岩石气体渗透率的测定

岩石气体渗透率的测定

一、实验目的

1．巩固渗透率的概念，掌握气测渗透率原理； 2．掌握气体渗透率仪的流程和实验步骤。

二、实验原理

渗透率的大小表示岩石允许流体通过能力的大小。根据达西公式，气体渗透率的计算公式为：

1000

)(22

22

100⨯-=P P A L Q P K μ

)10(33m μ- 令A

L h CQ K h Q Q P P P c w or w or o 200200)

(20002

22

10=

=

-=

，则；μ 式中 K —气体渗透率，；2310m μ- A —岩样截面积，2

cm ；

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

-0P 大气压力, 0.1Mpa ； μ—气体的粘度,s mPa ⋅；

0Q —大气压力下的流量，s cm /3；r Q

0—孔板流量计常数，s cm /3；

w

h —孔板压差计高度，mm ； C —与压力有关的常数；

测出C （或21P P 、）、

w

h 、

r

Q 0及岩样尺寸即可求出渗透率。

三、实验流程

（a）流程图

(b)控制面板

图一 GD-1型气体渗透率仪

四、实验步骤

1. 测量岩样的长度和直径，将岩样装入岩心夹持器；把换向阀指向“环压”，关闭环压放空阀，打开环压阀，缓慢打开气源阀，使环压表指针到达1.2～

1.4MPa；

2. 低渗岩心渗透率的测定

低渗样品需要较高压力，C值由C表的刻度读取。

（1）关闭汞柱阀及中间水柱阀，打开孔板放空阀；把换向阀转向“供气”，调节减压阀，控制供气压力为0.2～0.3MPa （请勿超过0.3MPa ，否则将损坏定值器）；

（2）选取数值最小的孔板，插入岩心出口端的胶皮管上，缓慢关闭孔板放空阀；

（3）缓慢调节供压阀，建立适当的C 值（15～6之间最佳），同时观察孔板压差计上液面，不要使水喷出。如果在C=30时，孔板水柱高度超过200mm ，则换一个较大的孔板，直到孔板水柱在100～200mm 之间为止；

（4）待孔板压差计液面稳定后，记录孔板水柱高度、值和孔板流量计常数C ；

（5）调节供压阀，改变岩心两端压差，测量三个不同压差下的渗透率值； （6）调节供压阀，将C 表压力降至零；打开孔板放空阀，取下孔板；关闭气源阀，打开环压放空阀，取出岩心。

五、数据处理与计算

由岩样的几何尺寸A 、L 和测得C 、r Q 0、h w 的代入公式：

A

L

h CQ K w or 200=

即可计算岩样的渗透率。

岩样截面积222067.5540.24

4cm D A =⨯=

⨯=

π

π

当C=10时，气体渗透率

)(10193.8067.5200000.50.115444.110200231m A L h CQ K w or μ-⨯=⨯⨯⨯⨯==

当C=9时，气体渗透率

)(10079.8067

.5200000.50.126444.19200232m A L h CQ K w or μ-⨯=⨯⨯⨯⨯==

当C=8时，气体渗透率

)(10036.8067

.5200000.50.141444.18200233m A L h CQ K w or μ-⨯=⨯⨯⨯⨯==

所以，平均气体渗透率 )(10641.1103

624

.1636.1664.13233321m K K K K μ--⨯=⨯++=++=

六、实验总结

通过本实验，我掌握了气测渗透率原理、气体渗透率仪的工作流程和实验步骤，对于渗透率我有了更深一步的认识，实验虽然整体比较简单，但是实验操作流程若不规范，会出现水柱溢出，仪器受损，实验整体进行顺利，最后感谢老师的悉心指导。