比面
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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:
同组者:
无
岩石比面的测定
一、实验目的
1．巩固岩石比面的概念。
2．掌握岩石比面的测定原理和方法。
二、实验原理
单位体积岩石内颗粒（胶结物少时）的总表面积，或单位体积岩石内总孔隙的内表
面积称之为岩石的比面，其单位通常用32/cm cm 表示。
岩石比面的大小与岩石的渗透率、孔隙度密切相关，根据高才尼-卡尔曼方程和达西公式，他们之间的关系如下：
μ
φφ1
)1(14
2
23
Q
H L A S b -=
式中 b S --以岩石骨架体积为基础的比面，32/cm cm ； φ--岩样的孔隙度，小数； A ，L --分别为岩样的截面积和长度，；和cm cm 2
μ--室温下空气的粘度，P ；
H --空气通过岩心稳定后水柱压差计中水柱的高度，cm ；
Q --通过岩心的空气流量，./3s cm
从上式不难看出，当已知孔隙度，量出岩样长度L 和直径d ，查表得到μ后，只要测得空气通过岩样的压差H 和相应的流量Q 便可算出岩样的比面。
将岩样放入岩心夹持器，关闭环压放空阀，打开环压阀，气源的气体进入岩心周围的胶皮筒与夹持器内壁之间的环形空间，为岩心加环压。打开流量控制阀，水罐中的水流出，在岩心上端产生负压，空气流入岩心。空气的体积流量约等于水罐中流出的水的体积流量。岩心两端的压差可通过水柱或汞柱压差计测出。
三、实验流程
图1 比面测定流程图
四、实验步骤
1、根据岩样对照表查出仪器中岩样的编号，记录岩样的长度，直径以及孔隙度。
2、通过温度计测量室内温度并记录，并查出对应温度下的空气粘度并记录。
3、关闭环压放空阀，打开环压阀加环压，岩样与夹持器之间应确保气体不能窜流。
4、准备好秒表，打开流量控制阀,控制流出的水量，待压力计的压力稳定在某一值H后，
测量一定时间流出的水量，并记录水柱压差计的高度；调节流量控制阀，改变流量，待
压力稳定后，测定流量和水柱压差计的高度。至少测定三组数据。
5、关闭流量控制阀，关闭环压阀，缓慢打开环压放空阀，实验结束。
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)= 0.0001829 (Pa.s或p) 孔隙度Φ 33.5 (%)
计算过程：
22
_
7505.44
46.2*14.34cm D
A ===π
0001829.01
*08872.03.1*64.47505.4*)335.01(335.0*141
)1(14
2231
12
23
1-=-=μφφQ H L A S b 32/07.1169cm cm =
0001829.01
*15059.03.2*64.47505.4*)335.01(335.0*141
)1(14
2232
2
2
23
2-=-=μφφQ H L A S b
32/56.1193cm cm =
0001829.01
*21240.05.3*64.47505.4*)335.01(335.0*141
)1(14
2233
32
23
3-=-=μφφQ H L A S b
32/75.1239cm cm =
32321__
/79.12003
75
.123956.119307.11693cm cm S S S S b b b b =++=++=
六、问答题
1.比面的概念？
答：单位体积岩石内颗粒（胶结物少时）的总表面积，或单位体积岩石内总孔隙的内表面积称之为岩石的比面，其单位通常用32/cm cm 表示。
2.
比面的影响因素是什么？ 答：岩石的比面越大，说明其骨架的分散程度越大，构成骨架的颗粒越细。 岩石中泥质含量越多，岩石比面越大，因为泥质颗粒的形状非常细小，对比面的贡献非常大。
岩石骨架颗粒的形状/球度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：放入岩心后加环压，气源的气体进入岩心周围的胶皮筒与夹持器内壁之间的环形空间，使胶皮筒紧缚岩心侧面，确保实验过程中气体仅沿轴向流动。
4.比面的求取方法有什么？
答：
（1）直接法—实验测定法
直接法以高才尼-卡尔曼方程为基础建立，流程图如图1.对于圆柱形岩石，比面的计算公式为：
μ
φφ1
)1(14
2
23
Q
H L A S b -=
式中 b S --以岩石骨架体积为基础的比面，32/cm cm ； φ--岩样的孔隙度，小数； A ，L --分别为岩样的截面积和长度，；和cm cm 2
μ--室温下空气的粘度，P ；
H --空气通过岩心稳定后水柱压差计中水柱的高度，cm ；
Q --通过岩心的空气流量，./3s cm
（2）间接法—根据粒度组成计算
假设岩石由不同的直径的球形颗粒组成，其中直径为i d 的颗粒的质量分数为
i g ，岩石的孔隙度为φ。
单位体积岩石中，直径为i d 的颗粒的外表面积为：
i i
i i i
vi g d d d g S 2
2
3
)1(66
)1(φππφ-=-=
单位体积岩石中所有粒级的颗粒的总表面积为：
∑∑∑===-=-==n
i i
i n
i i i n
i vi v d g g d S S 112
1)1(6)1(6φφ