破碎岩石气体渗透性的试验测定方法
岩石物理实验渗透率
岩石物理实验—渗透率
图1.1 气测渗透率装置
二、实验测量渗透率
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测量流程
测量岩心长度、直径 面板检查
取出岩心
岩心顶入岩心夹持器 关闭放空阀 打开测试阀 调节压力阀
关闭进气阀 记录流量及时间
挤肥皂泡成膜
岩石物理实验—渗透率
一、定义 二、实验方法测量 三、渗透率影响因素 四、特殊渗透率测量
三、渗透率影响因素
1、岩石自身特性
气测渗透 率的基础
克林肯伯格效应
图3.1气体在空 隙中的流动
气体渗透率：
K
2 P 0Q 0 LL
A(P12 P02 )
图3.2液体在空 隙中的流动
岩石物理实验—渗透率
一、定义 二、实验方法测量 三、渗透率影响因素 四、内容小结
二、实验测量渗透率
1、测量装置
1、氦气气源 2、岩心夹持器 3、环压表 4、压差表 5、阀门 6、压差调节旋钮 7、体积测量试管
岩石物理实验—渗透率
一、定义 二、实验方法测量 三、渗透率影响因素 四、内容小结
一、定义
1、渗透性
储层的渗透性是指在一定的压差下，岩石 允许流体通过其连通孔隙的性质，即岩石 对流体的传导性能。
图1.1 接触式胶结
图1.2 渗流通道示意图
一、定义
2、渗透率—渗透性能的定量描述
Q K AP
L
K QL
沉积作用
分选性差 粒度较细
渗透率K
成岩作用 构造作用
胶结作用 溶蚀作用
形成断裂 形成裂缝
渗透率K 渗透率K
渗透率K
三、渗透率影响因素
2、外部条件
上覆压力 增大
压实变形
岩石绝对渗透率实验报告
岩石绝对渗透率实验报告篇一：岩石气体渗透率的测定实验报告中国石油大学（油层物理）实验报告实验日期：成绩：班级：中石化0903 学号：09133206 姓名：冯延苹教师：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：K?2P0Q0?LA(P1?P2)XX?P0(P1?P2)2222?1000令c??33(10?m)) (;Q0?Q0rhwCQ0rhwL,则K? （2-5） XX00A?3210?m;?A—岩样截面积，cm2；式中，K—气体渗透率，L—岩样长度，cm；P1、P2—岩心入口及出口大气压力，0.1Mpa;P0?Q0hw大气压力, 0.1Mpa; ?—气体的粘度,mPa?s33Q—大气压力下的流量，cm/s；0r—孔板流量计常数，cm/s —孔板压差计高度，mm；C—与压力有关的常数。
hw测出C（或P1、P2）、、Q0r及岩样尺寸，即可求出渗透率。
三. 实验设备（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。
（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；（3）缓慢调节供压阀，建立适当的C值（15～6之间最佳），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100～200mm之间为止；（4）待孔板压差计液面稳定后，记录孔板水柱高度、值和孔板流量计常数C；（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。
岩石孔隙度和渗透率的测量流程
岩石孔隙度和渗透率的测量流程## English Answer ##。
Porosity and permeability are two important properties of rocks that are used to characterize their ability to store and transmit fluids. Porosity is the ratio of the volume of void space in a rock to the total volume of the rock, while permeability is the ability of a rock to allow fluids to flow through it.There are a number of different methods that can be used to measure porosity and permeability. One common method is the gas expansion method. This method involves placing a sample of rock in a chamber and then filling the chamber with a gas. The pressure of the gas is then increased until it is equal to the pressure of the gas in the pores of the rock. The volume of gas that is required to fill the chamber is then measured, and this volume is used to calculate the porosity of the rock.Another common method for measuring porosity is the water saturation method. This method involves placing a sample of rock in a container and then filling thecontainer with water. The volume of water that is absorbed by the rock is then measured, and this volume is used to calculate the porosity of the rock.Permeability can be measured using a variety of methods, including the constant head method, the falling head method, and the pulse decay method. The constant head methodinvolves measuring the flow rate of a fluid through a sample of rock under a constant pressure gradient. Thefalling head method involves measuring the time it takesfor a fluid to flow through a sample of rock under a decreasing pressure gradient. The pulse decay methodinvolves measuring the pressure response of a sample ofrock to a pulse of fluid.The porosity and permeability of rocks can vary greatly depending on the type of rock, the mineralogy of the rock, and the texture of the rock. For example, sandstonestypically have higher porosity and permeability than shales,and limestones typically have lower porosity andpermeability than sandstones.The porosity and permeability of rocks are important properties that are used to characterize the ability of rocks to store and transmit fluids. These properties are used in a variety of applications, including the evaluation of oil and gas reservoirs, the design of groundwater wells, and the remediation of contaminated aquifers.## 中文回答， ##。
实验二 岩石渗透率的测定
实验二岩石渗透率的测定岩石渗透率是矿业勘探、岩土工程等领域中一个重要的指标，它用以描述岩石介质的渗流性能。
岩石渗透率的高低直接关系到地下水资源的分布和开采、石油、天然气等矿产资源的勘探和开采以及岩土工程的设计和施工等方面。
本实验通过风压法测量岩石渗透率。
实验使用的装置为恒压水源、岩石样品、U型玻璃管、风机以及压力表等设备。
实验步骤如下：1.选取样品并打磨平整：首先，选取均质、无裂缝、无孔洞的岩石样品，并在砂纸上打磨至样品表面平整。
2.制备样品：将打磨好的岩石样品置于密封容器内，用真空泵去除容器内空气，使岩石样品内部充满水。
待压力稳定后记录压强。
3.实验测量：将玻璃管装配在示波器上，并在U型玻璃管过滤器中加入适量压紧处理过的物理风干样品，将铵盐溶液定量加入恒压水源中。
4.记录数据：当水流经物理风干样品时，压力表记录下生命流经样品前后的压力差。
根据Darcy定律，计算出样品的渗透系数。
实验要点：1.根据实验需要选择适当的岩石样品，避免选择表面不平整、具有微观裂隙或孔洞的样品。
2.首先将岩石样品用真空泵泵出空气后放入密封容器中，再注入水以充满样品内部，可以保证实验的结果准确性。
3.在实验过程中要注意水流的流向和速度，确保实验数据的准确性。
4.实验结果应进行多次试验取平均值，以提高实验数据的稳定性。
总的来说，本实验通过使用风压法测量岩石渗透率，可以有效地获得岩石的渗透性能，为后续的岩土工程设计和实验提供重要的参考数据。
在实验过程中需要注意各种细节问题，并注意实验数据的错误来源，以确保实验结果的准确性。
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)(2222100⨯-=P P A L Q P K μ (2310m μ-)令)(200022210P P P C -=μ; 200wor h Q Q =， 则AL 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。
岩石渗透率测定方法
岩石渗透率测定方法岩石渗透率是指岩石内部流体（如水、油气）通过岩石孔隙或缝隙的能力，是评价岩石储层质量的重要指标之一。
下面将介绍常见的岩石渗透率测定方法。
1. 压汞法压汞法是一种常用的岩石渗透率测定方法。
该方法利用汞的表面张力测定孔隙体积和岩石渗透率。
首先将样品置于一个容器中，然后通过双向压力装置使汞进入样品孔隙中，测得样品体积和样品渗透率。
该方法的优点是测量精度高，适用于多种岩石类型。
2. 油水置换法油水置换法是通过测量岩石中水溶液被油置换的速度来确定渗透率。
首先将样品置于一个装有水的容器中，然后在容器的上方加入一层油。
通过渗流计测量岩石中水的置换速度，进而得到渗透率。
这种方法的优点是操作简单，适用于低渗透率的岩石。
3. 封闭式测压法封闭式测压法是利用孔隙压力的变化来确定岩石渗透率的方法。
首先将样品置于一个封闭装置中，然后通过向装置中加压，观测孔隙压力随时间的变化。
利用Darcy定律和经验公式，可以计算出岩石的渗透率。
这种方法需要较长的测试时间，但适用于多种岩石类型。
4. 稳态渗流法稳态渗流法是通过稳态流动的条件来测定岩石渗透率的方法。
首先将样品置于一个测压装置中，施加一定的压力差，然后通过测量单位时间内通过岩石的流体量和有效渗流面积，计算出岩石的渗透率。
这种方法操作简单，适用于高渗透率的岩石。
5. 动态压力法动态压力法是通过测量岩石孔隙中渗透流体的动态压力来确定渗透率的方法。
首先将样品置于一个流动装置中，通过施加一定的流速，测量进口和出口处的压力差。
通过Darcy定律和经验公式，可以计算出岩石的渗透率。
该方法适用于特殊形态的岩石。
除了上述方法外，还有一些辅助方法可用于确定岩石渗透率，如压缩气体法、核磁共振法和CT扫描法等。
这些方法对于不同类型的岩石和不同的实验条件有着不同的适用性。
在实际应用中，通常需要结合多种方法进行岩石渗透率的测定，以得到更准确的结果。
综上所述，岩石渗透率的测定方法有很多种，每种方法都有其优缺点。
岩石气体渗透率的测定实验模板
岩石气体渗透率的测定实验模板实验目的：实验原理：岩石的渗透率是指气体在岩石中渗透的速度和渗透的能力。
实验中，采用荧光石英李茂山岩进行研究，利用测量溶胀的方式来得出岩石的渗透率，溶胀实验即将蒸馏水注入岩石样品的孔隙中，通过观察蒸发前后样品质量的变化来计算得出渗透率。
实验步骤：1. 实验器材的准备，包括荧光石英李茂山岩样品、饱和称量瓶、空气泵、注射器、测量瓶和电子秤。
2. 样品的准备。
将荧光石英李茂山岩样品切成适当大小的块，仔细清洗并晾干。
将样品放在315℃的高温烘箱中烘烤1小时，然后放在130℃的干燥器中干燥24小时，以保证样品的干燥度。
3. 饱和称量瓶的制备。
将干燥的荧光石英李茂山岩样品放入饱和称量瓶中，注入大约100毫升的蒸馏水到瓶中，瓶口加上橡皮塞并轻轻摇动，以充分饱和试剂。
4. 溶胀实验的开始。
用空气泵将空气注入饱和称量瓶中，将岩石样品的孔隙中的气体完全取出。
然后，将注射器放入饱和称量瓶中所填充的蒸馏水中，并将气体缓慢地注入样品中，注射完成后，马上将注射器拔出，使样品在缸壁中的孔隙形成压力差。
等待20分钟，然后检查瓶中蒸发的水量。
使用电子秤测量蒸发前后饱和称量瓶内水的质量差。
将摩尔质量、孔隙体积和时间代入渗透率公式中得出岩石的渗透率。
实验注意事项：1. 样品要求完整无损，遵循实验室安全规定操作。
2. 烘干后的样品需要在干燥器中干燥24小时或以上，以保证样品的干燥度。
3. 注射器注入样品中的过程需要十分缓慢，且要注意安全，以免发生样品的破裂。
4. 实验的期间注意善于利用数据计算公式。
实验结果：实验结果应将渗透率结果以表格的方式写出并进行分析，不同渗透率结果的差异应分析原因。
并且如果实验数据的差异较大，需要进行增加样品测试进行数据的稳定性验证。
结论：岩石的渗透率是指其渗透的速度和渗透的能力。
本次实验通过溶胀实验的方式，研究了荧光石英李茂山岩的渗透率，得出的结果是×，可见荧光石英李茂山岩在岩石中的渗透能力较差。
覆压下岩石孔隙度和渗透率测定方法
覆压下岩石孔隙度和渗透率测定方法
岩石孔隙度和渗透率是岩石工程中重要的参数之一，用于描述岩石的储集性能。
以下是常见的岩石孔隙度和渗透率测定方法：
1. 水饱和测定法：该方法通过浸泡岩心样品在水中，测量前后的重量差以及浸入水中的体积差，计算出孔隙度和渗透率。
2. 气体测定法：该方法使用压缩气体（如氮气）对岩心样品施加压力，测量体积变化以及压力变化，计算出孔隙度和渗透率。
3. 汞饱和法：该方法使用汞作为测量介质，将岩心样品浸泡在汞中，根据浸入汞的体积和浸透压计算出孔隙度和渗透率。
4. 核磁共振法：该方法利用核磁共振技术测量岩石样品中的孔隙度和渗透率。
5. 声波测定法：该方法利用声学技术，测量声波在岩石样品中的传播速度和衰减程度来计算孔隙度和渗透率。
以上是一些常见的测定岩石孔隙度和渗透率的方法，不同的方法适用于不同类型的岩石和实验条件。
具体选择哪种方法应根据实际情况和需求来决定。
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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
差，1 MPa=104cm水头。
在该渗透仪中，流速与试件流量Q的转换关系为（4）。
这里，是柱塞移动速度，cm/s；柱塞直径为5.5cm。
在渗透仪中加料形成试件的高度每次均为11cm，即体积1392.74ml。
破碎岩石在压实渗透仪中处于三向压力状态，试验机所加轴压（主动压）与侧压（被动压）之比约为2：1。
据此，再根据已知试验岩样的强度，可制定出加载方案。
以破碎砂岩为例，具体给出准备过程和试验方案。
选取的砂岩岩样单轴抗压强度45 MPa，渗透系数10-8cm/s量级。
对岩样在压力机上和捣碎筒中破碎，用筛子进行分级，选出4种基本粒径和1种级配粒径，如ф1=（2.5-5mm），ф2=（5-10mm），ф3=（10-15mm），ф4=（15-20mm）t和ф5（上述4种基本粒径按1：1：1：1配比）。
试验前将试件配料放在小一级的筛网上用水冲洗，然后定量倒入渗透仪形成试件。
由于破碎砂岩渗透率较大，选择使用稳态法测试。
考虑达西定律的适用条件，控制柱塞推进速度分别为5mm/180s（即2.78×10-3cm/s），15mm/180s（即8.33×10-3cm/s）和30mm/180s（即16.67×10-3cm/s）。
由所选砂岩强度并考虑遇水后的折减，将加载方案定在轴压10 MPa、20MPa和30 MPa。
六、结语
测试破碎岩体特别是承压破碎岩体气体渗透特性的实验方法目前还未有相关报道，这已对破碎岩体气体渗流规律的研究产生制约，并对工程气体渗流问题的解决造成影响。
该工程在RED一期所有项目中最迟开工，最先竣工，施工过程中项目部克服了沙漠地区特殊的地质环境所带来的种种施工困难，总体施工进度、技术质量、安全评比、劳务管理等均列RED各项目部的前列。
参考文献：
[1]赵阳升.矿山岩石流体力学[M].煤炭工业出版社，2014.
[2]龚钢延.岩石渗透率变化的实验研究[J].岩石力学与工程学报，2014.。