压汞毛管力曲线测定

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油层物理实验报告压汞毛管力曲线测定.doc

百度文库- 让每个人平等地提升自我中国石油大学油层物理实验报告实验日期：成绩：班级：石工11-1学号：姓名：李悦静教师：张俨彬同组者：周璇武诗琪徐睿智压汞毛管力曲线测定一、实验目的1．了解压汞仪的工作原理及仪器结构；2．掌握毛管力曲线的测定方法及实验数据处理方法。

二、实验原理岩石的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛细管网络。

汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙。

随压力增加，汞依次由大到小进入岩石孔隙，岩心中的汞饱和度不断增加。

注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图4-1 所示。

图 1 典型毛管压力曲线三．实验设备图 2压汞仪流程图( 岩心尺寸：φ25× 20--25mm，系统最高压力50MPa) 全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系统，真空系统六大部分组成。

1、高压岩心室：该仪器设有一个岩心室，岩心室采用不锈钢材质，对称半螺纹密封，密封可靠，使用便捷；样品参数：φ25×20--25mm 岩样；可测孔隙直径范围： ~750 μm 。

2、汞体积计量系统：采用高精度差压传感器配合特制汞体积计量管进行计量，精度高、稳定性好；汞体积分辨率：≤30 μl；最低退出压力：≤。

3、压力计量系统：采用串联阶梯式计量的方法，主要由四个不同量程的压力表串联连接，由压力控制阀自动选择不同量程的压力表计量不同压力段的压力值，提高了测量的准确性；压力表量程：、1、6、60MPa 各一支；可测定压力点数目：≥ 100个。

4、补汞装置：主要由调节系统，汞面探测系统及汞杯组成，并由指示灯显示汞面位置。

图3压汞仪设备图5、高压动力系统：由高压计量泵组成；工作压力：~50MPa ；压力平衡时间：≥ 60s。

6、真空系统：主要有真空泵以及相关的管路阀件组成；真空度：≤；真空维持时间：≥ 5min 。

四、实验步骤1．装岩心、抽真空：将岩样放入岩心室并关紧岩心室，关岩心室阀，开抽空阀关真空泵放空阀；开真空泵抽空15~20 分钟；2．充汞：开岩心室阀，开补汞阀，调整汞杯高度，使汞杯液面至抽空阀的距离 H与当前大气压力下的汞柱高度（约760mm ）相符；开隔离阀，重新调整汞杯高度，此时压差传感器输出值为~之间；关抽空阀，关真空泵，打开真空泵放空阀，关闭补汞阀；3．进汞、退汞实验：关高压计量泵进液阀，调整计量泵，使最小量程压力表为零；按设定压力逐级进泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验最高设定压力；按设定压力逐级退泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验最低设定压力；4．结束实验：开高压计量泵进液阀，关隔离阀；开补汞阀，开抽空阀；打开岩心室，取出废岩心，关紧岩心室，清理台面汞珠。

毛管压力曲线特征参数计算

Po
cos
1000
ASWBD
K
K Og rg
S
0.93752
1
O
Swi
4
1
S O
Swi
SOrg SOrg
2
改为：
(2-49)
K Og ro
0.93752
1
S O
Swi
4
1
S O
Swi
SOrg SOrg
2
(2-49)
（2）饱和度中值压力Pc50：饱和度中值压力是指饱和度为50%时对应的注入曲线的毛管压力，这个数值反映了两相流体各占一半时的特定条件。当孔隙中充满油、水两相时，可以用 Pc50的值来衡量油的产能大小。
一、什么是毛管压力曲线？
毛管压力曲线就是毛细管压力与湿相饱和度的关系曲线。
二、压汞法的基本原理
必须对非湿相流体施压，才能将它注入到岩芯的孔隙中去。所加的压力就是附加的毛管压力。……随着注入压力的不断增加，水银就不断进入较小的孔隙。
毛管压力是在多孔介质的微细毛管中，跨越两种非混相流体弯曲界面的压力差，其数学表达式为：
100%
2 正态分布特征值
在压汞资料的正态频率曲线上，可以对孔喉大小分布的资料进行统计处理，引用其特征值供对比、分析及数学处理之用。这些量度包括：
主要倾向量度
（1）中值（D50），即孔隙分布处于最中间的孔隙直径，它可以反映岩石的渗透性。显然其值越大，渗透性能越好。
（2）均值（Dm），是孔隙大小总平均的量度，可以用下面两式之一进行计算：
Dm D5 D15 D25 D85 D95 /10
Dm D16 D50 D84 / 3
（3）峰值（dm），是最常出现的孔隙直径，即频率曲线的峰。

(3-4)毛管压力曲线

（二）毛管压力曲线的定量特征
Pc ， × 0.1MPa rc ， μ m
P1
100 B
1 0 Pc50 1 PT
0.01 100 S min
0.075
0.75
A α
r max 7.5
S AB
50
0
S HG ， %
图9—30 毛管压力曲线的定量特征
描述毛
管压力曲线的定量指标主要有：排驱压力
或阈压PT、饱
A、中间平缓段越长，表明岩石孔隙孔道的分布越集中，分选性越好。
B、平缓段位置越靠下，说明岩石喉道半径越大。
3、末端上翘段
曲线的最后陡翘段表明非湿相进入岩心孔隙的量越来越小，毛管压力急剧升高，最后只有很少的孔隙还存在湿相流体，非湿相流体已不能把这些小孔隙中的湿相流体驱替出来。因而再增加压力，非湿相饱和度已不再继续增加。
7.81 17.81
8
260
1.225
0.1
0.14
l0.7
6.25 10.00
9
390
1.235
0.01
0.08
6.3
0.63 3.75
10
＞390
1.285
0.05
0.08
6.3
3.12 3.12
半渗透隔板
岩心的毛管力曲线隔板的毛管力曲线
PT（隔板）
c
PT（岩样）
0
Sw ,%
100
曲线不宜直接用于油田。 2）水银有毒，对人体有害。 3）试验结束时，岩样充满水银，不宜再做其它试验。
3、离心机法
（1）基本原理利用离心作用产生的强大驱替压力达到非湿相从多孔介质中把湿相驱替出来的目的。根据普通物理学知识得，沿转动轴转动的物体所产生的离心力F应为：

实际油藏条件下毛管力曲线测定方法

实际油藏条件下毛管力曲线测定方法李爱芬;付帅师;张环环;王桂娟【摘要】研发高温高压毛管力曲线测定仪,使用地层水和含有溶解气的地层油,模拟油藏温度和压力条件,测定渗透率不同的3块岩心的地下毛管力曲线,并与压汞法得到的地下毛管力曲线进行对比.结果表明:由压汞毛管力曲线按照常规转换方法得到的地下毛管力曲线均比实测毛管力曲线低,两种曲线在曲线平缓段有较大差别,渗透率为(0.3～1.3)×10-3 μm2的岩心,润湿相饱和度70％时毛管力差值为0.08 ～0.12 MPa;通过压汞毛管力曲线与实际毛管力曲线拟合,渗透率为(0.3～1.3)×10-3 μm2的岩心实际转换系数为4～5(常规转换系数为7.26),渗透率越高的岩心拟合系数越低.【期刊名称】《中国石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(040)003【总页数】5页(P102-106)【关键词】毛管力曲线;油藏条件;半渗隔板法;油驱水;转换方法【作者】李爱芬;付帅师;张环环;王桂娟【作者单位】中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE344引用格式:李爱芬，付帅师，张环环，等. 实际油藏条件下毛管力曲线测定方法[J].中国石油大学学报(自然科学版)，2016,40(3)：102-106.毛管力曲线应用广泛[1-5],是油藏开发方案设计的重要基础资料。

目前常用的测定方法有压汞法、半渗隔板法和离心法等。

这些方法是将岩心中饱和润湿相流体用非润湿相流体驱替得到毛管力曲线[6-11]。

地层条件下毛管力曲线是将室内测试条件及油藏条件下岩石的润湿角及流体界面张力代入转换公式得到[1,12]。

近几年虽然很多学者对毛管力曲线的测试方法进行了大量研究,但都不是在油藏条件下直接测试的。

压汞曲线对比结果

压汞参数对比(勘探院与大庆油田研究院结果对比)2010年7月1 压汞法原理及孔隙结构参数定义与计算压汞法以毛管束模型为基础，假设多孔介质是由直径大小不相等的毛管束组成。

汞不润湿岩石表面，是非润湿相，相对来说，岩石孔隙中的空气或汞蒸气就是润湿相。

往岩石孔隙中压注汞就是用非润湿相驱替润湿相。

当注入压力高于孔隙喉道对应的毛管压力时，汞即进入孔隙之中，此时注入压力就相当于毛细管压力，所对应的毛细管半径为孔隙喉道半径，进入孔隙中的汞体积即该喉道所连通的孔隙体积。

不断改变注入压力，就可以得到孔隙分布曲线和毛管压力曲线，其计算公式为2cos c P rσθ=（1）式中，P c ——毛细管压力，MPa ；σ——汞与空气的界面张力，σ=480dyn/cm ； θ——汞与岩石的润湿角，θ＝140º，cos θ=0.765； r ——孔隙半径，μm 。

可得孔隙半径r 所对应的毛管压力为0.735cr P =（2）实验过程严格按照石油天然气行业标准SY/T 5346-2005《岩石毛管压力曲线的测定》执行，常见毛管压力曲线特征见图1。

C a p i l l a r y P r e s s u r e , P P o r e -T h r o a t R a d i u s ,rmax S minRP 50100MercuryWetting Phase Saturation (%)c图1 毛管压力曲线特征图定量描述孔喉大小分布定量指标主要有以下参数：排驱压力、中值压力、最大连通孔隙半径、孔隙半径中值、平均孔隙半径、半径均值、最大汞饱和度、最终剩余汞饱和度、仪器最大退出效率、分选系数、结构系数、孔隙度峰位、渗透率峰位、渗透率峰值、孔隙度峰值、歪度、相对分选系数、特征结构参数、均质系数等，其定义及计算公式如下：1. P d 排驱压力(MPa)：指非润湿相开始进入岩样最大喉道的压力，也就是非润湿相刚开始进入岩样的压力。

压汞曲线对比结果

汞不润湿岩石表面，是非润湿相，相对来说，岩石孔隙中的空气或汞蒸气就是润湿相。

往岩石孔隙中压注汞就是用非润湿相驱替润湿相。

岩心孔隙度渗透率及毛管压力曲线测定及应用

二孔渗及毛管压力曲线测定分析
1.1.3、总孔隙度的测定
岩心总孔隙度测定采用的是封蜡法。此方法适用于不能采用氦气法和饱和煤油法测定的胶结疏松、易散的岩心和重油胶结的岩心。岩样需采用冷冻采样，表面要处理光滑。
原理：首先用浮力定律求出岩样的总体积和颗粒体积，岩样的总体积减去岩样的颗粒体积就可求得岩样的有效和无效孔隙体积之和，由此可求得岩样的总孔隙度。
三常规物性特征参数的应用
1、孔隙度和渗透率的应用
应用之一：
碎屑岩储集层评价标准
是计算油田储量的基本参数，也
分类参数
孔隙度 %
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
>20
15～ 20
10～ 15 5～10 <5
是确定油层有效
渗透率 10-3μ m2
>100 100～10
10～ 1 1～0.1 <0.1
厚度的基础数据
排驱压力 MPa
0 .0 0 5 mm），连通性差
只含少量填隙物内孔隙或个别含一些其它类型孔隙，孔隙很小（直径 0 .0 0 5 ～ 0 .0 0 1 m m ），连通
性很差基本无孔隙或偶见一些填隙物内孔隙，孔隙直径一般小于 0.001mm，
基本不连通
以中细粒砂岩为主，填隙物含量低，主
(m3m1)10% 0 (m3m2)
二孔渗及毛管压力曲线测定分析
1.1.2、氦孔隙度法
此方法操作简单准确、重复性高，但对样品规格要求很高，样品必须绝对规则才能用此方法。此方法不适用于孔隙度、渗透率极低的岩心，否则会影响数据的准确性。
原理：根据波义耳定律，以一定的压力向原来处于一个大气压条件下的岩样内压入一定体积的气体，就能测出岩样的有效孔隙体积。根据测出的压力数值可以计算出岩样的颗粒体积和孔隙体积，根据岩心室中标准块体积可求出岩样的总体积，由此就可计算出岩样的有效孔隙度。

毛管压力曲线实验

第二节储层岩石的毛管压力曲线（8学时）一、教学目的会计算任意曲面的附加压力，了解毛管压力曲线的测定与换算；了解毛管压力的滞后现象；分析毛管压力曲线；了解毛管压力曲线的应用。

二、教学重点、难点教学重点：1、任意曲面的附加压力的计算；2、毛管压力曲线的测定与换算；3、毛管压力的滞后现象；4、毛管压力曲线的分析及应用。

教学难点1、任意曲面的附加压力的计算；2、毛管压力曲线的测定与换算；3、毛管压力曲线的分析及应用。

三、教法说明课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的数据和图表四、教学内容本节主要介绍五个方面的问题：一、任意曲面的附加压力二、毛管中液体的上升(与下降)三、毛管压力曲线的测定与换算四、毛管压力的滞后现象五、毛管压力曲线的分析及应用（一）、任意曲面的附加压力一、任意曲面的附加压力拉普拉斯方程：讨论: (1).毛管中弯液面为球面时毛管压力Pc:毛管中弯液面两侧非湿相压力与湿相压力之差大小: 方向:指向弯液面内侧分析讨论:Pc 与r 成反比, r 越小,Pc 越大Pc 与б成正比, б越大,Pc 越大Pc 与cos θ成正比, θ→0°或θ→180°,Pc 越大(2).毛管中弯液面为平面时)11(21R R P +=∆σrR P P c θσσcos 22==∆=rP c θσcos 2=(3).毛管中弯液面为柱面时(4).毛管断面渐变时(5).裂缝中的毛管压力（二）、毛管中液体的上升(与下降)气-液系统:式中：A ——附着张力=σcos θ，达因/cmr ——毛管半径，cmρ——液体密度，g/cm 3g ——重力加速度，cm/s 2σ——液体的表面张力，达因/cm=∆P rP P c σ=∆=rP P c )cos(2βθσ±=∆=WP P c θσcos 2=∆=gr h w ρθσcos 2=θ——接触角h ——液体上升高度，cm油-水系统:根据毛细管公式我们可以看到：1、毛管压力c P 和θcos 成正比，090 θ，极性大的那一相为润湿相，θcos 为正，c P 为正，此时润湿相沿毛管自发吸入上升。

(3-4)毛管压力曲线

（2）仪器流程（低压（常压）半渗透隔板法）
（3）测定步骤（低压（常压）半渗透隔板法）
A、将岩石和半渗透隔板用地层水完全饱和后，纪录岩石中饱和水的体积，此饱和水的体积既是岩石的孔隙体积，此时岩石的含水饱和度为100%，将隔板装入仪器中； B、饱和水的岩石防在隔板上面，（纪录该度管中的液面读数，计为0位置）；
会造成误差，特别对于低孔隙、低渗透的岩样，其误差会更大。
（三）毛管压力曲线特征的影响因素 1、岩石孔隙结构及岩石物性 A、孔道大小的分布越集中，分选越好，毛管力曲线的中间平缓段
也就越长并且越接近水平线。 B、孔隙半径越大，则中间平缓段越接近横轴，毛管压力值越小。 C、孔隙喉道大小及集中程度主要影响着曲线的歪度(又叫偏斜度)，它是毛管压力曲线形态倾向于粗孔道或细孔道的量度。大孔道越多，
中、低各种渗透率岩心，且都能得到完整的毛管压力曲线。
3）形状不规则的岩样也能进行测试。 4）作退汞（湿相驱非湿相）试验很方便，而退汞曲线的应用很广。
压汞法的缺点：
1）不能模拟实际油层的润湿性和原生水饱和度，因此，所测毛管压力曲线不宜直接用于油田。
2）水银有毒，对人体有害。
3）试验结束时，岩样充满水银，不宜再做其它试验。
（2）仪器流程（3）实验结果
A、压汞曲线（驱替曲线）； B、退汞曲线（吸入曲线） C、退汞效率=从岩石中退出汞的体积/进入岩石中的汞的最大体积
=（SHgmax- SHgr) / SHgmax
SHgmax——岩石中最大进汞饱和度, SHgr——岩石退汞后残留汞饱和度。
（4）优缺点
压汞法的优点：
1）测定速度快，通常每1-2小时测一块样品，低渗岩样也只不过半天。 2）测量压力高，最高压力可达6000psI（420atm），因此适用于高、

岩心孔隙度渗透率及毛管压力曲线测定及应用

毛管压力曲线、孔喉分布特征参数
9505 型压汞仪
评价储集层孔隙结构、孔喉分布特征、储层分类及渗流
规律研究
二孔渗及毛管压力曲线测定分析
1、孔隙度、渗透率测定分析
孔隙度和渗透率的测定，是提供地面条件下的有效孔隙度值和渗透率值，考察岩样孔隙发育程度和孔喉连通程度。测定的理论依据是气体状态方程、流体渗流原
小不一（直径 0.05～ 0.01mm），连通性较差
处于中部位置，略细歪度，细喉峰明显高于粗喉峰，粗喉峰位置可降至大于 10φ
处
普遍发育填隙物内孔隙，孔径小（直径 0.01～
0.005mm），连通性差
右上方分布，细歪度，细喉峰非常明显，粗喉峰不明显或出现在 10～12φ 处，但峰
值一般比较低
35
30
25
100 90 80 70 60
20
50
40 15
30 10
20
5 10
0
0
3.2 6.4 12.5 25 50 100 200 400
Éø Í¸ ÂÊ £¬ 10-3¦Ì m2
øÉ ¸Í ÊÂ ¬£ 10-3Ì¦ m2 Ù°Ö·¬º ¿Á ¬£ %
ÛÀ Æ¼ Ù°Ö·¬º ¿Á ¬£ % Ù°Ö·¬º ¿Á ¬£ % ÛÀ Æ¼ Ù°Ö·º¬ ¿Á ¬£ %
y = 0.002e0.611x R2 = 0.7398
100
10
1
0.1 0
5
10
15
20
25
30
¿×Ï¶ ¶È £¬ %
Ê¯ ¶« 4¾® Çå Ë® ºÓ × é ¿×Ï¶ ¶È Ö±· ½ Í¼ £¨2657.04m¡« 2669.14m£©

毛管压力曲线定量关系探究

１２实验装置．
都不知道毛管压力存在定量的函数关系式。本次研
究先进行压汞实验，再分别用各个数学模型进行拟
合，从拟合效果上来评价数学模型。通过选取合适
的参数，应用毛管压力定量数学模型能获取毛管压力曲线，在一定程度上减少了实验次数。这
汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，克汞服毛管力（口毛管阀压）进入岩石孔隙。随压人可力增加，汞依次进入岩石大、小孔隙，岩心中的汞饱和度不断增加。注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线。
建晓江。，
６００；１５０
７５０）４１０庆阳
（．油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学，１四川成都
２６５；．中油长庆油田分公司，６５５３甘肃
摘要：了探究毛管压力曲线定量函数关系，取３块岩样进行压汞实验，出毛管压力曲线，为选作然后分别用描述毛管压力曲线定量函数关系的Ｃｒｙ模型、ｒｏｓｏｙ模型、ａｅｕｈｅｏｅＢｏｋ —ＣｒｅｖｎＧｎｃｔｎ
第１囊第５９期２１年１月０２０
ＤＩ１．９９ｊｉｎ１０６３．０２０．３Ｏ：０３６／．ｓ．０６— ５５２１．５０３ｓ
毛管压力曲线定量关系探究学，山东青岛

压汞法测定毛管力曲线

中国石油大学油层物理实验报告实验日期： 2014.11.04 成绩：班级：石工(实验)1202 学号：姓名：教师：张俨彬同组者：压汞法测定毛管力曲线一．实验目的1．了解压汞仪的工作原理及仪器结构；2．掌握毛管力曲线的测定方法及实验数据处理方法。

二．实验原理岩石的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛细管网络。

汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙。

随压力增加，汞依次由大到小进入岩石孔隙，岩心中的汞饱和度不断增加。

注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图所示。

1-压汞曲线 2-退汞曲线典型毛管力曲线三、仪器流程与设备压汞仪流程图全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系统，真空系统六大部分组成。

1、高压岩心室：该仪器设有一个岩心室，岩心室采用不锈钢材质，对称半螺纹密封，密封可靠，使用便捷；样品参数：φ25×（20--25mm ）岩样；可测孔隙直径范围：0.03-750μm 。

2、汞体积计量系统：采用差压传感器配合特制汞体积计量管计量汞体积。

进汞实验时，高压泵驱动酒精沿管线经隔离阀进入汞体积计量管，计量管中的泵下行，沿管线经岩心室和岩心。

进汞压力的大小由高压计量泵控制，数据由压力表组读取。

进入岩心的汞体积通过汞体积计量管和差压传感器测定。

计量管内上部为酒精，下部为汞。

差压传感器右端与计量管上端相连，管线内充满酒精；其左端与测量管底部相连，管线内充满汞，因此，差压传感器两端的压差为：()gh P 酒精汞-ρρ=∆ΔP----差压传感器两端的压差，Pa ；ρ汞，ρ酒精---分别为实验条件下汞和酒精的密度，kg/m 3； h---汞体积计量管中汞柱的高度，m 。

3、压力计量系统：采用串联阶梯式计量的方法，主要由四个不同量程的压力表串联连接，由压力控制阀自动选择不同量程的压力表计量不同压力段的压力值，提高了测量的准确性；压力表量程：0.1、1、6、60MPa 各一支。

毛管压力曲线的应用

第二章毛管压力曲线的应用第一节压汞法基本原理及应用一、基本原理由于表面张力的作用，任何弯曲液面都存在毛细管压力。

其方向总是指向非润湿相的一方。

储油岩石的孔隙系统由无数大小不等的孔隙组成，其间被一个或数个喉道所连结，构成复杂的孔隙网络。

对于一定流体，一定半径的孔隙喉道具有一定的毛管压力。

在驱替过程中，只有当外加压力（非润湿相压力）等于或者超过喉道的毛管压力时，非润湿相才能通过喉道进入孔隙，将润湿相从其中排出。

此时，外加压力就相当于喉道的毛细管力。

毛细管压力是饱和度的函数，随着压力升高，非润湿相饱和度增大，润湿相饱和度降低。

在排驱过程中起控制作用的是喉道的大小，而不是孔隙。

一旦排驱压力克服喉道的毛细管压力，非润湿相即可进入孔隙。

在一定压力下非润湿相能够进入的喉道的大小是很分散的，只要等于及大于该压力所对应的喉道均可以进入，至于孔隙，非润湿相能够进入与否，则完全取决于连结它的喉道。

以上是毛细管压力曲线分析的基础。

压汞法又称水银注入法，水银对岩石是一种非润湿相流体，通过施加压力使水银克服岩石孔隙喉道的毛细管阻力而进入喉道，从而通过测定毛细管力来间接测定岩石的孔隙喉道大小分布，得到一系列互相对应的毛管压力和饱和度数据，以此来研究油层物理特征。

在压汞实验中，连续地将水银注入被抽空的岩样孔隙系统中，注入水银的每一点压力就代表一个相应的孔喉大小下的毛细管压力。

在这个压力下进入孔隙系统的水银量就代表这个相应的孔喉大小所连通的孔隙体积。

随着注入压力的不断增加，水银不断进入更小的孔隙喉道，在每一个压力点，当岩样达到毛细管压力平衡时，同时记录注入压力（毛细管力）和注入岩样的水银量，用纵坐标表示毛管压力p c，横坐标表示润湿相或非润湿相饱和度，作毛管压力与饱和度关系曲线一毛管压力曲线，该曲线表示毛管压力与饱和度之间的实测函数关系。

通常把非润湿相排驱润湿相称为驱替过程，而把润湿相排驱非润湿相的反过程称之为吸入过程。

在毛细管压力测量中，加压用非润湿相排驱岩芯中的润湿相属于驱替过程，所得毛管压力与饱和度关系曲线称之为驱替毛管压力曲线，降压用润湿相排驱非润湿相属于吸入过程，所得毛管压力与饱和度关系曲线称之为吸入毛管压力曲线，在压汞法中，通常把驱替叫注入，把吸入叫退出。

压汞毛管力曲线的测定

压汞毛管力曲线的测定一、实验目的1.了解压汞仪的工作原理及仪器结构；2.掌握毛管力曲线的测定方法及实验数据处理方法。

二、实验原理岩心的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛细管网络。

汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙。

虽压力增加，汞依次由大到小进入岩石孔隙，岩心中的汞饱和度不断增加。

注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图1所示。

1-压汞曲线 2-退汞曲线图1 典型毛管力曲线三、实验流程图2 压汞仪流程图四、实验操作步骤1.装岩心、抽真空：将岩心放入岩心室并关紧岩心室，关岩心室阀，开抽空阀，关真空泵放空阀；开真空泵抽空15～20分钟；2.充泵：开岩心室阀，开补汞罚，调整汞杯高度，使汞杯液面至抽空阀的距离H与当前大气压下的汞柱高度（约760mm）相符；开隔离阀，重新调整汞杯高度，此时压差传感器输出值为28.00～35.00cm之间；关抽空阀，关真空阀，打开真空泵放空阀，关闭补汞阀；3.进泵、退泵实验：关高压计量泵进液阀，调整计量泵，使最小量程压力表为零；按设定压力逐级进泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验最高设定压力；4.结束实验：开高压计量泵进液阀，关隔离阀；开补汞阀，开抽空阀；打开岩心室，取出废岩心，关紧岩心室，清理台面汞珠。

（注意：进泵时，压力由小到大，当压力达到压力表量程的2/3时，关闭相应的压力表；退泵时，压力降到高压表量程的1/3以下并在下一级压力表的量程范围内时，才能将下一级压力表打开。

）五、实验数据处理1.计算岩心含汞饱和度，绘制毛管力曲线；取序号为2的进汞实验的数据进行分析，即进汞高度为34.71cm；校正高度为34.74cm由，得：同理，可得表1中的数据，以及毛管力曲线如下图3所示：图1 毛管力曲线图2.根据毛管力公式计算不同压力对应的毛管半径，并绘制孔隙大小分布柱状图；取进汞压力为0.005MPa的数据进行分析由，得：所以，同理可得，各个毛管力对应的孔隙半径如表1所示，孔隙大小分布柱状图如下图4所示：图4 孔隙大小分布柱状图3.求取岩石的最大孔隙半径r max、饱和中值压力p c50、退汞效率W e等有关物性参数，并说明求取方法，在图上标明：图5 毛管力曲线的物性参数图由上图5，得阈压p T＝0.0085MP、p c50＝0.026MPa、S Hgmax＝82.41%、S＝35.29%，所以有：Hgmin表1 毛管力曲线测定数据记录岩心直径： 2.528 cm 计量管截面积： 0.3568 cm2六、小结通过本实验的操作与数据处理，本人了解压汞仪的工作原理及仪器结构，还掌握毛管力曲线的测定方法及实验数据处理方法，了解了如何从毛管力曲线中获得其物性参数。

压汞毛管力曲线测定

中国石油大学油层物理实验报告实验日期：2012.12.24成绩：班级：石工10-15学号：10101117姓名：邹宇昊教师：张俨彬同组者：马康、刘拥赞、许传斌压汞毛管力曲线测定一、实验目的1. 了解压汞仪的工作原理及仪器结构；2.掌握毛管力曲线的测定方法及实验数据处理方法。

二、实验原理岩石的孔隙结构极其复杂，可看做一系列相互连通的毛细管网络。

汞不润湿岩石空隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石空隙。

随压力增加，汞依次由大到小进入岩石孔隙，岩心中的汞饱和度不断增加。

注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图1所示。

图 1 典型毛管力曲线三、仪器流程与设备图2 压汞仪流程图全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系统，真空系统六大部分组成。

1、高压岩心室：该仪器设有一个岩心室，岩心室采用不锈钢材质，对称半螺旋密封，密封可靠，使用便捷：样品参数Φ25×20-25mm岩样；可测μ。

孔隙直径范围：0.03～750m2、汞体积计量系统:采用高精度差压传感器配合特制汞体积计量管进行计量，精度高、稳定性好；汞体积分辨率：≤ 30lμ；最低退出压力：≤0.3Psi（0.002Mpa）。

3、压力计量系统；采用串联阶梯式计量的方法，主要由四个不同量程的压力表串联连接，由压力控制阀自动选择不同量程的压力表计量不同压力段的压力值，提高了测量的准确性；压力表量程：0.1、1、6、60Mpa各一支；可测定压力点数目：≥100个。

4、补汞装置：主要由调节系统，汞面探测系统及汞杯组成，并由指示灯显示汞面位置。

5、高压动力系统：由高压计量汞组成；工作压力：0.002~50Mpa；压力平衡时间：≥60s。

6、真空系统：主要有真空泵以及相关的管路阀件组成；真空度：≤0.005mmHg；真空维持时间：≥5min。

四、实验步骤1．将岩心、抽真空：将岩心放入岩心室，关紧岩心室，关闭岩心室阀，打开抽空阀，关闭真空泵放空阀；打开真空泵电源，抽空15-20分钟。

压汞曲线对比结果

汞不润湿岩石表面，是非润湿相，相对来说，岩石孔隙中的空气或汞蒸气就是润湿相。

往岩石孔隙中压注汞就是用非润湿相驱替润湿相。

压汞曲线参数说明

压汞曲线参数说明1、汞饱和中值压力：是指在50P %50=Hg S 时相应的注入曲线的毛细管压力。

这个数值是反应孔隙中存在油、水两相时，用以衡量油的产能大小。

一般来说，排驱压力越小，也越低。

越大，则表明岩石致密程度越高（偏向于细歪度），虽然仍能出油，但生产能力很小；越小，则表明岩石（对油的）渗滤性能越好，具有高的生产能力。

d P 50P 50P 50P 2、中值孔隙半径：饱和度中值压力对应的孔隙半径。

该数值反应了总的孔隙喉道大小受到岩石的物理、化学成因及随后的任何变化的影响。

50R 50P 5050/735.0P R =3、排驱压力和最大孔隙半径：是指孔隙系统中最大的连通孔隙的毛细管压力。

即沿毛细管压力曲线的平坦部分做切线与纵轴相交就是值，与值相对应的就是最大连通孔隙喉道半径。

排驱压力是划分岩石储集性能好坏的主要标注之一。

因为它既反映了岩石的孔隙吼道的集中程度，同时又反映了这种集中的孔隙吼道的大小。

（本油田采用：若，则拐点i-1即为该岩样的排驱压力，对应孔隙半径为最大孔隙半径）。

d P max R d P d P max R %11≥−−Hgi Hgi S S d P max R d P R /735.0max =4、平均孔隙半径R ： HGin i HGi i S S R R ∑==12 5、孔隙分布峰位和孔隙分布峰值：Rv Rm 即孔隙大小分布曲线上最高峰相对应的孔隙半径为孔隙分布峰位，其孔隙大小分布最高峰之峰值为孔径分布峰值。

Rv Rm 6、渗透率分布峰位和渗透率分布峰值：Rf Fm 即渗透率分布曲线上最高峰相对应的孔隙半径为渗透率分布峰位，其渗透率贡献最高值为渗透率分布峰值。

Rf Fm7、孔隙吼道半径的ψ值：2ln /500ln 2log i i R D =−=ψ ——第i 点的孔隙吼道直径（i D m μ）； ——第i 点孔隙吼道半径（i R m μ）。

8、分选系数（或称标准偏差）Sp ：这是样品中孔隙吼道大小标准差的量度，它直接反应了孔隙吼道分布的集中程度。

压汞曲线参数说明

压汞曲线参数说明1、汞饱和中值压力：是指在50P %50=Hg S 时相应的注入曲线的毛细管压力。

这个数值是反应孔隙中存在油、水两相时，用以衡量油的产能大小。

一般来说，排驱压力越小，也越低。

d P 50P 50P 50P 2、中值孔隙半径：饱和度中值压力对应的孔隙半径。

该数值反应了总的孔隙喉道大小受到岩石的物理、化学成因及随后的任何变化的影响。

50R 50P 5050/735.0P R =3、排驱压力和最大孔隙半径：是指孔隙系统中最大的连通孔隙的毛细管压力。

即沿毛细管压力曲线的平坦部分做切线与纵轴相交就是值，与值相对应的就是最大连通孔隙喉道半径。

排驱压力是划分岩石储集性能好坏的主要标注之一。

因为它既反映了岩石的孔隙吼道的集中程度，同时又反映了这种集中的孔隙吼道的大小。

（本油田采用：若，则拐点i-1即为该岩样的排驱压力，对应孔隙半径为最大孔隙半径）。

Rf Fm7、孔隙吼道半径的ψ值：2ln /500ln 2log i i R D =−=ψ ——第i 点的孔隙吼道直径（i D m μ）； ——第i 点孔隙吼道半径（i R m μ）。

8、分选系数（或称标准偏差）Sp ：这是样品中孔隙吼道大小标准差的量度，它直接反应了孔隙吼道分布的集中程度。