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，其单位是2m μ(或md)。

粘度为1⋅mPa 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12m μ。

根据达西定律，气体在多孔介质中流动时，渗透率的计算公式为：

)10(1000)

(2232

22100m P P A L

Q P K μμ-⨯-=

令200;)

(200022210w or o

h Q Q P P P C =-=

μ，则 A L

h CQ K w or 200= 式中 K —气体渗透率，10-32m μ； A —岩样截面积，cm 2；

L —岩样长度，cm ； 21P P 、—岩心入口及出口压力，0.1Mpa ；

0P —大气压力，0.1Mpa ； μ—气体的粘度，⋅mPa s ； 0Q —大气压力下的流量，cm 3／s ； or Q —孔板流量计常数，cm 3／s ；

w h —孔板压差计高度，mm ； C —与压力1P 有关的常数(其中粘度取25℃下空气的粘度，2P =200mm 水柱)。

测出C （或21P P 、）、w h 、or Q 及岩样尺寸即可求出渗透率。

三．仪器设备

（a）流程图

（b）控制面板

图3-1 GD--1型气体渗透率仪

气体渗透率仪如图所示：它主要由三部分组成：气源、岩心夹持器、控制面板。

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．拧松岩心夹持器手轮螺杆，取出上流堵头，将岩样装入夹持器内，拧紧手轮螺杆（不要过紧，以免将岩心顶碎），关闭放空阀。

3．慢慢打开气源阀，打开环压阀，加入环压，使环压表指针到达1.0MPa。4．低渗透率测定

低渗岩样需要高压力，用C表调节器调压，C值由C表的刻度读取。

(1)关闭水柱阀。将换向阀置于“低渗”，打开样品阀，放一最小的孔板，慢慢关孔板放空阀。

(2)调C表调节器，在C表上建立适当的C值，在15～6之间最佳，同时应观察孔板压差计液面，注意不要让水喷出。如在C=30时，孔板水柱高度超过200mm，则换一个较大的孔板（更换时，调C表调节器使C表指针至最左端，打开孔板放空阀，更换孔板，缓慢关孔板放空阀，同时观察孔板水柱高度），直到使孔板水柱高度在100～200mm之间为止。

(3)待孔板压差计液面稳定后，记下C值、孔板流量计常数

Q和孔板水柱高

or

度

h；

w

（4）调节C表调节器，改变C值及相应孔板水柱高度，在同一孔板下共测量三次；

(5) 调节C表调节器使C表指针至最左端，打开孔板放空阀，取下孔板；

（6）关闭气源阀和样品阀，打开环压放空阀，取出岩样。

五．数据处理与计算

气体渗透率测定表

计算过程

岩样截面积

2875

2

2

πD cm

4/

A=

=

.3

=

.4

4/

492

.2

*

14

由A

L

h CQ K w or 200= 得 744

.6875.4*200706

.9*102*738.0*91==K 2310m μ-

759.6875.4*200706

.9*115*738.0*82==K 2310m μ-

686.6875

.4*200706

.9*130*738.0*73==K 2310m μ-

730.63

686

.6759.6744.6=++=

K 2310m μ-

由平均渗透率值的大小可以看出此岩心为低渗岩心。

实验总结

通过对低渗岩心气体渗透率的测定实验，加深了我对渗透率概念的理解和对达西定律的应用并掌握了气测渗透率的原理和方法。在本实验中，最主要的是明确整个实验流程，对实验各个环节中每个开关的应用做到心中有数。此外还要注意对岩心的保护，防止摔坏。