中国石油大学-岩石比面

中国石油大学渗流物理实验报告

实验日期: 成绩:

班级: 学号: 姓名: 教师: 张丽丽

同组者:

岩石比面的测定

一、实验目的

1.巩固岩石比面的概念。

2.了解岩石比面的测定原理和方法

二、实验原理

比面是指单位体积岩石内颗粒的总表面积，或单位体积岩石内总孔隙的内表面积。岩石颗粒越细，形成的孔道就越小，则一定量的空气通过岩样时遇到的阻力也越大，这样测得的比面也就越大；反之，比面就越小。

比面通常可分为以岩石外表体积、骨架体积和孔隙体积为基数的比面。根据毛管模型，以岩石骨架为基数的比面计算公式为：

Sv=14

φ3

1-φ2

A

L

H

Q

1

μ

Sv—以岩石骨架体积为基础的比面，cm2 / cm3；

Ф—孔隙度，小数；

A—截面积，cm2；

L—长度，cm；

H—岩心两端的压差，cm水柱；

Q—通过岩心的空气流量，cm3／s。

三、实验流程

图1 比面测定流程图

四、实验步骤

1. 打开水罐进液阀、放空阀，向水罐中灌水，大约灌2/3体积时停止，关上进液阀及放空阀。

2. 用游标卡尺量出岩样的长度和直径，计算岩样的截面积。

3. 将岩样放入岩心夹持器，关闭环压放空阀，打开环压阀加环压，确保岩样与夹持器之间无气体窜流。

4. 打开流量控制阀,并用它控制流出的水量，待压力计的压力稳定在某一H值后，用秒表和量筒测量一定时间流出的水量，用同样的方法至少测定三个水流量和与之相应的H值。（如果岩石渗透率较低，关闭水柱阀，用汞柱压差计读取岩心上游压力，并将汞柱高度换成水柱高度。）

5. 关上流量控制阀，关闭环压阀，缓慢打开放空阀，结束实验。

五、数据处理与计算

表1 岩石比面测定原始记录

实验仪器编号：7

室内温度24（℃）空气粘度μ 0.01829 (mPa.s或cp)= 1.829×10-4 (Pa.s或p) 孔隙度Φ 33.5 (%)

以第一组为例，

Q=V

t =8.4÷26.87=0.313mL/s

岩样的面积A=π4D 2=3.14

4×2.462=4.75cm 2 ，当H=4.7cm,Q=0.313mL/s 时：

S b1=14

φ3

1-φ2

A L

H Q

1

μ

＝140.26631-0.2662

4.754.7

8.40.313

10.01815×10

2 ＝236.69cm 2/cm 3

同理算出第二组第三组，得： S b2=242.60cm 2/cm 3

S b3=248.15cm 2/cm 3

S b =S b1+S b2+S b33=(236.69+242.60+248.15) /3=242.48 cm 2/cm

3

六、问答题

1.比面的概念？

答：岩石的比面是指单位体积岩石内孔隙的总内表面积，用公式表示为：

S=A V 式中 S —岩石的比面，m²/m³ ； A —岩石孔隙的总表面积，m²；

V —岩石的体积，m³。

2.

比面的影响因素是什么？ 答：理想岩石模型的比面主要受颗粒直径的影响，随颗粒直径变小，比面变大。 岩石中泥质含量越多，岩石比面越大，因为泥质颗粒非常细小，对比面的贡献非常大。

砂岩骨架颗粒是表面极不规则的多面体，岩石骨架颗粒的形状对岩石比面的影响也

很大。岩石骨架颗粒越不规则，岩石比面越大。

3.为什么要先放岩心再加环压？

答：没有岩心加环压会损坏橡胶套，因此要先放岩心再加环压。

4.比面的求取方法有什么？

答：1.直接法—实验测定法。

2.间接法—根据粒度组成计算法。