压汞参数及意义
压汞仪
3. 高压操作
3.1 安装膨胀节
注意：两个高压头 内必须皆有样品。
3.2 高压微机操作
选高压头内样品文件； 输入“膨胀节+样品+汞”重量 ； 旋紧高压头有机玻璃腔 ；
点击OK，开始高压测试。
注意：高压测试时 人不得离开，以防 意外。
4. 数据导出
Export→→文件夹。
5. 清洗
压汞法简介
压汞仪，其基本原理是压汞法。汞是液态金属，它不仅具有导电性能， 而且水银对固体表面具有不可润湿性，只有在压力的作用下，水银才能挤 入多孔材料的孔隙中，孔径越小，所需要的压力就越大。孔径r与压力P成反 比。测样品的比表面积和孔隙率的大小均与注入汞的体积有关。正因为这 些特性，在压汞过程中，随着压力的升高，汞被压至样品的孔隙中，所产 生的电信号通过传感器输入计算机进行数据处理，模拟出相关图谱，从而 计算出孔隙率及比表面积数据。
9420 型压汞仪，测试孔径范围3nm～360μm。
压汞法和氮吸附法的对比
压汞法不仅可测得大孔的比表面积，而且还可以测样品的孔隙率及孔径 分布情况，操作简单、迅速；而氮吸附法可给出中微孔的比表面积及孔径分 布，但仪器的平衡时间较长，测试时间较长（>5h) Poremaster33理论上测定的孔径为6． 4nm～426um， 实际上，对纳米级 孔的测定是不准确的，因为在高压下，许多都会变形甚至压塌，致使结果偏 离理论值。与压汞法相反，氮吸附法可测中微孔，而对大孔的测定会产生较 大的误差。与汞能形成汞齐的材料不能用压汞法分析。如金、银、钾、钠、 锌等），溶解以后便组成了汞和这些金属的合金。 参考文献：田英姿,田克复.用压汞法和氮吸附法测定孔径分布及比表面积. 华南理工大学造纸和环境工程学院
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。
运用压汞法描述孔隙结构
目
CONTENCT
录
• 引言 • 孔隙结构基本概念 • 压汞法实验原理及设备 • 数据处理与分析方法 • 不同类型材料孔隙结构特征分析 • 压汞法在工业应用中的案例分析 • 总结与展望
01
引言
目的和背景
描述孔隙结构
压汞法是一种常用的实验手段，用于描述岩石、土 壤等多孔介质的孔隙结构特征。
实验步骤
样品准备、真空处理、压汞实验、数据收集与处理。
适用范围
适用于多种多孔介质，如岩石、土壤、陶瓷等。
02
孔隙结构基本概念
孔隙定义与分类
孔隙定义
孔隙是指材料中未被固体颗粒占据的空间，包括颗粒间的空隙和 颗粒内部的孔洞。
孔隙分类
根据孔隙的大小、形状和连通性，孔隙可分为微孔、中孔和大孔三 类。微孔直径小于2nm，中孔直径在2-50nm之间，大孔直径大于 50nm。
数据预处理
80%
数据清洗
去除异常值、重复值和缺失值， 保证数据质量。
100%
数据转换
将原始数据转换为适合后续分析 的数据格式，如将压汞数据转换 为孔隙半径和进汞量的关系数据 。
80%
数据标准化
对数据进行标准化处理，消除量 纲影响，便于后续计算。
孔隙度计算
02
01
03
孔隙体积计算
根据压汞数据和样品体积，计算孔隙体积。
油气藏开发方案优化
利用压汞法分析油气藏的孔隙结构，为开发方案 的制定和优化提供重要依据，提高采收率。
3
油田注水效果评价
通过压汞法研究注水前后岩石孔隙结构的变化， 评价注水效果，指导油田注水开发。
地质工程应用案例
工程地质评价
01
压汞公式表(新)
附录：参数意义、公式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。
2. r max 最大孔喉半径(μm)： 压力为排驱压力时非润湿相进入岩石的孔喉半径为最大孔喉半径，与P d 一起是表示岩石渗透性好坏的重要参数。
3. P 50 饱和度中值压力(MPa)： 非润湿相饱和度50%时相应的毛管压力为P 50，它越小反映岩石渗滤性越好，产能越高。
4. r 50 孔喉半径中值(μm)： 非润湿相饱和度为50%时相应的孔喉半径为r 50，它可近似地代表样品的平均孔喉半径。
5. r 孔喉半径平均值(μm)： 它是表示岩石平均孔喉半径大小的参数。
采用半径对汞饱和度的权衡求出。
6. α 均质系数： 均质系数表征储油岩石孔隙介质中每一个孔喉(ri)与最大孔喉半径的偏离程度，α在0～1之间变化，α愈大，孔喉分布愈均匀。
7. F 岩性系数： 它是岩样实测渗透率与计算渗透率之比，反映喉道的迂曲情况。
8. Smax 最大汞饱和度（%）： 实验最高压力时的累计汞饱和度%。
9. We 退汞效率（%）： 在限定的压力范围内，从最大注入压力降到起始压力时，从岩样内退出的水银体积与降压前注入的水银总体积的百分数。
它反映了非湿相毛细管效应采收率。
10. φp 结构系数： 它表征了真实岩石孔隙特征与假想的长度相等、粗细不同的圆柱形平行毛管束模型之间的差别，它的数值是影响这种差别的各种综合因素的度量。
11. 1/Dr φp 特征结构系数： 它是相对分选系数Dr 与结构系数φp 乘积的倒数，既反映孔喉分选程度，又反映孔喉连通程度，此值愈小，岩样孔隙结构愈差。
12. S KP 偏态（又称歪度）： 表示孔喉大小分布对称性的参数，当S KP =0时为对称分布；S KP >0时为正偏（粗歪度）；S KP <0时为负偏（细歪度）。
13. K P 峰态： 表示孔喉分布频率曲线陡峭程度的参数，当S KP =1时为正态分布曲线；S KP >1时为高尖峰曲线；S KP <1时为缓峰或双峰曲线。
压汞原理简介-石油行业定义
2.2 孔隙结构特征参数的定义为了对不同类型的岩心的孔隙结构进行定量分析，根据恒速压汞实验结果，结合国内外近十年来恒速压汞的应用成果，我们对相关孔隙结构特征参数的定义如下。
2.2.1平均喉道(throat)半径:设喉道半径为r i的每一喉道的分布频率为f i,则每一喉道半径归一化的分布频率密度αi，(2-1)平均喉道半径为：(2-2)2.2.2平均孔隙(pore)半径定义为孔隙半径加权平均值。
设孔隙半径为r i的每一孔隙的分布频率为f i,则每一孔隙半径归一化的分布频率密度βi，(2-3)平均孔隙半径为：(2-4)2.2.3孔喉半径比平均值定义为孔隙/喉道半径比的加权平均值。
设孔隙/喉道半径比为ηi的分布频率为f i,则每一孔隙/喉道半径比的归一化分布频率密度γi，(2-5) 平均孔隙/喉道半径比为：(2-6)2.2.4平均毛管(tube)半径建立在毛管束模型基础之上。
任一毛管孔道r i的体积V i与所有毛管孔道体积和V p的比值相当于该毛管孔道在总毛管系统中的饱和度。
(2-7)(2-8)2.2.5 喉道半径方均根值：(2-9)2.2.6 单个喉道对渗透率的贡献率在泊谡叶公式的基础上，推导出单根喉道对整个岩心的贡献率公式：(2-10)式中Si的定义见（2-7）。
比较（2-9）得：(2-11)2.2.7主流喉道半径采用喉道对渗透率累积贡献率达80%以前喉道半径的加权平均值，因为对于低渗透油藏，有效渗流能力随驱替动力增加而增加，只有当驱替动力达到一定值时，有效渗流能力趋于稳定。
其转折点处的压力梯度很大，油藏开发时不可能达到如此大的压力梯度。
因此取渗透率贡献率达到80%时喉道的加权平均值。
主流喉道半径R M定义如下：(2-12)（2-13）2.2.8主流喉道半径下限为喉道对渗透率累积贡献率达80%时的喉道半径。
(2-14)2.2.9微观均质系数a定义为各喉道半径对最大喉道半径的总偏离度。
a值越大，组成样品的喉道半径越接近最大喉道半径，样品的喉道分布越均匀。
恒速压汞、核磁、启动压力
1、微观孔隙结构特征对比利用恒速压汞仪，分别测试了东16扶杨油层的一块岩样和树322区块的一块岩样。
（1）恒速压汞试验原理恒速压汞的实验原理简述如下：恒速压汞以非常低的速度进汞，其进汞速度为0.000001mL/s，如此低的进汞速度保证了准静态进汞过程的发生。
在此过程中，界面张力与接触角保持不变；进汞前缘所经历的每一个孔隙形状的变化，都会引起弯月面形状的改变，从而引起系统毛管压力的改变。
其过程如下图所示，左图为孔隙群落以及汞前缘突破每个结构的示意图，右图为相应的压力变化。
当进汞前缘进入到主孔喉1时，压力逐渐上升，突破后，压力突然下降，如右图第一个压力降落O(1)，之后汞将逐渐将这第一个孔室填满并进入下一个次级孔喉，产生第二个次级压力降落O(2)，以下渐次将主孔喉所控制的所有次级孔室填满。
直至压力上升到主孔喉处的压力值，为一个完整的孔隙单元。
主孔喉半径由突破点的压力确定，孔隙的大小由进汞体积确定。
这样孔喉的大小以及数量在进汞压力曲线上得到明确的反映。
图1-4 恒速压汞测试原理图实验采用美国Coretest公司制造的ASPE730恒速压汞仪。
进汞压力0-1000psi （约7MPa）。
进汞速度0.000001ml/s。
接触角140º，界面张力485达因/厘米。
样品外观体积约1.5cm3。
（2）恒速压汞测试与分析表1-3、图1-5～图1-12给出了榆树林两个特低渗透岩样的数据测试结果。
图1-5 样品孔道半径分布情况图图1-6 样品喉道半径分布情况图图1-7 样品喉道半径累积分布图图1-8 样品单一喉道对渗透率的贡献率图0200400600800100012005020035050065080095011001250孔喉半径比频率（个数）图1-9 树322区块一样品孔喉半径比分布200400600800100012001400160035140245350455560665770孔喉半径比频率（个数）图1-10 东16区块一样品孔喉半径比分布1101001000102030405060708090100Sw (%PV)毛管压力 (p s i a )图1-11 树322区块一样品毛管压力曲线0.11101001000102030405060708090100Sw (%PV)毛管压力 (p s i a )图1-12 东16区块一样品毛管压力曲线表1-3 所测试特低渗透岩样数据从图表中数据分析可知，东16和树322两区块的孔道半径分布比较接近，东16区块略大，而喉道分布相差很大。
混凝土密封性能测试方法
混凝土密封性能测试方法一、背景介绍混凝土密封性能是指混凝土的抗渗透能力，即混凝土内部抵抗水分渗透的能力。
混凝土密封性能的好坏直接影响着混凝土的使用寿命和耐久性。
因此，测试混凝土的密封性能，对于保障工程质量和延长使用寿命具有重要意义。
二、测试方法1.压汞法压汞法是一种常用的测试混凝土密封性能的方法。
其原理是利用压缩气体将汞压入混凝土中，测量汞的体积变化，从而计算出混凝土的孔隙率和孔径分布。
压汞法的优点是测试精度高，适用于不同孔径的混凝土密封性能测试。
2.负压法负压法是一种在真空状态下测试混凝土密封性能的方法。
其原理是将混凝土样品置于真空室中，通过降低压力，观测混凝土表面的气泡数量和大小，从而评估混凝土的密封性能。
负压法的优点是测试速度快，适用于大批量的混凝土样品测试。
3.电阻法电阻法是一种利用混凝土对电流的阻抗特性测试混凝土密封性能的方法。
其原理是利用电极将电流引入混凝土中，测量混凝土阻抗的变化，从而评估混凝土的密封性能。
电阻法的优点是测试费用低，操作简便，适用于现场测试和大面积混凝土结构的测试。
4.气泡法气泡法是一种利用饱和的气体在混凝土中产生气泡的方法测试混凝土密封性能的方法。
其原理是将气体注入混凝土中，观察气泡的形成和扩散情况，从而评估混凝土的密封性能。
气泡法的优点是测试速度快，适用于大批量的混凝土样品测试。
三、测试步骤1.准备样品按照要求制作混凝土样品，尺寸应符合测试标准。
样品的处理和贮存应符合规定，以保证测试结果的准确性。
2.测试仪器选择合适的测试仪器，根据测试要求设置测试参数。
3.测试操作按照测试方法的要求进行测试，注意测试过程中的安全问题。
根据测试结果，判断混凝土的密封性能是否符合要求，如有不足，进行相应的处理。
4.测试结果根据测试结果，生成测试报告，报告中应包含样品的基本信息、测试方法、测试结果等内容。
四、注意事项1.测试过程中应注意安全，避免对环境和人员造成伤害。
2.测试仪器应经过校准和检验，确保测试结果的准确性。
压汞仪实验指导书
压汞仪实验指导书1. 实验目的：混凝土是由粗骨料、细骨料、水泥水化颗粒、未水化水泥颗粒、孔隙和裂纹等不同组分组成的水泥基复合材料，是一种多孔的、在各尺度上多相的非均质复杂体系。
孔结构对混凝土的渗透性和强度等宏观性能有重要影响。
压汞法（mercuryintrutionporosimetry ）测孔是研究水泥基复合材料孔结构参数(如孔隙率、孔径尺寸和孔径分布)的一种广泛应用的方法，成功应用于许多关于硬化水泥浆和水泥砂浆体的研究，并取得了大量的成果，促进了混凝土材料科学的进步。
本实验的目的是了解压汞仪工作原理；掌握压汞仪操作；并学会分析所测孔结构数据。
2压汞仪工作原理：通过加压使汞进入固体中，进入固体孔中的孔体积增量所需的能量等于外力所做的功，即等于处于相同热力学条件下的汞-固界面下的表面自由能。
而之所以选择水银作为试验液体，是根据固体界面行为的研究结论，当接触角大于90度时，固体不会被液体润湿。
同时研究得知，水银的接触角是117度，故除非提供外加压力，否则混凝土不会被水银润湿，不会发生毛细管渗透现象。
因此要把水银压入毛细孔，必须对水银施加一定的压力克服毛细孔的阻力。
通过试验得到一系列压力p 和得到相对应的水银浸入体积V ，提供了孔尺寸分布计算的基本数据，采用圆柱孔模型，根据压力与电容的变化关系计算孔体积及比表面积，依据华西堡方程计算孔径分布。
压汞试验得到的比较直接的结果是不同孔径范围所对应的孔隙量，进一步计算得到总孔隙率、临界孔径（临界孔径对应于汞体积屈服的末端点压力。
其理论基础为，材料由不同尺寸的孔隙组成，较大的孔隙之间由较小的孔隙连通，临界孔是能将较大的孔隙连通起来的各孔的最大孔级。
根据临界孔径的概念，该表征参数可反映孔隙的连通性和渗透路径的曲折性）、平均孔径、最可几孔径(即出现几率最大的孔径)及孔结构参数等。
图1 毛细孔中汞受力情况若欲使毛细孔中的汞保持一平衡位置，必须使外界所施加的总压力P 同毛细孔中水银的表面张力产生的阻力P 1相等，根据平衡条件，可得公式; 2P 2cos s r p P r ππσθ==-22cos r p r ππσθ=-只有当施加的外力P ≥ Ps 时，水银才可进入毛细孔，从而得到施加压力和孔径之间的关系式，即Washburn 公式:3实验用原材料、仪器及操作步骤和注意事项：美国产PoreMaster-33全自动压汞仪，天平，脱脂棉，镊子，汞，液氮，硫磺，酒精 美国产PoreMaster-33全自动压汞仪主要技术指标：孔分布测定范围孔直径为微米；从真空到33000psia 可连续或步进加压。
压汞实验结果数据处理说明
Porowin 安装及使用说明1、直接双击执行文件setup.exe，选择安装目录。
2、安装完毕后会跳出一个Calibration窗口，提示插入软盘，这是用于安装仪器测试参数，和数据处理无关，按取消。
3、安装完毕后，打开Poromaster for windows，点击主菜单options，再击tabulardata options,将print one out of every 10 data point，改为1。
（很重要，不然数据点很少）4、直接打开测量文件，显示的是原始测量（孔径/累计孔体积）曲线。
按鼠标右键，选择相应目录即可得到所需曲线或数据。
5、常用目录：（1） 绘孔径分布图Graphics Plots-----Pore Size Distribution ----- -dv/dlogR------ -dv/dlogR VS. poresize(2)导出数据Tables----Pore Size Distribation----by V olume----Intrusion，单击鼠标右键，save as,另存为文本文件。
数据处理参见“数据处理说明”文件。
可以自己绘制曲线。
(3)孔隙率数据Tables----Porosity----Porosity Summary，同上操作，另存为文本文件。
孔隙率应看total porosity数据，其它的Total interparticle porosity（粒子间孔隙率）和Total intraparticle porosity（粒子内孔隙率）没有实际意义。
(4)孔容、比表面数据Tables----Standard Report Summary，同上操作，另存为文本文件。
6、注意：文件中经常会出现乱码现象，这是由于Windows操作系统是中文所致，你可以通过修改windows中的“区域和语言选项”，将“区域选项”改成－英语美国就可以了。
压汞实验结果数据处理说明1、带prm后缀的文件是原始文件，需要用数据处理软件Porowin打开。
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。
实验二 压汞实验【中国矿业大学《煤层气地质学》(傅教授课件)】
实验二压汞实验一、实验目的掌握煤孔径测量的方法；掌握各孔径段比孔容、比表面积的统计方法。
二、实验内容1、压汞法的测试原理煤中孔隙空间由有效孔隙空间和孤立孔隙空间构成，前者为气、液体能进入的孔隙，后者则为全封闭性“死孔”。
使用汞侵入法能测得>7.2nm以上的孔隙。
压汞法是基于毛细管现象设计的，由描述这一现象的Laplace方程表示。
在压汞法测试煤孔隙过程中，低压下，水银仅压入到煤基质块体间的微裂隙，而高压下，水银才压入微孔隙。
为了克服水银和固体之间的内表面张力，在水银充填尺寸为r的孔隙之前，必须施加压力p(r)。
对园柱形孔隙，p(r)和r的关系满足著名的Wash burn方程，即：p(r)＝（－4δcosθ/r）×10式中：p(r)—外加压力，MPa；r—煤样孔隙直径，nm；δ—金属汞表面张力；480dyn/cm；θ—金属汞与固体表面接触角（θ=140°）。
压汞实验中得出的孔径与压力的关系曲线称为压汞曲线或毛细管曲线，测出各孔径段比孔容和比表面积及排驱压力（是指压汞实验中汞开始大量进入煤样时的压力，或者是非润湿相开始大量进入煤样最大喉道的毛细管压力，亦称入口压力）、饱和度中值压力（毛细管曲线上饱和度为50%所对应的毛细管压力）、饱和度中值半径（饱和度中值压力对应的孔隙半径）等参数。
2、样品及测试条件采用美国MICROMERITICS INSTRUMENT 公司9310型压汞微孔测定仪,仪器工作压力0.0035~206.843MPa，分辨率为0.1mm3，粉末膨胀仪容积为5.1669 cm3，测定下限为孔隙直径7.2nm，计算机程控点式测量，其中高压段（0.1655≤p ≤206.843MPa）选取压力点36个，每点稳定时间2s，每个样品的测试量为3g左右。
手选纯净的煤样，统一破碎至2mm左右，尽可能地消除样品中矿物杂质及人为裂隙和构造裂隙对测定结果的影响。
上机前将样品置于烘箱中，在70~80℃的条件下恒温干燥12h，然后装入膨胀仪中抽真空至p<6.67Pa时进行测试，测出各孔径段比孔容和比表面积。
压汞参数及意义
压汞参数及意义
最大孔喉半径Rd：在毛管压力曲线上表现为沿毛管曲线的拐点作切线与孔隙吼道半径轴相交点的值。
有地方写成Rc10。
饱和中值半径Rc50：指含水饱和度50％时所对应的孔隙吼道半径值，在正态分布中为频率曲线的对称点。
排驱压力Pd：指非润湿相驱替润湿相而进入岩石孔隙吼道时所需施加的最小压力。
有地方写成Pc10。
Pc50：指含水饱和度50％时所施加的压力。
束缚水饱和度Smin：注入压力急剧增加，而湿相饱和度不在减小的值。
分选Sp：为反映孔隙分布集中程度的参数，它是描述以均值μ为中心的散布程度，也叫标准差（σ）。
均值μ：表示孔喉的平均大小。
歪度Skp：描述实际曲线不对称性的参数，有地方写成Sk。
偏度Sk：是分布特征参数之一，它是分布不对称的测度，有地方称歪度SKp。
表示孔隙分布相对于平均值来说偏于大孔或偏于小孔。
变异系数C：消除平均值对标准差σ的影响后的参数。
φ函数：φ是一个用于研究孔隙结构的函数。
迂曲度λ：为连通长度与岩样长度之比，反映流体在孔隙中流动路径的曲折程度。
退汞效率We：反映孔隙吼道分布的均匀程度，反映孔隙结构非均质性对采收率影响的主要参数之一。
尖度Kp：是峰度程度的量度，也称峰态。
即孔喉频率分布中两个尾部展幅的比值。
压汞方法与数据解析
<美国康塔仪器公司培训教材>压汞法应用基础摘要1921年，Washburn 首先提出了多孔固体的结构特性可以通过把非浸润的液体压入其孔中的方法来分析的观点。
在当时，Washburn假定迫使非浸润的液体进入半径为R的孔所需的最小压力P由公式P=KR确定，这里K是一个常数。
这个简单的概念就成为了现代压汞法测孔仪的理论基础，相应地压汞法成为了描述各种固体特性的一项技术。
尽管能感觉得出这一方法有其根本和实际应用上的局限性，但压汞法在未来仍将被看作是测量大孔和中孔分布的标准方法。
这是因为该项技术在长时间的应用过程中存在三个明显的优点：1原理简单；2试验速度快；3该方法的最独到之处还在于它所测定的孔半径的范围比现在正在应用的其它方法（如：气体吸附，测热量法，热注汞法等）的范围要宽阔很多。
很明显，大家希望从试验结果可以推导出尽可能多的有关结构的信息。
令人惊奇的是，现在已公开的文献上根据压汞法测得的孔分布总结出来的材料相当少。
在这里，本文就通过研究各种报导中测试颗粒的分布、颗粒间和颗粒内部的孔隙率、孔的弯曲率、渗透性、喉/孔比、分形特性和可压缩性时（通过注汞曲线及退汞曲线）的优缺点，来加强压汞数据解释和分析，作者认为做这样的工作还是很有必要的。
关键词：压汞法；孔特性；孔；颗粒目录1．介绍2．压汞法作为分析特性的一个工具2．1理论基础2．1．1滞后现象2．1．2理想孔系统的研究2．2实验研究2．2．1连续扫描与分步加压方法的对比2．2．2接触角测量2．2．3汞的纯度2．2．4空白修正2．3应用范围2．3．1样品种类2．3．2压力和孔尺寸极限2.4汞孔率的数据分析2．4．1颗粒尺寸分布2．4．1．1Mayer-Stowe(MS)理论2．4．1．2Smith-Stermer(SS)理论2．4．2孔间隙和颗粒内孔隙率2．4．3 孔的弯曲率2．4．4 渗透性2．4．5 孔喉比2．4．6 分形特性2．4．7样品的可压缩性3．结论4．致谢5．参考资料1． 绪言压汞法是研究多孔物质特性一项较好的技术（1-3）。
恒速压汞与高压压汞的特点
________________________________________ ASPE-730恒速压汞仪的设计理念及特点简介一：Coretest 恒速压汞仪与其它技术（如高压压汞仪等）的区别1、技术发展概要在油田实际生产中，从储层评价到开发设计，都需要对储层的孔隙结构及其渗流特性做深入的了解。
但是在现有的对孔隙结构的认识和基于认识之上的理论模型，由于观测手段或研究方法的限制，都做了相当的假设性处理，这种假设增加了预测结果的随意性。
恒速压汞是一种测试孔隙结构的新技术，在对孔隙结构复杂性的认识方面，比以往的研究手段更进了一步，可以使人们对孔隙结构有一个更具体的了解。
但是，这项技术由于对精密仪器制造技术有较高的要求，诞生的较晚。
二十世纪六、七十年代，国外学者在进行压汞实验时发现了与岩心溶洞有关的压力波动现象，萌发了恒速压汞的实验思想。
八十年代，以H.H.Yuan和P.G.Toledo为代表的学者阐释了恒速压汞实验机理，并根据当时的技术条件进行了实验探索。
九十年代，依赖于计算机、高精度泵和压力采集等技术的进步，美国Coretest公司JaredPotter博士与P.G.Toledo等合作研发了能够比较理想的满足恒速压汞实验条件的仪器ASPE-730，从此恒速压汞开始进入实际应用阶段。
我国1999年才引进了第一套恒速压汞仪，同时这也是世界上第四台。
2、原理和方法先来叙述恒速压汞的实验方法。
如果以非常低的恒定速度使汞进入岩石孔隙，那么在过程中我们就可以观察到系统毛管压力的变化过程。
恒定低速使得进汞过程可以近似为准静态过程。
在准静态过程中，界面张力与接触角保持不变；汞的前缘所经历的每一处孔隙形状的变化，都会引起弯月面形状的改变，从而引起系统毛管压力的改变。
其过程如图2-1、2-2所示，图2-1为孔隙群落以及汞前缘突破每个孔隙结构的示意图，黑色表示岩石的骨架部分，空白表示孔隙。
图2-2为相应的压力涨落变化。
典型多孔材料压汞分析
第1部分：压汞法
目前测量材料孔径分布的方法 光学法(或电子光学法) 小角度X-射线散射法 等温吸附法（N2吸附法） 压汞法
几种方法测量孔径范围的比较
光学法：用扫描电镜观察，结合图像分析，可分析 10 nm以上 的孔图像分析主要根据孔和固相灰度的差别进行辨认，当图像 中固体部分反差很大时，对孔的分析误差较大。
485 MPa· nm时，分别计算出的最可几孔径分别为5.17、5.22、
5.27μ m，因此，表面张力对孔结构测量影响不大。
压汞法测量的特点
• 测量孔径范围较大：孔直径从4nm到400μm
• 可以得到一定孔径范围的准确的孔隙率、密度。
• 不但可测量多孔材料孔径分布，还可以测量颗粒粒径
Particle Size， 孔喉比Throat/Pore Ratio， 压缩率
量测出单位质量试样在两种孔径的孔之间的孔内所压入的
汞体积△V，则在连续改变测孔压力时，就可测出汞进入不 同孔级孔中的汞量，从而得到孔径分布。
固体材料多孔特性参数-孔隙率
• 定义：一定量固体中的可测定孔和空隙的体积与 该固体所占有的总体积之比。 • 除了可测定孔外，固体中可能还有一些闭孔，这 些孔与外表面不相通，且流体不能渗入。压汞法 不涉及闭孔的表征。
陶瓷材料测试方法
• 样品特点：分为较为致密的陶瓷和多孔陶瓷，一般陶瓷材
料孔径分布较宽。陶瓷材料测试结果的重复性较好。 • 注意事项： 1、对于比较致密的陶瓷，测试要求参照岩石测试即可。 2、对于多孔陶瓷，低压操作尽可能选择较低的起始压力。 3、致密陶瓷测试压力一般到30000 Psia。因一般不含墨水瓶 孔，所以无需测退汞。
压汞毛管力曲线的测定
压汞毛管力曲线的测定1、 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。
2、 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3、 实验流程图2 压汞仪流程图4、 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。
）5、 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pT ＝0.0085MP、pc50＝0.026MPa、SHgmax＝82.41%、＝35.29%，所以有：SHgmin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 cm217222.0622.7681.9417222.0722.7082.340.37 18521.8822.7582.0118521.9322.6982.410.15 19821.6922.7282.2119821.7522.6882.480.09 201021.5722.6982.41201021.5722.6982.410.076、 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。
浅谈恒速压汞法与常规压汞法优缺点_王新江
科技专论浅谈恒速压汞法与常规压汞法优缺点【摘要】油藏勘探开发过程中，储集层岩石的孔隙结构是非常复杂的，岩石的孔隙结构特征对储层的渗流特性有直接的影响，一直是油层物理学的一个重要研究内容。
目前对孔隙结构认识的资料都是建立在理论模型上的，岩石孔隙结构参数的测定方法主要是常规压汞法、半渗透隔板法、扫描电镜、铸体薄片分析等，都受到检测方法和技术手段的局限性限制，都做了相当的假设性处理，这种假设增加了预测结果的随意性，很难精确地描述储层岩石真实的孔隙结构特征。
恒速压汞法是一种测试储层岩石孔隙结构的新技术，对孔隙结构复杂性的认识方面，比以往的研究方法和手段更先进一步，对储层岩石的孔隙结构特征有了更精细的描述和刻画。
本文以美国ASPE-730压汞仪为例，浅谈该检测技术的优缺点。
【关键词】常规压汞法；恒速压汞法；孔隙结构；孔喉比汞对绝大多数造岩矿物来说都是非润湿的。
如果对汞施加压力，当注入汞的压力达到孔隙喉道的毛管压力时，汞就会克服毛管阻力进入孔隙内，根据不断注入汞的孔隙体积百分数和对应压力，便能绘制出压汞毛管压力曲线。
由于汞的表面张力和润湿接触角比较恒定，常用注入型的压汞法（恒压法和恒速法）毛管压力曲线换算孔隙大小及分布。
式中：P C —毛管压力，单位为（MPa）；σ— 表面张力，单位为（N/m），取σ= 0.48 N/m；θ—润湿接触角，单位为（°），取θ=140°； r c —毛管半径，单位为（μm）。
1．常规压汞法常规压汞法是在一定的压力下记录进汞量测定岩石的孔隙结构的方法，进汞过程可以看成是从一个静止的状态到另外一个静止的状态过程，在两个压力差的作用下，就会有一定量体积汞被注入进被检测的岩石孔隙中，根据压力的涨落变化和相对应进入岩石汞体积的涨落变化情况，就可以测得岩石的孔隙大小和分布曲线，绘制出岩石的进入-退出毛管压力曲线，经过进一步计算就可以得出该样品的其它孔隙结构特征参数。
1.1优点：该方法测试样品速度快、准确，仪器设备测试原理相对简单、操作比较容易，是大多数油田测试储集岩孔隙结构最普遍、采用最多的方法，也是油田开发初期的勘探开发、储量计算、开发方案的设计等最重要的基础资料。
压汞仪测量孔隙率的原理简介
压汞仪测量孔隙率的原理简介压汞仪是一种常用的实验仪器，用于测量物质的孔隙率。
孔隙率是指物质中孔隙的体积占总体积的比例，是一个重要的物理性质参数。
在许多领域，比如材料科学、土壤科学和岩石力学等，孔隙率的准确测量对于研究和应用具有重要意义。
压汞仪测量孔隙率的原理基于毛细现象和测量原理。
压汞仪中有一个玻璃毛细管，通过调节压力和观察汞柱高度的变化，可以间接地推算出物质的孔隙率。
我们来了解一下毛细现象。
毛细现象是指当液体在细小的管道或孔隙中上升时，由于毛细力的作用，液面会产生一定的高度差。
这是因为液体分子的表面张力在细小的空间中起作用，使得液体能够逆向攀爬。
在压汞仪中，我们将物质置于一个密封的容器中。
通过控制容器内的气压，对物质施加压力，使得物质中的空隙被汞液填充。
由于毛细现象的作用，汞液在毛细管内上升，汞柱的高度受到孔隙的约束，汞柱的高度会达到一个平衡状态。
通过测量汞柱的高度，我们可以得到孔隙率的信息。
测量过程中，我们需要控制压力的变化，具体分为一下几个步骤：1. 初始化：打开压汞仪的排气阀，保证系统内的气压与大气压相等。
此时，汞柱的高度为零。
2. 施加压力：通过压力控制装置增加系统的压力，使得压力超过物质中孔隙压力。
由于毛细现象，汞液经过毛细管进入物质中的孔隙中。
3. 去除多余汞液：当汞液停止被吸入孔隙后，关闭排气阀，然后缓慢排放掉多余的汞液。
4. 测量汞柱高度：通过目镜等工具，准确测量汞柱的高度。
压汞仪内部会有一个刻度尺，用于读取汞柱的高度。
5. 计算孔隙率：根据汞柱的高度以及压力等参数，可以计算出物质的孔隙率。
总结起来，压汞仪通过利用毛细现象和测量汞柱高度的变化，能够间接测量物质的孔隙率。
通过控制压力和观察汞柱的高度变化，我们可以了解物质中孔隙的占比。
这种测量方法在科学研究和工程应用中具有广泛的应用价值。
压汞法是一种常用的测量物质孔隙率的方法，通过测量汞柱的高度变化可以间接获取物质的孔隙率信息。
下面我将进一步介绍压汞法的原理和应用。
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。
恒速压汞与高压压汞的特点
________________________________________ ASPE-730恒速压汞仪的设计理念及特点简介一：Coretest 恒速压汞仪与其它技术（如高压压汞仪等）的区别1、技术发展概要在油田实际生产中，从储层评价到开发设计，都需要对储层的孔隙结构及其渗流特性做深入的了解。
但是在现有的对孔隙结构的认识和基于认识之上的理论模型，由于观测手段或研究方法的限制，都做了相当的假设性处理，这种假设增加了预测结果的随意性。
恒速压汞是一种测试孔隙结构的新技术，在对孔隙结构复杂性的认识方面，比以往的研究手段更进了一步，可以使人们对孔隙结构有一个更具体的了解。
但是，这项技术由于对精密仪器制造技术有较高的要求，诞生的较晚。
二十世纪六、七十年代，国外学者在进行压汞实验时发现了与岩心溶洞有关的压力波动现象，萌发了恒速压汞的实验思想。
八十年代，以H.H.Yuan和P.G.Toledo为代表的学者阐释了恒速压汞实验机理，并根据当时的技术条件进行了实验探索。
九十年代，依赖于计算机、高精度泵和压力采集等技术的进步，美国Coretest公司JaredPotter博士与P.G.Toledo等合作研发了能够比较理想的满足恒速压汞实验条件的仪器ASPE-730，从此恒速压汞开始进入实际应用阶段。
我国1999年才引进了第一套恒速压汞仪，同时这也是世界上第四台。
2、原理和方法先来叙述恒速压汞的实验方法。
如果以非常低的恒定速度使汞进入岩石孔隙，那么在过程中我们就可以观察到系统毛管压力的变化过程。
恒定低速使得进汞过程可以近似为准静态过程。
在准静态过程中，界面张力与接触角保持不变；汞的前缘所经历的每一处孔隙形状的变化，都会引起弯月面形状的改变，从而引起系统毛管压力的改变。
其过程如图2-1、2-2所示，图2-1为孔隙群落以及汞前缘突破每个孔隙结构的示意图，黑色表示岩石的骨架部分，空白表示孔隙。
图2-2为相应的压力涨落变化。
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压汞参数及意义
最大孔喉半径Rd：在毛管压力曲线上表现为沿毛管曲线的拐点作切线与孔隙吼道半径轴相交点的值。
有地方写成Rc10。
饱和中值半径Rc50：指含水饱和度50％时所对应的孔隙吼道半径值，在正态分布中为频率曲线的对称点。
排驱压力Pd：指非润湿相驱替润湿相而进入岩石孔隙吼道时所需施加的最小压力。
有地方写成Pc10。
Pc50：指含水饱和度50％时所施加的压力。
束缚水饱和度Smin：注入压力急剧增加，而湿相饱和度不在减小的值。
分选Sp：为反映孔隙分布集中程度的参数，它是描述以均值μ为中心的散布程度，也叫标准差（σ）。
均值μ：表示孔喉的平均大小。
歪度Skp：描述实际曲线不对称性的参数，有地方写成Sk。
偏度Sk：是分布特征参数之一，它是分布不对称的测度，有地方称歪度SKp。
表示孔隙分布相对于平均值来说偏于大孔或偏于小孔。
变异系数C：消除平均值对标准差σ的影响后的参数。
φ函数：φ是一个用于研究孔隙结构的函数。
迂曲度λ：为连通长度与岩样长度之比，反映流体在孔隙中流动路径的曲折程度。
退汞效率We：反映孔隙吼道分布的均匀程度，反映孔隙结构非均质性对采收率影响的主要参数之一。
尖度Kp：是峰度程度的量度，也称峰态。
即孔喉频率分布中两个尾部展幅的比值。