决破碎岩体的渗透测试问题，首先要设计具有渗透功能的特殊容器或将破碎岩石定型固定，不许其发生流动，然后解决加载问题和设计渗透闭环回路，最后还要确定数据采集方式等。在常温下，将破碎岩石定型需要使用特殊的胶粘剂，这容易破坏原有的裂隙通路，而且由于胶粘剂强度有限，用此法形成的试件不可能承受较大荷载。为此，本文选用了容器方式，设计了一种能承压并进行水交换的破碎岩石渗透仪，该渗透仪可联合MTS815.02岩石力学伺服试验系统，以测定各种压力状态下不同破碎程度岩样的渗透系数。一、工程概况安哥拉纳米贝RED-4000套项目位于安哥拉纳米贝省，总建筑面积42.15万㎡。包括4000套住房、4所中小学、4所幼儿园、4处垃圾中转站、2座污水处理厂以及普莱亚地块内配套的大小市政、景观绿化等工程。业主原为安哥拉SONIP石油公司、后更换为IMOGSTING公司，工程监理单位为安哥拉当地Wilven、Afribuilding房建监理公司和葡萄牙Fiscangola市政监理公司，施工单位为中铁十四局集团建筑工程有限公司。二、岩石造成的影响本项目的重难点工程之一为岩石处理，普莱亚地块位于海滨阶地上，整个场区存在大量的海相砂岩、泥岩、页岩、泥灰岩等，且埋深较浅并有裸露，岩性不一，分布不均，岩石埋深、厚度不一，对房建基础和市政管线施工等均有很大影响。我司项目人员在进场后经研究确定破碎岩石方案并报公司批准后精心组织了大量人力、机械、物力投入到工程破碎岩石的工作中，由于破碎岩石数量上超过10万方且岩石坚硬为赶进度昼夜施工，后通过努力在进度上不仅没有受到影响还取得了可人的成绩，并得到业主认可纳入变更索赔取得了较好的经济收入。“破碎岩石气体渗透性的试验测定方法”为破碎岩石施工中可行性分析的重要组成部分。三、承压渗透仪及试验系统与水渗透试验类似，首先要设计具有渗透功能的特殊容器，然后解决加载问题和设计渗透闭环回路，最后确定数据处理方法。承压破碎岩石气体渗透仪的装配高度260mm（其中压头高度110mm，缸筒长度170mm）。缸筒外径260mm，壁厚20mm，加工时用了普通45号钢进行全淬火处理，其底部焊有法兰并加有轴向“O”型密封。压头为凸台设计，这样在强度允许的情况下可有效减轻自重，同时适应MTS上端的位移控制压头。压头中心开有一直径14mm的9O°弯曲气流通道，弯曲设计是为了不影响轴向施压，通道出口为放气口。底座中心也有一直径14mm的9O°弯曲通道，该通道外口为进气口，为了与外部管路衔接，底座和压头的进出两气口均攻有螺纹。此外，压头周围的环向“O”型密封可防止侧漏，缸筒和底座不设计成一体可方便岩样的装卸，上下两块透气板的作用一个是用来搜集气体一个是用来分散气体，在渗透仪中加铺纱布是为了将岩石碎屑挡在渗透仪腔体内以保证管路清洁而不致堵塞。缸筒四周开设的凸台小孔在流场分析时使用，此时需由换向阀切换气流通道，如果只进行渗透试验用橡皮垫和螺柱紧封即可。该气体渗透仪设计最大孔隙气压为10 MPa，最大加载轴压为60 MPa。四、试件制备和方案选择首先将岩样进行破碎，再用筛子按不同粒径进行分级，为了研究不同岩石破碎块度对渗透性的影响，试验中需对不同基本粒径情况进行测试，另外，因实际工程中的破碎岩石粒径大小不一，测试一些基本粒径按比例关系混合的级配情况也是相当有必要的。一次试验可能不具代表性，对每种粒径最好准备3组以上的试件。测试前需要对试件用水冲洗，以除去分级时可能遗留的细小颗粒和表面泥土，这样做也是在对试件进行初度饱和。在MTS815.02伺服机进行渗透试验可用两种方法进行：第一种方法称为瞬态法，即先施加一定的轴压P1、围压P2和孔压P3，然后降低岩石试件一端的孔压至P4，在试件两端形成渗透压差，从而引起水体通过试件渗流。渗流过程中，不断减少。减少的速率，与岩石种类、岩石组构、试件长度、试件截面尺寸，流体密度与粘度，以及应力状态和应力水平等因素有关。根据试验过程中计算机自动采集的数据，可按式（1）计算岩石渗透率的值。（1）式中：μ为动力粘度系数，Pa?s；β为体积压缩系数，1/Pa；V为水箱体积，cm3；A，L为试件截面积与高度，cm2，cm；为试验起始、终止时间，s；为试验起始、终止孔压差，Pa。如表示成渗透系数，则可通过下面的代换：（2）这里分别为动力粘度和运动粘度；为比重。第二种方法是稳态法，即通过控制圆柱水槽中柱塞移动的速度进而控制输入试件的水流速度即流量，记录当渗流稳定时试件两端的孔压差，由达西定律的变形式计算渗透系数K的值，即（3）式中：Q为试件中的流量，可由柱塞流速通过换算得到，cm3/s；A，L为试件截面积与高度，cm2，cm；为试件两端的水头

中国石油大学(华东)油层物理实验报告岩石气体渗透率的测定

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： 3222 122100(10)() o o P Q L K m A P P μμ-= ?- 令22122000() o P C P P μ= -，200or w Q h Q o =，则： 200or w CQ h L K A = 式中： g k —气体渗透率，2m μ; A —岩样截面积，2cm L —岩样长度，cm ; 12,P P —岩心入口及出口压力， 0.1MPa ； 0 P —大气压力，0.1MPa ; μ—气体的粘度 0Q —大气压力下气体的流量,2/cm s ; or Q —孔板流量计常数，3/cm s w h —孔板压差计高度，mm ; C —与压力1P 有关的常数；

三、实验流程图1 测试流程图四、实验操作步骤 1.测量岩样的长度和直径，将岩样装入岩心夹持器，把转向阀指向环压，关闭放空阀，缓慢打开气源阀，使环压表指针到达1.2-1.4MPa; 2.低渗透岩心渗透率的测定低渗样品需要较高压力，C 值由C 表的刻度读取。（1）关闭汞柱阀及中间水柱阀，打开孔板放空阀；把换向阀转向供气，调节减压阀，控制供气压力0.2MPa ；（2）选取数值最大的孔板，插入岩心出口端的胶皮管上。（3）缓慢调节供压阀，建立适当的C 值（15-6最佳），缓慢关闭孔板放空阀，同时观察孔板压差计上液面，不要使水喷出。如果在C=30时，孔板水柱高度超过200mm ，则换一个较大的孔板，直到孔板水柱在100-200 mm 之间为止；（4）待孔板压差计液面稳定后，记录孔板水柱高度、C 值和孔板流量计常数；（5）调节供压阀，改变岩心两端压差，测量三个不同压差下的渗透率值；（6）调节供压阀，将C 表压力降至零，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。

实验三储层岩石渗透率的测定

实验三储层岩石渗透率的测定一、实验目的 1．掌握储层岩石渗透率的概念及物理含义。 2．了解岩样渗透率测定的多种方法。 3．掌握液体测定渗透率的测定原理及方法。二、实验原理岩石绝对渗透率的确定基于达西公式。即：当流体通过岩样时，其流量与岩石的截面积 A、进出口端压差P Δ成正比，与岩样长度L 成反比，与流体粘度μ成反比。即： L P A K Q μΔ= 由达西公式可知： Q L K A P μ= Δ （3-1）式中 K──岩样的绝对渗透率，2 m μ； A──岩样的截面积，2 cm ； L──岩样的长度，cm ； μ──通过岩样液体的粘度，mPa s ?； P Δ──岩样两端的压力差，0.1MPa ； Q ──在压差P Δ下通过岩样的流量，3 /cm s 。若已知实验岩芯的端面面积A、长度L 和液体粘度μ，再测出液体流量Q 和此时岩芯两端的压力差P Δ，便可根据式（3-1）计算出岩石的绝对渗透率K。三、实验仪器及流程图 1．实验仪器液测渗透率实验仪器、量筒、秒表、游标卡尺、烧杯等。

2．实验流程实验流程如图3-1所示。图3-1 液测渗透率实验装置图四、实验步骤 1．用游标卡尺测量岩样的直径D和长度L。 2．将岩样饱和盐水后装入岩芯夹持器。 3．打开手摇泵通向岩芯夹持器环空的开关，加环压。 4．打开平流泵电源，预热五分钟后，设置流量,测定在所设置的流量时岩芯入口端的压力，并用量杯和秒表测其出口端流量；待压力表数据趋于稳定，出口流速稳定时，记录此时的压力和流量。 5．改变流量, 重复步骤4，计算岩石渗透率。 6．实验数据记录完后，卸掉环压，关闭平流泵，取出岩样。五、注意事项 1．在岩样装入夹持器后才能加环压，在取出岩样后，一定不能加环压，否则可能会损坏胶皮套。 2．在设置流速时，应按要求设置，不能太大，否则超出泵的量程会损害泵。

岩心渗透率的测定实验

岩心渗透率的测定实验【实验目的】 1、加深渗透率的概念和达西定律的应用，学会推导气测渗透率的公式； 2、掌握气测渗透率的原理和方法、以及实验装置的正确连接与使用； 3、进一步认识油气层的渗流特性。【实验装置】 QTS—2气体渗透率仪如图所示主要有下列部件： 1．环压表。用采指示橡皮筒外部所加的压力值。 2．真空阀。接真空泵。 3．放空阀．打开此阀放掉环压，使橡皮筒内的压力达到常压。 4．环压阀。打开此阀，使高压气体进入岩心夹持器与橡皮筒之间的环形空间。使橡皮筒紧贴住岩样，也紧贴住岩心夹持器的上下端塞。 5．气源阀。供给渗透率仪调节器低于1MPa的气体，再通过调节器的调节产生适当的上流压力。 6．压力调节器．用来调节气源进入的气体，并减压，控制岩心上流所需要的操作压力值。7．干燥器。使进入岩样前的气体进行干燥，然后再进入岩样。 8. 上流压力表．用来指示岩心的上流压力。 9. 装岩心用的岩心夹持器。 10．流量计。用来计量岩样出口端气体的流量。：图1-1 QTS—2型气体渗透率仪操作面板图

1．环压表 2.真空阀 3.放空阀 4.环压阀 5.气源阀 6.减压阀 7.干燥器 8.上流压力表 9.岩心夹持器 10.浮子流量计图1-2 气体渗透率仪流程图【实验方法与步骤】 1) 用游标卡尺测量岩心的长度和直径，计算出横截面积A ； 2) 检查仪器面板上各阀门与夹持器上的手轮是否关闭（参照渗透率仪操作面板图）； 3) 拧松岩心夹持器两边固定托架的手轮，下滑托架，滑出夹持器内的加压钢柱塞； 4) 将测量过几何尺寸的岩样装入岩心夹持器的胶皮筒内，用加压钢柱塞将岩心向上顶紧，拧紧手轮； 5) 开、关一下放空阀。 6) 打开高压气瓶减压阀，将气瓶的输出压力调节到1MPa ，打开环压阀，使环压表显示为1MPa ，关闭环压阀（参照渗透率仪操作面板图）； 7) 打开气源阀，调节减压阀，此时上流压力表开始显示压力，压力应由小至大调节； 8) 选择其中一个浮子流量计，读出与之上流压力对应的流量（流量计的选择与使用见附录），要求每块岩芯测量4次不同压差下的流量； 9) 当岩心测试完毕后，调节减压阀，使上流压力恢复至零，关闭气源阀、打开环压阀和放空阀，使环压降至零，取出岩心。 10) 在富铤式压力计上读取室内大气压。附录1 浮子流量计的校正与使用气体渗透率仪上安装有四支不同量程的微型浮子流量计。在计量时应根据流量大小不同，选择适当量程的流量计。在满足要求的情况下尽量选用小量程的浮子流量计。由于使用的流量计是在标准状况(0.1MPa 、293K)下标定的，而实际测定时的压力、温度与标准状况有差异，加之气体的压缩性和热膨胀性较大，所以有必要对所测得的流量进行校正。其校正公式为： 10 )273(1 2853.0' 0?+=t P Q Q a 式中： Q 0 校正后的实际流量，ml/s ； Q 0’ 流量计读数，ml/min ； P a 当时大气压（绝对），MPa ；

油水相对渗透率测定

油水相对渗透率测定稳态法【实验目的】（1）加深对相对渗透率概念的理解，掌握测定油水相对渗透率曲线的方法及数据处理方法。（2）使学生综合运用已掌握的油藏物理实验基本知识，基本原理和实验技能，设计实验具体方案，独立完成实验并能够对实验结果进行分析。【实验原理】油水以一定的流速同时注入岩心，在岩心两端产生压差，当油水流速恒定以后，岩心中的油水饱和度不再变化，根据达西定律，计算某一饱和度下油水相的渗透率，改变油水流速比，可计算不同饱和度下油水相的渗透率。稳态法测定油水相对渗透率是将油水按一定流量比例同时恒速注入岩样，当进口、出口压力及油、水流量稳定时，岩样含水饱和度分布也已稳定，此时油、水在岩样孔隙内的分布是平衡的，岩样对油田水的有效渗透率值是常数。因此，可利用测定岩样进口、出口压力及油、水流量，由达西定律直接计算出岩样的油、水有效渗透率及相对渗透率值，用称重法或物质平衡法计算出岩样相应的平均饱和度值，改变油水注入流量比例，就可得到—系列不同含水饱和度时的油，水相对渗透率值，并可绘制岩样的油、水相对渗透率曲线【实验装置】油水相对渗透率测定仪图5-1 稳定流油水相对渗透率实验流程示意图 1—过滤铭；2—储油罐；3—储水罐；4．—油泵；5—水泵；6—环压；7—岩心：8—压力传感器；9—计量分离器。

【实验步骤】 1、实验准备（1）岩样的清洗根据油藏的原始润湿性，选择清洗溶剂。如果油藏原始润湿性为水湿，则用苯加酒精清洗岩样；如果油藏原始润湿性为油湿，则用四氯化碳、高标号(120号)溶剂汽油清洗岩样。使用这些溶剂清洗后的岩样不用再恢复润湿性。（2）实验用油水配制实验用油采用精制油或用新鲜脱气原油加中性煤油配制的模拟油。对新鲜岩样采用精制油，对非新鲜岩样(恢复润湿性岩样)采用模拟油。实验用的注入水或地层水(束缚水)均使用实际注入水、地层水或人工配制的注入水，地层水。（3）岩心称干重，抽空饱和地层水，将饱和模拟地层水后的岩样称重，即可按下式求得有效孔隙体积和孔隙度。 w p m m V ρ0 1-= 100?=t p V V φ 式中：0m ——干岩样质量，g ；1m ——岩样饱和模拟地层水后的质量，g ； w ρ——在测定温度下饱和岩样的模拟地层水的密度，g ／cm 3； p V ——岩样有效孔隙体积，cm 3； t V ——岩样总体积，cm 3； φ——岩样孔隙度，％。岩样饱和程度的判定：判定方法是检查岩样抽空饱和是否严格符合要求，或按以下方法进行，即将岩样抽空饱和地层水后得到的有效孔隙度与气测孔隙度对比，二者数据应满足以下关系： %1≤-g φφ 式中：g φ——气测孔隙度，％。（4）建立束缚水饱和度油驱水造束缚水，驱替10倍孔隙体积，记录驱出水量，测量油相渗透率。

岩石气测渗透率的测定

实验二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： 1000) (22 22100?-=P P A L Q P K μ (2 310m μ-) 令)(200022210P P P C -= μ; 200 w or h Q Q =，则A L h CQ K w or 200= 式中：K —气测渗透率，2310m μ-； A —岩样截面积，2cm ; L —岩样长度，cm; 1P 、2P --岩心入口及出口压力0.1Mpa; 0P —大气压力, 0.1Mpa; μ—气体的粘度s mPa .; 0Q —大气压力下的流量,s cm /3; or Q —孔板流量计常数, s cm /3; w h —孔板压差计高度,mm ; C —与压力1P 有关的常数;

测出C(或1P 、2P )、w h 、or Q 及岩样尺寸即可求出渗透率。三．实验流程 (a) 流程图 (b) 控制面板图2-1 GD-1型气体渗透率仪

四．实验步骤 1. 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“环压”，关闭环压放空阀，打开环压阀，缓慢打开气源阀，使环压表指针到达1.2～1.4MPa； 2. 低渗岩心渗透率的测定低渗样品需要较高压力， C 值由C表的刻度读取。，调节减（1）关闭汞柱阀及中间水柱阀，打开孔板放空阀；把换向阀转向“供气” 压阀，控制供气压力为0.2～0.3MPa（请勿超过0.3MPa，否则将损坏定值器）；（2）选取数值最小的孔板，插入岩心出口端的胶皮管上，缓慢关闭孔板放空阀；，同时观察孔板压差计（3）缓慢调节供压阀，建立适当的C值（15～6 之间最佳）上液面，不要使水喷出。如果在C=30 时，孔板水柱高度超过200mm，则换一个较大的孔板，直到孔板水柱在100～200mm 之间为止；（4）待孔板压差计液面稳定后，记录孔板水柱高度、C 值和孔板流量计常数；（5）调节供压阀，改变岩心两端压差，测量三个不同压差下的渗透率值；（6）调节供压阀，将C 表压力降至零；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。 3. 中高渗岩心渗透率的测定如果在最大C(30)，最大孔板时，孔板水柱仍超过200mm，说明渗透率较大，应由水银或水柱压差计测量岩心两端的压差：（1）打开汞柱阀，选取一中等范围孔板，插入岩心出口端的胶皮管上，缓慢关闭孔板放空阀；（2）缓慢调节供压阀，将汞柱高度调到100～200mm 之间，相应的孔板水柱高度在100～200mm 之间。如孔板水柱高度不在100～200mm 时，则更换合适的孔板；（3）待孔板压差计液面稳定后，记录孔板水柱高度、汞柱高度和孔板流量计常 1 5

岩石气体渗透率的测定

中国石油大学油层物理实验报告实验日期：成绩：班级：石工学号：姓名：教师：张丽丽同组者：岩石气体渗透率的测定一、实验目的渗透率是衡量岩心允许流体通过能力的重要指标，直接影响着油、气井的产量。渗透率可以通过达西实验来测定，但要求条件较高，因此本实验用气体来测量岩石的气体渗透率。学会使用GD-1型渗透率仪测量岩石绝对渗透率。二、实验原理渗透率表示多孔介质传输流体能力的大小。气体在多孔介质中流动时，由气体的一维稳定渗流达西定律可得计算气体渗透率的公式如下：采用达西单位时： ) (22 22100p p A L Q p k g g -= μg k —气体渗透率，2m μ； A — 岩样截面积，cm 2； L —岩样长度，cm ； 0Q —大气压力下气体的流量，cm 3/s ； g μ—大气压力和试验温度条件下气体的粘度，mPa ·s ； 1p 、2p —分别为岩心上、下游压力，0.1Mpa 。若采用国际标准单位，则气测渗透率公式为：

) (2001000100 )(1022 221002 22100p p A L Q p p p A L Q p k g g g -= ??-??= μμ 令,) (20022 2 1 0p p p C g -=μ200 0w or h Q Q =，则： A L h CQ k w or g 200= 式中 g k —气体渗透率，10-32m μ； r Q 0—孔板流量计常数， h w —孔板压差计水柱高度，mm ； C —与压差有关的综合常数； 1p 、2p —分别为岩心上、下游压力，Mpa ；其他参数同上。式中的C,g μ取24摄氏度时空气的粘度0.01837 mPa ·s 。可以测高、中、低渗岩心的渗透率。

岩石气体渗透率

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： 1000 ) (22 22 100?-= P P A L Q P K μ )10(33m μ- 令A L h CQ K h Q Q P P P c w r w r 200,200;) (20000002 22 10== -= 则μ 式中，K —气体渗透率,;1023m μ-； A —岩样截面积，2 cm ； L —岩样长度，cm ； P 1、P 2—岩心入口及出口大气压力，0.1Mpa; P o —大气压力, 0.1Mpa; μ—气体的粘度, s mPa ? ; Q o —大气压力下的流量,s cm /3；r Q 0 —孔板流量计常数，s cm /3 ； h w —孔板压差计高度，mm ； C —与压力有关的常数。测出C （或 P 1、P 2）、h w 、 r Q 0 及岩样尺寸，即可求出渗透率。三．实验流程

（a）流程图 (b)控制面板图1 GD-1型气体渗透率仪四．实验步骤 1.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1.2~1.4Mpa。 2.低渗岩心渗透率的测定低渗样品需要较高压力，C值由C表的刻度读取。（1）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。

岩石渗透性分级

第2章岩体的渗透特性学习指导：本章讲述岩土体的渗透性，冻胀过程中土中水分的迁移与积聚，渗流方程及流网的概念，渗透变形产生的条件，坝基渗透稳定性分析，渗透变形的防治措施等内容。重点：掌握岩土体的渗透性，渗透变形破坏的类型，渗透变形破坏的条件，动水压力的概念，临界水力坡降，渗透水力坡降的试验确定方法及坝基渗透稳定性分析等。了解冻胀过程中土中水分的迁移与积聚及渗透变形破坏的防治措施等内容。 2.1 概述水在岩土体孔隙中的流动过程称为渗透。岩土体具有渗透的性质称为岩土体的渗透性。图2-1(a) 土石坝渗流的例子，图2-1（b）为隧洞开挖时，地下水的渗流。由水的渗透引起岩土体边坡失稳、边坡变形、地基变形、岩溶渗透塌陷等均属于岩土体的渗透稳定问题。水在孔隙介质中的渗透问题，目前的研究在试验及理论上都有一定的水平，在解决实际问题方面也能够较好地反映土在孔隙介质中的渗流的运动规律。孔隙介质中的渗流场理论，基本上描述了水在孔隙介质中的渗透特性。水在裂隙介质中的渗透，目前的研究还很不完善。由于裂隙介质的复杂性，水在裂隙介质中的渗透无论在理论上或是试验方面都存在很多问题，在解决工程实际问题方面还很不成熟。岩土体的渗透性对工程设计、施工和安全运行都有重要的影响。本章主要介绍岩土体的渗透性的基本概念及土体渗透变形破坏的类型、渗透变形破坏产生的条件及坝基渗透稳定性分析，其它内容请参考有关书籍。 2.2 岩土体的渗透性 2.2.2 岩石的透水性在一定的水力梯度或压力作用下，岩石能被水透过的性质，称为透水性。对孔隙介质岩体，一般认为，水在岩石中的流动，如同水在土中流动一样，也服从于线性渗流规律——达西定律，(见2-1式)。渗透系数是表征岩石透水性的重要指标，其大小取决于岩石中空隙、裂隙的数量、规模及连通情况等，并可在室内根据达西定律测定。某些岩石的渗透系数如表2-2，由表可知，岩石的渗透性一般都很小，远小于相应岩体的透水性，新鲜致密岩石的渗透系数一般均小于10-7cm/s量级。同一种岩石，有裂隙发育时，渗透系数急剧增大，一般比新鲜岩石大4～6个数量级，甚至更大，说明空隙性对岩石透水性的影响是很大的。

电测岩心渗透率实验研究

电测岩心渗透率实验研究基于传统渗透率测量原理与方法，对岩心渗透率测试方法进行了改进。电测岩心渗透率法的原理是用离子模拟气体或液体分子，用电场模拟重力场，采用类比方法对达西公式进行修正，得出了电测岩心渗透率公式。采用物理实验的方法对修正的理论公式进行了验证。标签：电测法；岩心渗透率；达西公式类比公式；构造电阻；电解 Abstract：Based on the traditional permeability measurement principle and method，the core permeability test method is improved. The principle of electric core permeability method is to simulate gas or liquid molecule by ion and gravity field by electric field. The Darcy formula is modified by analogy method and the formula of electrical core permeability is obtained. The modified theoretical formula is verified by physical experiment. Keywords：electrical method；core permeability；Darcy formula；structural resistance；electrolysis. 1 概述自從1856年法国工程师HenryDarcy提出渗流力学的基本定律一达西定律以来，国内外众多学者都对渗透率的计算方法与影响因素开展了理论计算与实验研究，丁述基[1]研究了达西定律的应用，赵文玉，王守春[2]研究了应用达西定律测渗透率时的能量变化，李奇，高树生[3]等研究了岩心渗透率的计算方法与适用范围。本方法通过构造电阻测量渗透率。实验中向沙柱中注入盐溶液使沙柱内部的孔隙变为可以导电的离子通道，这样沙柱的导电性就与沙柱孔隙的多少有关，即与沙柱的渗透率有关。且实验基本通过一些间接方式来控制变量，从而达到验证目的。如通过定量增加装沙量来改变长度；通过面积比得出装砂量之比，进而达到控制长度一定改变截面积。 2 岩心渗透率推导 3 岩心渗透率实验方案 3.1 实验仪器与装置仪器仪表：实验主要仪器为直流恒压源，型号EY3005 ET，该电源自带电流表。测量仪器：量杯（量程0-30ml分度值1ml、量程0-250ml分度值25ml、量程0-500ml分度值50ml），阴极：铁钉，阳极：石墨，

实验二 岩石渗透率的测定