渗透率实验设计

渗透率 测定实验方案设计

1 实验目的： 1.1 标准方法简介

渗透率测试标准为SY/T5336-1996和SY/T5336-2006，理论基础是达西定律。标准中包括的渗透率检测方法主要有：气体稳态轴向流测渗透率和液体稳态轴向流测渗透率。

1.2本次实验所针对的方法，研究对象 本次实验主要针对气体稳态轴向流测试渗透率 2 实验原理

用加压气体（氮气）在岩心两端建立压力差，使气体在岩样中流动，当气体通过岩样的流动状态稳定后，测定岩心两端的进、出口压力p 1和p 2及在此压差下对应的流量Q 。按下式计算渗透率值：

()

12

2

2100102-⨯-=

p p A L

p Q K a μ 式中：

K a —气测渗透率，μm 2； p 0—大气压，MPa ，

Q 0—在大气压p 0下气体的体积流量，cm 3/s ； μ—气体的粘度，mPa·s; L —岩样长度，cm ； A —岩样的截面积，cm 2; p 1、p 2—岩样进出口压力，MPa 。

3 实验方案设计

3.1实验条件

（1）环境因素

环境温度：环境温度范围在20±5℃。

环境湿度：环境相对湿度85%以下。

环境压力（大气压）：无具体要求。

（2）实验因素

3.2实验场所的选择

实验场所能够合理放置孔渗检联测仪的试验台、氮气瓶、烘箱和电脑等设备，并且环境符合：温度20±5℃，相对湿度85%以下，其它无特殊要求。

3.3实验仪器与试剂

设备和用品有：烘箱、干燥器皿、氮气气瓶、孔渗联测仪、电脑、书写用品、手套等。

3.4样品的制备

钻取直径为Φ25mm，长度为25～80mm的岩样，再按照SY/T 5336-2006要求进行洗油、烘干。

3.5样品的选择

钻取的岩样经过洗油、烘干后，选取岩样规则，两端面平整且与岩样轴向垂直，即可进行渗透率测试。

3.6实验步骤

（1）仪器检漏，检测各接头与阀门及管线、岩心夹持器是否泄漏，具体检测方法详见化验中心《渗透率作业指导书》。

（2）确认工作环境符合：温度20±5℃，相对湿度85%以下。打开渗透率测试计算机软件，输入大气压、气体粘度数据。

（3）用3～5个标准块，检查仪器的可靠性，测得标准块值与标准块的标定值相比较，其相对误差在5%以内，认为所用仪器合格，可进行测试。

（4）从干燥器中取出岩样，用游标卡尺量出岩样的长度和直径连同井号与岩样号输入计算机，再将岩样装进岩心夹持器的橡皮筒内，拧紧下端的紧固螺杆顶紧岩心。

（5）检查面板上各阀门是否关死。打开气瓶将气瓶上的压力表调到1.2MPa，打开环压阀，使环压表显示到0.9MPa，关闭环压阀。

（6）选择流量计：

该仪器有三种量程不同的流量计，在使用时应根据流量的大小不同，选择适当的流量计。可选择流量大一点的流量计进行测试，在了解流量值后，在软件界面选择适当的流量计。

（7）选择压力变送器

该仪器有两种量程的压力变送器，在使用时应根据压力大小进行选择。中高渗透率值时选低量程的压力变送器，低渗透率时选高量程的压力变送器。

（8）根据且测岩心渗透率情况调节测试压力，等压力、流量稳

定后点采集键，自动计算渗透率值。如果要继续测试，再重复步骤（4）～（5）。如果实验结束，关闭进气阀，将夹持器内的压力放空，再将环压放空，取下岩心。再将柱塞推进夹持器，拧紧顶紧螺杆、关闭所有阀门。

（9）一批样品测完后，要求重测标准块，测得值与标准值比较，看是否符合要求，如不符合要求，要查出原因，样品重测。

（10）记录数据

①记录测试温度、湿度。

②记录所用的气体类别（粘度）。

③记录上流压力（采集）

④记录流量（采集）

3.7质量要求

（1）岩样渗透率大于10×10-3μm2时，允许相对偏差为5%；小于10×10-3μm2，允许相对偏差为15%。

（2）每批岩样明码抽查10%，或密码抽查5%。如果在相同压差、相同气流方向条件下，抽查样品有10%超过允许偏差，应找出原因后，整批岩样重测。

（3）渗透率计算值当ka＞0.1×10-3μm2，数值可修约到3位有效数字。当ka＜0.1×10-3μm2时，数值修约到两位有效数字。

4 注意事项

4.1 测试方面

（1）测试前岩样应进行初查，看是否有人为的影响因素存在，

特别是渗透率特大的岩样，如有人为裂缝，则没必要在测试。

（2）必须保证渗透率仪上的岩心夹持器上游不漏气，岩样与岩心夹持器之间不得发生气窜现象。

（3）经常检查干燥器中的干燥剂，及时烘干或更换。

（4）必须等压力稳定后才能采集数据。

4.2 设备方面

（1）不合格的岩样可能使渗透率仪夹持器中橡皮筒褶皱或划破，应杜绝对不合格样品进行测试。

（2）渗透率仪岩心夹持器中未放样器时，绝对不能加环压，否则就会损坏橡皮筒。

（3）对于特殊要求或者客户要求，样品直径比规定值小1～1.5mm时，放入夹持器中不会损坏橡皮筒；如果更小，就应采取适当的方法加以处理，使之不损坏橡皮筒。

（4）气瓶应专瓶专用，不能随意改装，各种气压表一般不得混用。

（5）气瓶应存放在阴凉、干燥、远离烘箱的地方。

（6）开启气门时应站在气压表的一侧，不准将气瓶总阀对准头或身体，以防万一阀门或气压表冲出伤人。

（7）烘箱周围不能放易燃易爆的物品，注意安全用电，防止振动和腐蚀，选用足够的电源导线，并应有良好的接地线。

（8）放入试品时应注意摆列不能太密，散热板上不应放试品，以避免影响热气流向上流动，禁止烘焙易燃、易爆、易挥发及有腐蚀