渗透率测定和计算

渗透率测定和计算
渗透率测定和计算

严谨治学见贤思齐

2)垂向渗透率的测定(结合b图讲解原理)3)径向渗透率的测定(结合下图讲解原理)

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)

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。

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

实验6 电导法测定难溶盐的溶解度

实验10 电导法测定难溶盐的溶解度 一、实验目的 1. 掌握电导法测定难溶盐溶解度的原理和方法。 2. 学会电导率仪的使用方法。 二、基本原理 第二类导体导电能力的大小,常以电阻的倒数表示,即电导: (10.1) 式中G称为电导,单位是西门子S、 导体的电阻与其长度成正比,与其截面积成反比,即: (10.2) 是比例常数,称为电阻率或比电阻。根据电导与电阻的关系,则有: (10.3) k称为电导率或比电导,它相当于两个电极相距1m,截面积为导体的电导,其单位是。 对于电解质溶液,若浓度不同,则其电导亦不同。如取1mol电解质溶液来量度,即可在给定条件下就不同电解质来进行比较。1mol电解质全部置于相距为1m的两个电极之间,溶液的电导称之为摩尔电导,以Λ表示之。如溶液的浓度以C表示,则摩尔电导可以表示为: (10.4) 式中Λm的单位是;C的单位是。Λm的数值常通过溶液的电导率k,经(10.4)式计算得到。而k与电导G有下列关系,由(10.3)式可知: (10.5) 对于确定的电导池来说,是常数,称为电导池常数。电导池常数可通过测定已知电导率的电解质溶液的电导(或电阻)来确定。

溶液的电导常用惠斯顿电桥来测定,线路如图10.1所示。其中S为信号发生器;R1、R2和R3是三个可变电阻,R x为待测溶液的阻值;H为检流计,C1是与R1并联的一个可 变电容,用于平衡电导电极的电容。测定时,调节R1、R2、R3和C1,使检流计H没有电流通过。此时,说明B、D两点的电位相等,有下面的关系式成立: (10.6) Rx的倒数即为该溶液的电导。 本实验测定硫酸铅的溶解度。直接用电导率仪测定硫酸铅饱和溶液的电导率(K溶液)和配制溶液用水的电导率(K水)。因溶液极稀,必须从溶液的电导率(K溶液)中减去水的电导率(K水),即为: K硫酸铅=K溶液-K水(10.7) 根据10.4式,得到: (10.8) 式中:C是难溶盐的饱和溶液的浓度。由于溶液极稀,Λm可视为Λm∞。因此: (10.9) 硫酸铅的极限摩尔电导可以根据数值求得。因温度对溶液的电导有影响,本实验在恒温下测定。 电导测定不仅可以用来测定硫酸铅、硫酸钡、氯化银、碘酸银等难溶盐的溶解度,还可以测定弱电解质的电离度和电离常数,盐的水解度等。 三、仪器和试剂 仪器:恒温槽,电导率仪,电炉一个,锥形瓶两只,试管三支,电导电极。 试剂:二次蒸馏水配制 四、操作步骤

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:

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。

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。

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 ;

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

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

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 ;

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

电导率方法确认Word版

水质电导率的测定《水和废水监测分析方法》(第四版)国家环保总局 2002年第三篇、第一章、第九节、第二法 实验室电导率仪法方法确认 1.目的 通过精密度测试来验证水样电导率,判断本实验室的检测方法是否合格。 2.适用范围 本方法适用于测定生活饮用水及其水源水的电导率。 3.操作步骤 3.1电导池常数测定 3.1.1用0.01mol/L标准氯化钾溶液冲洗电导池三次。 3.1.2将此电导池注满标准溶液,放入恒温水浴中约15min。 3.1.3测定溶液电阻R KCl,更换标准液后再进行测定,重复次数,使电阻稳定在±2%范围内,取其平均值。 3.1.4用公式Q=KR KCl计算。对于0.01mol/L氯化钾溶液,在25℃时K=1413uS/cm,则: Q=1413R KCl 3.2样品测定 用水冲洗数次电导池,再用水样冲洗后,装满水样,同3.1.3步骤测定水样电阻R。由已知电导池常数Q,得出水样电导率K。同时记录测定温度。

4.计算 电导率R R R Q cm uS K KCl 1413)/(== 式中:R KCl —0.01mol/L 标准氯化钾溶液电阻(Ω); R —水样电阻(Ω); Q —电导池常数。 当测定时的水样温度不是25℃时,应报出的25℃时电导率为: )25(/-+=t l Kt Ks α 式中:Ks —25℃时电导率(uS/cm ); Kt —测定时t 温度下电导率(uS/cm ); a —各离子电导率平均温度系数,取0.022; t —测定时温度(℃)。 5.结果分析 选取10份样品加标,使电导率值为120uS/cm ,按3进行测试。由附表可知,精密度RSD<8.1%,满足《水和废水监测分析方法》(第四版)国家环保总局 2002年 第三篇、第一章、第九节、第二法要求。

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。

木结构工程木材含水率检验方法

附录C木材含水率检验方法 C.1一般规定 C.1.1本检验方法适用于木材进场后构件加工前的木材和已制作完成的木构件的含水率测定。 C.1.2原木、方木(含板材)和层板宜采用烘干法(重量法)测定,规格材以及层板胶合木等木构件亦可采用电测法测定。 C.2取样及测定方法 C.2.1烘干法测定含水率时,应从每检验批同一树种同一规格材的树种中随机抽取5根木料作试材,每根试材应在距端头200mm处沿截面均匀地裁取5个尺寸为20mm×20mm×20mm的试样,应按现行国家标准《木材含水率测定方法》GB/T 1931的有关规定测定每个试件中的含水率。 C.2.2电测法测定含水率时,应从检验批的同一树种,同一规格的规格材,层板胶合木构件或其他木构件随机抽取5根为试材,应从每根试材距两端 200mm起,沿长度均匀分布地取三个截面,对于规格材或其他木构件,每一个截面的四面中部应各测定含水率,对于层板胶合木构件,则应在两侧测定每层层板的含水率。 C.2.3电测仪器应由当地计量行政部门标定认证:测定时应严格按仪表使用要求操作,并应正确选择木材的密度和温度等参数,测定深度不应小于 20mm,且应有将其测量值调整至截面平均含水率的可靠方法。 C.3判定规则 C.3.1烘干法应以每根试材的5个试样平均值为该试材含水率,应以5根试材中的含水率最大值为该批木料的含水率,并不应大于本标准有关木材含水率的规定。 C.3.2规格材应以每根试材的12个测点的平均值为每根试材的含水率,5根试材的最大值应为检验批该树种该规格的含水率代表值。

C.3.3层板胶合木构件的三个截面上各层层板含水率的平均值应为该构件含水率,同一层板的6个含水率平均值应作该层层板的含水率代表值。

溶液电导率的测定

电解质溶液电导的测定及应用 [适用对象]生物工程、药学、药物制剂、中药学、制药工程、中药学(国际交流方向)专业 [实验学时] 3学时 一、实验目的 1.测定氯化钾的无限稀释摩尔电导。 2.测定醋酸的电离平衡常数。 3.掌握测定溶液电导的实验方法。 二、实验原理 电解质溶液的电导的测定,通常采用电导池,如图1 若电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的 电导L为 L = KA / l 式中K称为电导率或比电导,为l=1m,A=1m2 时溶液的电导,K的单位是S/m. 电解质溶液的电导率与温度、溶液的浓度 及离子的价数有关.为了比较不同电解质溶液的导 电能力.通常采用涉及物质的量的摩尔电导率Λm来 衡量电解质溶液的导电能力. 图1 Λm=K/C 式中Λm为摩尔电导率(Sm2 /mol) 注意,当浓度C的单位是mol/L表示时,则要换算成mol/m3,后再计算. 因此,只要测定了溶液在浓度C时的电导率K之后,即可求得摩尔电导率Λm。 摩尔电导率随溶液的浓度而变,但其变化规律对强、弱电解质是

不同的.对于强电解质的稀溶液有: 式中A 常数, 0,m Λ也是常数,是电解质溶液 无限稀释时的摩尔 电导,称为无限稀释摩尔电导。因此以Λm..和根号C 的关系作图得一直线,将直线外推至与纵轴相交,所得截距即 为无限稀释时的摩尔电导0,m Λ. 对于弱电解质,其0,m Λ 值不能用外推法求得.但可用离子独立运动定 律求得: 0,m Λ=I 0,++I 0,- 式中I 0,+ 和I0,-分别是无限稀释时正、负离子的摩尔电导,其值可通过 查表求得。 根据电离学说,可以认为,弱电解质的电离度α等于在浓度时的摩尔电导Λ与溶液在无限稀释时的电导0,m Λ 之比,即 a K AB 型弱电解质的另外还可以求得 所以,通过实验测得α即可得a K 值。 三、仪器设备 DDS -11A 型电导率仪器(图2) 1台 DJS -电报 1支 恒温槽 1套 电导池 1个 100ml 容量瓶 2个 α αα-=ΛΛ=120,C K a m m

相关文档
最新文档