实验三 储层岩石渗透率的测定
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。
岩石渗透实验报告
岩石渗透实验报告岩石渗透实验报告引言岩石渗透实验是地质学中一项重要的实验研究方法，通过模拟岩石中的渗透现象，可以深入了解地下水运动规律、岩石孔隙结构以及地下水资源的分布等问题。
本报告将介绍岩石渗透实验的基本原理、实验装置和实验结果，并对实验结果进行分析和讨论。
实验原理岩石渗透实验基于达西定律，即渗透流速度与渗透压力梯度成正比。
在实验中，我们使用一台渗透仪来模拟岩石中的渗透过程。
渗透仪由一个渗透室和一个压力室组成，两者之间通过一个岩石样品连接。
实验装置实验装置主要包括渗透仪、压力计、温度计等设备。
渗透仪由一个渗透室和一个压力室组成，渗透室内填充着岩石样品，压力室通过压力计控制渗透室的压力。
温度计用于监测实验过程中的温度变化。
实验过程首先，将岩石样品放入渗透室中，并严密封闭。
然后，通过压力室向渗透室施加压力，使水分子从高压区域向低压区域渗透。
在实验过程中，我们记录渗透室和压力室的压力值，并测量温度的变化。
实验结果根据实验数据，我们可以得到渗透室和压力室的压力变化曲线。
通过对曲线的分析，可以得到岩石样品的渗透系数和渗透率。
渗透系数是描述岩石渗透性能的一个重要指标，它反映了岩石孔隙结构的连通性和孔隙度。
渗透率则是描述岩石渗透速度的指标，它与渗透系数成正比。
实验分析通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 渗透系数和渗透率是描述岩石渗透性能的重要指标，可以用于评估地下水资源的分布和利用潜力。
2. 渗透系数和渗透率与岩石孔隙结构有关，孔隙度越大、连通性越好的岩石，其渗透系数和渗透率越高。
3. 温度对岩石渗透性能的影响较小，但在一些特殊情况下，温度的变化可能会导致岩石孔隙结构的改变，从而影响渗透性能。
结论岩石渗透实验是一种重要的地质实验方法，通过模拟岩石中的渗透现象，可以深入了解地下水运动规律和岩石孔隙结构。
通过对实验结果的分析，可以评估地下水资源的分布和利用潜力。
岩石渗透实验在地质工程、水文地质等领域具有广泛的应用前景，对于科学合理利用地下水资源具有重要意义。
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
岩心渗透率的测定实验
岩心渗透率的测定实验一、岩心渗透率的概念岩心渗透率是指岩石中流体（如水、油气等）通过岩石孔隙的能力，是评价岩石储层性质的重要参数之一。
渗透率的大小直接影响岩石的储层质量和流体运移能力，是评价油气田开发潜力的关键指标。
二、岩心渗透率的测定方法1. 压汞法：该方法通过测量岩心在一定压力下被汞浸润的孔隙体积来计算渗透率。
它适用于孔隙率较高、孔隙连通性好的岩石样品。
2. 渗透压差法：该方法是将岩心样品置于渗透仪中，通过施加一定压力差，测量流体通过岩心的速度来计算渗透率。
这种方法适用于孔隙率较低、孔隙连通性较差的岩石样品。
3. 渗透试验法：该方法是将岩心样品置于渗透仪中，施加一定压力差，测量流体通过岩心的体积和时间来计算渗透率。
1. 实验前准备：选择代表性的岩心样品，并进行样品的预处理，包括去除表面杂质、测量岩心尺寸、浸泡样品等。
2. 实验仪器准备：根据选择的测定方法，准备好相应的渗透仪器，包括压汞仪、渗透仪等。
3. 岩心装置：将处理好的岩心样品安装到渗透仪器中，确保样品与渗透仪器之间无泄漏。
4. 施加压力：根据实验要求，在渗透仪器中施加一定的压力差，使流体开始渗透样品。
5. 测量数据：根据选择的测定方法，记录流体通过样品的体积、时间等数据。
6. 计算渗透率：根据测量的数据，使用相应的计算公式计算岩心的渗透率。
7. 数据分析：根据测定结果，分析岩心的渗透率大小、分布规律等，并结合其他岩心性质进行综合评价。
总结：岩心渗透率的测定是评价岩石储层性质的重要手段之一。
通过选择合适的测定方法和实验步骤，可以准确快速地测定岩心的渗透率。
这对于油气田开发的储层评价和生产调整具有重要意义。
因此，岩心渗透率的测定实验在地质勘探和石油工程领域具有广泛的应用前景。
16次课：岩石渗透率的确定
岩石渗透率的测定
确定储层岩石渗透率的方法可分为直接法（实 验室直接测定）和间接法两大类
室内测定岩石渗透率的仪器很多，基本原理都 是基于达西定律
直接法主要有很多种，本节只介绍最常见的两 种，即：
液测法
气测法
一、液测法
用液体介质通过岩心，从而获得岩心渗透率的方 法
液体介质：一般是煤油、地层水、模拟地层水 1）性质稳定（如不能用汽油，易挥发） 2）不与岩石发生物理、化学作用（不能用酸液、 蒸馏水）
二、气测法
2 实验设备
二、气测法
3 实验结果分析
原则上，（绝对）渗透率是岩石本身的固有特 性，与测试时所采用的流体种类无关，但是由于存 在“气体的滑脱效应”，使得Kg＞KL
同一岩石的Kg往往大于KL，而且Kg更接近于岩石 的真实渗透率值，所以实际中，我们一般用气体得 到岩石的Ka值
滑脱效应（现象）使Kg ＞ KL 的原因 滑脱现象→管壁处气体分子参与流动
→相对于液测，增大了孔道流动空间 吸附作用→管壁处液体分子形成液膜不流动
→减小了孔道流动空间 液测KL＜气测Kg
= p0Q0 = pQ
Q = p0Q0 = 2 p0Q0 p p1 p2
K
=
mLQ
A DP
=
2 p0Q0mL
A ( p12 p22 )
Kg
=
2Q0 P0 mL
A( P渗透率，μm2； P1、P2：岩心进、出口端压力，绝压，atm； P0：大气压力，绝压，atm； Q0：P0下的气体体积流量，cm3/s
二、气测法
1 实验原理
气体为可压缩流体，P↓（P1 → P2），气体膨胀， Q↑（Q1 → Q2）
由波义耳-马略特定律可知： P1·Q1 = P2·Q2
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。
储油岩石的渗透率
平面径向 稳定渗流
Q2Kh(pe pw) ln(re rw)
Q0 Kp0h(lnpe2(re/prww 2))或KQ0hp(0ple2n(rep/w 2r)w)
当在改变边界条件1时，即用各种液体而不仅仅是水作实验时达定律 仍成立，但发现流体粘度对流量有影响； 因此达西公式进一步表示为：
Q kA（h1 h2）
L
上述实验表明，不管如何改变边界条件，达西定律是成 立的。改变不同介质与流体所导致的对流量的影响主要是因 为渗流系数发生了改变。
因此原始达西公式中的k只代表了某种特定流体 在特定介质条件下的渗流能力。
p1Q 1p2Q 2pQp0Q 0
Q p0Q0 p
因： p p1p2 2
故Q： p0Q0 2p0Q0 p p1p2
只要将流量用平均流量代替即可 Q p0Q0 2p0Q0 p p1p2
水平线性 稳定渗流
Q KA（P1 P2）
L
Q0
KA(p12 p22)或K
2p0L
2Q0p0L
A(p12 p22)
L
此公式即为达西公式的折算压力表达式
由于总水压头（总能量） Pr＝ρgh＝P（压力计压能）+ρgZ（势能）
故 Pr1＝ρgh1＝P1＋ρgZ1 Pr2＝ρgh2＝P2＋ρgZ2
Z1 h1 h2
Z2
代入达西折算压力公式：
Q K A Pr KA （ Pr1 Pr2 ）
L
L
KA（ P1 gZ 1）（ P2 gZ 2）
二、达西公式的推广
（一）达西公式的微分方程
对于实际中不均匀的孔隙介质，加上不均质的流体（即 多相）流体同时渗流时，常作非平面、非稳定的线性渗流。 大量实验证明，达西定律也是适用的。
岩心绝对渗透率测定流程
岩心绝对渗透率测定流程如下：
1.抽排空气：将岩心置于夹持器内，连接整个实验系统，利用真
空泵将实验系统中的空气抽出。
2.控制温压：利用围压泵控制岩心围压在2MPa左右，打开温度
循环系统，等待系统温度稳定。
3.盐水注入：采用恒流模式以小速率向岩心内注入盐水并保持一
分钟左右，记录岩心两端压降。
4.增加流速：将注入泵流速增加，围压和岩心内孔隙压交替增加，
且保证围压始终大于孔隙压力，记录岩心两端压降。
5.重复记录：重复上述步骤，逐步增加盐水注入流速并记录，围
压和岩心内孔隙压交替增加，且保证围压始终大于孔隙压力。
6.计算渗透率：拟合压降与注入速率的关系曲线，根据达西公式
计算得到绝对渗透率。
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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。
六、实验数据记录及处理
将实验记录数据及计算结果填于表3-1中。
表3-1 岩石渗透率测定数据记录表
七、思考题
1．测定岩样渗透率时环压要用多大合适?
2．液体测定岩样渗透率时，有那些因素会影响到测定结果?
3. 用液体测定岩样渗透率时，要满足哪些实验条件?。