渗透率测定方法
煤层渗透率如何测试？
煤层气吸附在煤层里，开采煤层气，测量储层的渗透率非常重要，目前储层渗透率的测试基本有两种方法，一种是实验室测量法，一种是试井直接测量法。
经过改进后测量油气储层渗透率的渗透率仪现在都能够测量绝对渗透率和相对渗透率。
但测量时不能用甲烷，而必须用氮气或阂气，因为甲烷易被煤层吸附，而且吸附后煤层容易膨胀，影响渗透率的准确测试。
相对渗透率的车市有两种方法，一种是非稳态法，该方法首先用盐水将煤芯饱和，而后注入气体排出盐水，记录随时间排出的水、气及压力等数据，然后计算出气水相对渗透率。
另一种是稳态法，该方法是将水气同时匀速地注入到煤芯里，记录出随时间水气排出的情况，然后计算出相对渗透率，这种方法特别对低渗透煤层有效。
试井渗透率的测试是直接在现场试井时测得，对煤层而言，多采用段塞法和注水压降法。
目前评价煤层气储层渗透率的好坏主要是试井测量法，因为试井渗透率最能反映储层最原始状态下的渗透率，而实验室所得的数据往往误差较大。
岩石气体渗透率的测定
中国石油大学（油层物理）实验报告岩石气体渗透率的测定一、 实验目的1．巩固渗透率的概念和达西定律的应用；2．掌握气测渗透率的原理、方法及实验流程。
二．实验原理渗透率的大小表示多孔介质（岩心）传输流体能力的大小。
粘度为 1mPa.s的液体在 0.1MPa(1绝对大气压)压力作用下，通过截面积为 1cm 2，长度为 1cm 的岩心时，液体的流量为 1cm 3/s 时，其渗透率为 1μm 2。
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到下面公式：ALh CQ K w or 200=式中 K —气体渗透率，2310m μ-； A —岩样截面积，2cm ；L —岩样长度，cm ； or Q —孔板流量计常数，s cm /3w h —孔板压差计高度，mm ； C —与压差有关的综合常数。
本仪器采用高、中、低渗三级测量。
测定岩样气体渗透率时，将所测 C 、hw 、Qor 及相应的岩样尺寸代入式(3-3)即可求出岩样的渗透率。
三．仪器设备如图所示气体渗透率仪主要由三部分组成：气源、岩心夹持器、控制面板。
图1实验流程图图2GD-1型气体渗透率仪四．实验步骤1．用游标卡尺量出岩样的长度和直径，连同岩祥编号一同记录下来。
2．装入岩心，安装数值最大的孔板，关闭放空阀，打开气源阀，打开环压阀，把转向阀转向供气，调节减压阀至0.2Mpa，把转向阀转向环压。
3． 用供压阀调C 表上的值，关孔板放空阀（取三组C 值在6-15，水柱读数在100-200mm ）。
4． 关闭时，调供压阀将C 表值调至0，打开孔板放空阀，把转向阀转向供气，调减压阀至0，关闭气源，打开放空阀，取出岩心。
5． 换孔板时调供压阀将C 表调至0，打开孔板放空阀，换合适孔板。
五．数据处理与计算由岩样的几何尺寸 A 、L 和测得 C 、Q or 、h w 的代入公式ALh CQ K w or 2001=计算岩样的渗透率。
表1 原始数据记录与处理计算过程：岩样横截面积2229063.44/00.5.214.34/cm D A =⨯==π 2311089.1699063.4200570.7126565.1412200m A L h CQ K w or μ-⨯=⨯⨯⨯⨯==2321017.1659063.4200570.7147565.1410200m A L h CQ K w or μ-⨯=⨯⨯⨯⨯==2331080.1619063.4200570.7160565.149200m A L h CQ K w or μ-⨯=⨯⨯⨯⨯==2333211062.1653/10)80.16117.16589.169(3/m K K K K μ--⨯=⨯++=++=）（平均。
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P C ; mm h / cm ; / cm ; mpa ; Mpa 1 . 0 ; Mpa 1. 0 PP cm ; c A 10 :200 , 200 Q Q)( P 2000 C) 10( 1000 ) ( 2 KsQ sQ s PL m m K AL h CQ K hP P m PP A L Q P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。
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：气体渗透率测定原始记录样品编号L/cmD/cmQor cm3/s C 值（水银柱） hw/mm K 2310um - K 平均2310um - STL-3610 1309 148 8164六．实验总结通过本次试验，理解了渗透率的概念，掌握气测渗透率原理和气体渗透率仪的流程和实验步骤。
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。
低渗透岩石渗透率的测定
低。实际上，孔隙介质是不均匀的，流体在孔隙介质中的渗流也常常表
现为非稳定的线性渗流。经大量实验证明，很多渗流是符合达西定律的。 但对于高速流动的液体，以及速度极低或极高的气体，达西定律就不适
用了。
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。 达西公式的一般表达式为：
（三）达西公式的修正 —— 可压缩气体的达西公式
可压缩气体的最大特点是：当压力减小时，气体会发生 膨胀，温度一定时气体的膨胀服从波义尔定律：
p1Q1 p2Q2 pQ p0Q0
Q p 0 Q0 p
p0Q0 2 p0Q0 故： Q p1 p2 p
p1 p2 因： p 2
只要将流量用平均流量代替即可
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。
由此可看出，不同的流体、不同的介质条件，其渗流系
数是不同的。
达西公式中的h1和h2代表了渗流液体液面相对于某一基准面水柱的高度
我们可将水头高 h1、h2分别折算成液 面h高度时的压力 Pr1和Pr2（称为折算
在不同的平均压力下测得
的气体渗透率不同，低平 均压力下气体渗透率比较 高，高平均压力下气体渗 透率比较低（与实验相结 合思考） 2）同一岩石，同一平均压力，不同气体测得的渗透率不同
同一岩石应该只有一个绝对渗 透率，为什么测试条件不同（压力 和气体类型）就会产生不同的Ka， 应该选取哪一个Ka值作为岩石的绝
储油（气）岩石的渗透率
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)(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。
岩石气体渗透率测定
岩石气体渗透率测定一、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、实验原理渗透滤的大小表示岩石允许流体通过能力的大小。
根据达西公式，气体渗透计算公式为：令；，则式中K—气体渗透率，10-3；A—岩样截面积，cm2；L—岩样长度，cm；p1、p2—岩心入口及出口压力，0.1Mpa；p—大气压力，0。
1MPa；—气体的粘度，mPa·s；Q 0—大气压力下的流量，cm3/s；Qor—孔板流量计常数，cm3/s；h w —孔板压差计高度，mm；C—与压力p1有关的常数。
测出C（或p1、p2）、h w、Q or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液面，不要使水喷出。
如果在C＝15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。
五、实验数据处理由实验数据，得L＝7.888cm；D＝2.492cm；Q or＝15.259cm3/s；取第一组数据分析，即C＝10.0；h w＝114.0mm由，得所以，同理可得表如下：六、小结通过本实验的操作与数据处理，本人巩固了对渗透率概念的了解，掌握了气测渗透率原理，也掌握气体渗透率仪的流程和实验步骤；同时，加深了对达西公式的了解，和运用达西公式测量岩心渗透率。
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。
渗透率系数
渗透率系数
渗透率系数是指土壤或岩石中水分渗透的速度和能力。
它是岩土
工程中的重要参数，直接影响着水文循环和地下水资源的分布与利用。
渗透率系数的测定和分析对岩土工程设计、坡面稳定性分析、地基处
理以及自然灾害防治等方面具有重要的意义。
渗透率系数的估算方法主要有试验法、直接测量法和方法间的推
算等。
试验法可分为室内试验和现场试验两种。
室内试验包括常用的
孔隙比试验、贯入试验等，既经济又实用，但有些试验结果仅大致估
算渗透率系果，精度有限。
现场试验则比较直观，常用的有渗流试验
和排水试验等，但需要对现场条件进行充分的观察和记录，并注意保
证试验的准确性和稳定性。
直接测量法是通过钻孔和监测井等途径直
接测量地下水位变化情况来计算渗透率系数，精度相对较高，但成本
较高、操作难度较大。
渗透率系数的影响因素有土壤密实度、孔隙度、孔径大小、孔隙
的连通性、水的流场状况等。
通过对影响因素的研究，可以理解渗透
率系数的本质，从而更有效地进行系统设计和工程应用。
例如在防治
滑坡方面，需要根据岩体孔隙特征和渗透率系数，进行防护和加固，
选择合适的加固和支护措施，保障施工安全。
总之，渗透率系数是岩土工程领域的重要参数，其测量和分析对
于工程实践和灾害防治具有重要的指导作用。
科学准确地研究渗透率
系数的测定方法和影响因素，可为岩土工程设计和防灾减灾提供更为有效的理论支撑。
渗透率课件
实验三 岩石绝对渗透率的测定一 实验内容用气测渗透率仪，以氮气为工作介质，测量气体通过岩样两端的压力p 1、p 2以及通过岩心气体在平均压力12()/2p p p =+下的气体体积流量0Q ，将测量参数直接代入达西公式计算得到实验岩心的气体渗透率g K ，然后用直线外推法求得岩心的克氏渗透率∞K （=岩心的绝对渗透率） 。
二 实验仪器设备气测渗透率仪、岩心夹持器、柱塞岩心、氮气瓶、游标卡尺、盒式气压计。
三 实验原理渗透率的大小表示多孔介质（岩石）允许流体通过能力的大小，其单位为μm 2。
气体在多孔介质中流动时，根据达西定律可得气体渗透率的公式为：102212210()a g Q p L K A p p μ−=⨯− （3-1） 式中：g K —气体渗透率，μm 2；0Q —岩心出口端的气体体积流量，cm 3/s ；L —岩心长度，cm ； A —岩心横截面积，cm 2； p a —大气压（绝对），MPa ； p 1—岩心进口端的绝对压力，MPa ； p 2—岩心出口端的绝对压力，MPa ；μ—实验温度和大气压下的气体粘度，mPa s ⋅（查表3-1得到）。
实验岩心几何尺寸用游标卡尺直接测量，进口端压力1p 用气测渗透率仪测量，出口端压力2p 等于大气压（大气压由盒式气压计读取），出口端的气体体积流量Q 0用气测渗透率仪测量。
为了满足线性渗流条件，应用0Q /p L −∆关系曲线（△p =p 1-p 2）直线段数据代入公式计算K g 。
考虑滑脱效应的影响，根据1g K p −直线（()12=+/2p p p ）外推到纵坐标的截距求得克氏渗透率K ∞（=绝对渗透率）。
表3-1 大气压下氮气的粘度（mPa·s）四气测渗透率仪流程及其工作原理气测渗透率仪流程如图3-1所示。
图3-1 气测渗透率实验流程示意图该仪器以氮气为工作介质，采用单向流、转子流量计气测岩石渗透率。
测量p为大气压（由压力表测实验岩心两端压差，岩心出口端接转子流量计，其压力2盒式气压计读取），因此岩心测量压力表显示的表压值，即为岩心两端的压差。
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：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1330021223or 02221023222100P C ;mm h /cm ;/cm ;mpa ;Mpa 1.0;Mpa 1.0P P cm ;c A 10:200,200Q Q )(P 2000C )10(1000)(2K ----⋅------==-=⨯-=--w or w or w s Q s Q s P L m m K AL h CQ K h P P m P P A L Q P μμμμμ三．实验流程四．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．实验数据处理气体渗透率测定原始记录样品编号 L/cm D /c m Qor cm3/s C 值（水银柱） hw/mm K 2310um - K 平均2310um -STL-10GTb5.532.5382.7312 111 4.969 4.96110 133 4.961 81664.954961.43954.4961.4969.4K =++=平均六．实验总结10.通过本次试验，我基本理解了渗透率的概念，掌握了气测渗透率原理以及掌握了气体渗透率仪的流程和实验步骤。