岩心流动实验渗透率的计算公式
渗透率的理论计算方法
泄压深度 ,U 代表流体粘度 。K L 可直接表述裂缝的渗 透性 。 对于纯砂岩 , 由粒度中值 M d 估算比表面的公式 为 ( 13) B = 6 ( 1 - POR ) / M d 所以 H = 2POR/ B = POR × M d / 3 ( 1 - POR) 因为 S/ L = PORm 所以由 K = K L S/ L 得
第 24 卷・ 第 3 期 贾文玉等 : 渗透率的理论计算方法
・2 1 7 ・
对于岩石截面 , Q = Kd p/ U 对于孔隙截面 , Q = KL d pS/ UL KL 为等效孔隙模型的特征渗透率 。因此
K = KL S / L
πrLU d V/ d r F=2 应与圆柱体两端的压差力 πr2 dp 平衡 ,即 πrLU d V/ d r = πr2 d p 2 流速梯度为 : dV/ dr = r dp/ 2UL 由 r = R 时 V = 0 得到 r = 0～ R 上的定积分为速度
曲程度 。特别是 , 当 L = 1 时 , S = POR , m = 1 , R0 =
Rw/ POR , 即 , 1/ R0 = POR/ Rw 。此时 , 导电物质在地层
中的分布可以等效为层状分布 , 电导率的方程符合一 次线性体积模型 , 如对于层状泥质地层 , 砂质层与泥质 层近似并联
1/ R T = POR m / Rw + V sh/ R sh 1/ R T = POR/ Rmf
地层因素的物理意义
对于纯砂岩地层 ,总孔隙度即为有效孔隙度 ,骨架 不导电 。设单位体积模型为 V , S 为单位体积岩石孔 隙等效截面 , L 为孔隙等效长度 , 孔隙度 POR = SL ; 孔 隙中全由电阻率为 Rw 的地层水充填 , 地层电阻率为
储层岩石的渗透率
三、影响渗透率的因素
1 压力梯度
2 3 4 5 层理方向 泥质含量及孔隙度 6 2 裂缝 K 8 . 33 10 w f 流体性质(气体的影响)
P1 Q 1 P 2 Q 2 P o Q o P Q
Q dL K A dp
K
Q0P0
Q
KA P 1 P 2 L
比例常数 岩石的绝对渗透率
设有一块砂岩岩心，长度 L=3cm，截面积A=2 cm2，其中只有粘度为1cp的水通过，在压差 △P=2atm下通过岩石的流量Q=0.5cm3/s，根 据上面所讲的达西定律得:
K Q L A P 0 .5 1 3 2 2 0 . 375 达西
如果上面这块岩心不是用盐水通过，而是用粘 度3cp的油通过，在同样压差△P=2atm的条件 下它的流量Q=0.167cm3/s，同理
K
Q L A P
0 . 167 3 3 2 2
0 . 375 达西
达西定律的假设前提：
① 流体与岩石之间不发生任何物理—
化学反应; ② 渗流介质中只存在一种流体，即岩 石要100%的饱和某种流体; ③ 流动必须是在层流范围之内. 岩石的渗透率K为岩石自身的性 质，它主要取决于喉道的大小及其分 布，而与所通过流体的性质无关。
同一岩石，不同气 体所测的渗透率在 压力很高时，和纵 轴相交于一点，这 一点的气测渗透率 与流测渗透率相同， 称等价液体渗透率 或克林肯伯格渗透 率。
同一岩石，同种气体，在不同的平均压力下所测得的气体渗透率不同， 平均压力较低时气测渗透率高，而平均压力较高时气测渗透率较低。 同一岩石，同一种平均压力采用不同的气体所测得的渗透率也不相同， 气体越轻所测得的渗透率值越高，气体越重，所测Kg值越低 。
岩石绝对渗透率实验报告
岩石绝对渗透率实验报告篇一：岩石气体渗透率的测定实验报告中国石油大学（油层物理）实验报告实验日期：成绩：班级：中石化0903 学号：09133206 姓名：冯延苹教师：同组者：实验二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：K?2P0Q0?LA(P1?P2)XX?P0(P1?P2)2222?1000令c??33(10?m)) (;Q0?Q0rhwCQ0rhwL,则K? （2-5） XX00A?3210?m;?A—岩样截面积，cm2；式中，K—气体渗透率，L—岩样长度，cm；P1、P2—岩心入口及出口大气压力，0.1Mpa;P0?Q0hw大气压力, 0.1Mpa; ?—气体的粘度,mPa?s33Q—大气压力下的流量，cm/s；0r—孔板流量计常数，cm/s —孔板压差计高度，mm；C—与压力有关的常数。
hw测出C（或P1、P2）、、Q0r及岩样尺寸，即可求出渗透率。
三. 实验设备（a）流程图(b)控制面板图1 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。
岩石气体渗透率的测定实验
中国石油大学油层物理实验报告实验日期： 2013.11.08 成绩：班级： 石工11-05 学号： 11021217 姓名： 曹士文 教师： 张丽丽 同组者：实验二 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：100)(22221⨯-=P P A LQ P K o o)10(23m μ-令 )(20002221P P P C o -=μ；200w or o h Q Q =，则A Lh CQ K w or 200=式中 K －气体渗透率，mD ； A －岩样截面积，㎝²； L －岩样长度，cm; P 1、P 2－岩心入口及出口压力，0.1MPa ； P 0－大气压力，0.1MPa ； μ－气体的粘度，mPa •s;Q 0－大气压力下的流量，㎝³／s; Q or －孔板流量计常数，㎝³／s; hw －孔板压差计高度，mm; C －与压力P 1有关的常数； 测出C （或P 1、P 2）、hw 、Q or －及岩样尺寸即可求出渗透率。
三.实验流程四.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，把转向阀指向环压，关闭放空阀，缓慢打开气源阀，使环压表指针到达1.2-1.4MPa;2.低渗透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0.2-0.3 MPa ；（2）选取数值最大的孔板，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100-200 mm 之间为止；（4）待孔板压差计液面稳定后，记录孔板水柱高度、C 值和孔板流量计常 数； （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。
2-5岩石渗透率详解
意义：孔喉的大小和孔隙结构的复杂程度对渗透率 的影响远远大于孔隙度的影响。
第五节
油藏岩石的渗透性
包含在Carman-Kozeny 公式中的τ系数中
岩石孔隙内表面的粗糙度：
孔隙内表面粗糙程度不同,当流体经过时对
流体的滞留和拖曳作用不同,流体所受的阻力也
不同。
第五节
油藏岩石的渗透性
2. 成岩作用
压实作用 ◆压实作用 胶结作用 溶蚀作用
第五节
油藏岩石的渗透性
达西实验的条件：
★岩石孔隙100%为某种流体饱和； ★流体在岩石孔隙中的渗流保持为层流； ★流体与岩石不发生反应。
与所通过的流 K是仅与岩石自身性质有关的参数 , 体性质无关 它只决定于岩石的孔隙结构。
K为岩石的绝对渗透率
第五节
油藏岩石的渗透性
（1）水平线性稳定渗流的达西公式
二、气测渗透率
Q
K g A dP
dx
在岩石长度L的每一断面的压力不同，气体体积流 量在岩石内各点上是变化的，是沿着压力下降的方向 不断膨胀。 第五节 油藏岩石的渗透性
玻义尔— 马略特定律
QP Q0 P0 Q1P1 Q2 P2 常数
则：
Q
K g A dP
dx
Q0 P0 Q P Q0 P0 dx K g 气测渗透率的 A PdP
岩石渗透率与平 均颗粒直径的平方 成正比，与颗粒的 标准偏差成反比。
砂岩的粒度分布范围越广,颗粒分选性越差,胶结物质 含量来自多,其渗透率就越低。第五节
油藏岩石的渗透性
构造特征 层理和纹理的发育程度,沉积旋回、韵律等。
●层理的方向性、递变性等构造,导致砂岩渗透率的方向性。
渗透率方向性是指岩石渗透率在水平方向上和 垂直方向上的差异。
25岩石渗透率讲解
在岩石长度L的每一断面的压力不同，气体体积流量
在岩石内各点上是变化的，是沿着压力下降的方向不 断膨胀。
第五节 油藏岩石的渗透性
玻义尔— 马略特定律
QP Q0 P0 Q1P1 Q2 P2 常数
则：
Q Q0 P0 P
Q Kg A dP
dx
分离变量并积分，则：
K气g 测渗Q0透AP0率 的PddxP 计算公式
次生孔隙通道规则性差 孔喉比增加
孔道曲折性增加 孔隙内表面粗糙度增加
溶蚀对岩石渗透率的影响不太显著 一般使其变大
第五节 油藏岩石的渗透性
3.构造(地应力)作用
储层岩石在地下应力场的作用下,会形成断裂和微裂缝。
K f 0.085b2r
低渗,特低渗储层
第五节 油藏岩石的渗透性
4.流体—岩石系统的相互作用
第五节 油藏岩石的渗透性
达西实验的条件：
★岩石孔隙100%为某种流体饱和； ★流体在岩石孔隙中的渗流保持为层流； ★流体与岩石不发生反应。
K是仅与岩石自身性质有与关所的通参过数的,流 它只决定于岩石的孔隙结体构性。质无关
K为岩石的绝对渗透率
第五节 油藏岩石的渗透性
（1）水平线性稳定渗流的达西公式
Q kA dp
dx
分离变量并积分得：
Q K AP1 P2
L
或
K
QL
AP1 P2
第五节 油藏岩石的渗透性
（2）垂直线性稳定渗p 流 的g达h 西L公 式
p gL
p gh
关键：确定 p1-p2
第五节 油藏岩石的渗透性
（3）平面径向渗流的达西公式：
r
c— 比例系数；
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 ͸ ÂÊ £¬ 10-3¦Ì m2
øÉ ¸Í Ê ¬£ 10-3̦ m2 Ù°Ö·¬º ¿Á ¬£ %
ÛÀ Ƽ Ù°Ö·¬º ¿Á ¬£ % Ù°Ö·¬º ¿Á ¬£ % ÛÀ Ƽ Ù°Ö·º¬ ¿Á ¬£ %
y = 0.002e0.611x R2 = 0.7398
100
10
1
0.1 0
5
10
15
20
25
30
¿×϶ ¶È £¬ %
ʯ ¶« 4¾® Çå Ë® ºÓ × é ¿×϶ ¶È Ö±· ½ ͼ £¨2657.04m¡« 2669.14m£©
渗透率的计算公式
渗透率的计算公式引言在地质工程和水文学领域中，渗透率是一个重要的参数，用于描述土壤或岩石中水或其他液体通过其孔隙和裂缝的能力。
渗透率的计算公式是一种基本的数学工具，用于定量描述渗透率的值。
本文将介绍渗透率的概念和计算公式，并探讨其在实际应用中的意义。
渗透率的定义渗透率是描述土壤或岩石中液体渗透能力的物理量，通常用单位时间内单位面积的水通过材料的速率来衡量。
渗透率越高，材料对水的渗透能力就越强。
渗透率的计算公式渗透率的计算公式依赖于多个参数，包括孔隙度、孔隙结构和压力差等。
一种经典的渗透率计算公式是达西定律（Darcy’s Law）。
根据达西定律，单位时间通过渗透体积（Q）与有效渗透截面积（A）之比等于渗透率（K）乘以压力差（Δh）与渗透体长度（L）之比。
可以用以下公式表示：Q = K * A * (Δh / L)其中，Q表示单位时间内通过渗透体积，K表示渗透率，A表示有效渗透截面积，Δh表示压力差，L表示渗透体长度。
渗透体的有效渗透截面积和渗透体长度可以根据实际情况进行测量或计算。
压力差可以通过测量渗透体两侧的水位差得到。
渗透率的意义与应用渗透率是一个重要的地质参数，在多个领域有着广泛的应用。
在水文学中，渗透率是描述地下水流动能力的关键指标。
研究地下水流动特征和预测地下水的运动方向和速率时，渗透率的值起到了重要的作用。
渗透率高的地层会对水资源的开发和利用提供便利，而渗透率低的地层则可能造成地下水资源的贫乏。
在地质工程领域，渗透率是评估岩石或土壤稳定性和固体颗粒渗透性的重要参数。
对于建筑工程、地下隧道和堤坝等工程项目的设计和施工来说，渗透率的值决定了工程的可行性和稳定性。
此外，渗透率还被广泛应用于环境科学、水文地质学、矿产勘探和大地工程等领域。
结论渗透率作为描述土壤或岩石中液体渗透能力的物理量，是地质工程和水文学领域的重要参数。
本文简要介绍了渗透率的概念和计算公式，并探讨了其在实际应用中的意义。
了解和准确计算渗透率对于各个领域的研究和工程项目都具有重要价值。
渗透率课件
实验三 岩石绝对渗透率的测定一 实验内容用气测渗透率仪，以氮气为工作介质，测量气体通过岩样两端的压力p 1、p 2以及通过岩心气体在平均压力12()/2p p p =+下的气体体积流量0Q ，将测量参数直接代入达西公式计算得到实验岩心的气体渗透率g K ，然后用直线外推法求得岩心的克氏渗透率∞K （=岩心的绝对渗透率） 。
二 实验仪器设备气测渗透率仪、岩心夹持器、柱塞岩心、氮气瓶、游标卡尺、盒式气压计。
三 实验原理渗透率的大小表示多孔介质（岩石）允许流体通过能力的大小，其单位为μm 2。
气体在多孔介质中流动时，根据达西定律可得气体渗透率的公式为：102212210()a g Q p L K A p p μ−=⨯− （3-1） 式中：g K —气体渗透率，μm 2；0Q —岩心出口端的气体体积流量，cm 3/s ；L —岩心长度，cm ； A —岩心横截面积，cm 2； p a —大气压（绝对），MPa ； p 1—岩心进口端的绝对压力，MPa ； p 2—岩心出口端的绝对压力，MPa ；μ—实验温度和大气压下的气体粘度，mPa s ⋅（查表3-1得到）。
实验岩心几何尺寸用游标卡尺直接测量，进口端压力1p 用气测渗透率仪测量，出口端压力2p 等于大气压（大气压由盒式气压计读取），出口端的气体体积流量Q 0用气测渗透率仪测量。
为了满足线性渗流条件，应用0Q /p L −∆关系曲线（△p =p 1-p 2）直线段数据代入公式计算K g 。
考虑滑脱效应的影响，根据1g K p −直线（()12=+/2p p p ）外推到纵坐标的截距求得克氏渗透率K ∞（=绝对渗透率）。
表3-1 大气压下氮气的粘度（mPa·s）四气测渗透率仪流程及其工作原理气测渗透率仪流程如图3-1所示。
图3-1 气测渗透率实验流程示意图该仪器以氮气为工作介质，采用单向流、转子流量计气测岩石渗透率。
测量p为大气压（由压力表测实验岩心两端压差，岩心出口端接转子流量计，其压力2盒式气压计读取），因此岩心测量压力表显示的表压值，即为岩心两端的压差。
岩石渗透系数及渗透率区别及联系
某些岩石的渗透系数值2 渗透率2.1渗透率的定义渗透率:压力差为1pa 时,动力黏滞系数为lpa.s 的渗流液体，渗流通过面积为12m 长度为1m 的多孔介质，体积流量为13m 时，多孔介质的渗透率定义为12m 。
实际中采用2m μ为实用单位。
定义式为=10QL k A p μ∆，其中，各参量与以上的参量相同 2.2渗透率的物理意义及影响因素渗透率是表征土或岩石本身传导液体能力的参数，其大小与孔隙度、液体渗透方向上空隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关,而与在介质中运动的液体性质无关。
渗透率（k ）用来表示渗透性的大小。
2.3渗透率的评价渗透率的评价级别平方微米（2m μ） 评价 1>1.0 渗透性极好 20.1—1.0 渗透性好 30.01—0.1 渗透性一般 4 0.001—0.1渗透性差5 测定步骤5．1 试件描述试件干燥前，核对岩石名称和岩样编号，对试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题等进行描述，并填入附录B。
5．2 测量试件尺寸对试件描述后，应核对编号，并测量尺寸。
在其高度方向的中部两个相互垂直的方向上测量直径，在过端面中心的两个相互垂直的方向上测量高度，将其平均值以及试件编号和试件轴线与层理方向的关系(⊥，//)，填入附录B。
5．3 压力选择5．3．1 入口端渗透气体压力视试件致密程度进行调节，一般为0．06～0．09MPa。
5．3．2 围压一般为0．4～0．5MPa。
5．4 皂膜流量计选择视试件渗透率的大小选用不同直径的皂膜流量计。
预计渗透率大的可选较大直径的皂膜流量计。
5．5 测定系统检验每次测定前用直径25mm、高径比1：1的实心钢柱代替试件，按图1装入试件夹持器，检验测定系统，测定系统如图2。
开动空气压缩机，顺序加围压和渗透压力至选定值，保持5min不漏气，确认系统完好。
图1 试件夹持器示意图1—上端盖；2、7—压片；3—橡胶套；4—夹持器外壳；5—试件(或钢柱)；6—下端盖；8—钢柱图2 渗透率测定系统示意图3 渗透系数与渗透率的区别与联系渗透系数和渗透率是两个完全不同的概念。
岩石气体渗透率的测定
中国石油大学油层物理实验报告实验日期：2012/11/25成绩：班级：应用物理10-5班学号：姓名：教师：张老师 同组者：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)(2222100⨯-=P P A L Q P K μ)10(33m μ-令ALh CQ K h Q Q P P P c w or w or o 200200)(200022210==-=，则；μ 式中 K —气体渗透率，；2310m μ- A —岩样截面积，2cm ；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 Q0—孔板流量计常数，s cm /3；wh —孔板压差计高度，mm ； C —与压力有关的常数；测出C （或21P P 、）、wh 、rQ 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。
实验二 岩石渗透率的测定
实验测量数据记录表
测次
压力表读数
（Mpa）
进口端压力 =
流量计读数
( /s)
渗透率Kg
( )
备注
1
0.1
0.2
0.35
0.002863
岩样长度：3.5cm
2
0.2
0.3
0.58
0.001774
岩样直25
0.002045
气体粘度：0.0172mPa·s
μ——实验温度和大气压下的氮气粘度，mPa·s；
按公式，岩心几何尺寸用游标卡尺直接测量，利用气测渗透率仪测量岩样进口端压力P1，P2本实验为大气压力（0.101Mpa）。透过气测渗滤仪流量计测量岩心出口端气体体积流量Q0，为了满足应用 关系曲线直线线段数据代入公式计算Kg，考虑滑脱效应的影响，再据Kg~1/P直线外推到纵坐标的截距即求的克氏渗透率（等值液体渗透率）。
4
0.4
0.5
2.08
0.002130
实验温度：20˚C
5
0.5
0.6
3.10
0.002174
出口端压力 :0.1mPa·s
三、拟和出Kg~1/P直线
直线方程为：
四、等值液体渗透率
当x=0时，y=0.0015
实验二 岩石渗透率的测定
一、实验原理
气体在多孔介质中流动时，由气体的一维稳定渗流达西定律测得气体渗透率公式为：
Kg——气测渗透率， ；
Q0——绝对大气压时岩样出口端气体体积流量，cm3／s；
L——岩样长度，cm；
A——岩样横截面积，cm2；
Pa——大气压，Mpa；
P1——岩样进口端压力，Mpa；
P2——岩样出口端压力(大气压力)，Mpa；
低渗透岩心渗透率测试方法总结
低渗岩心渗透率的测试方法：1、稳态法2、脉冲衰减法3、周期振荡法一、稳态法测量渗透率1、测试原理根据达西定律Q / S=—k△P/ηL式中;Q 为流量(m3/s）；S 为样品横截面积(m2);L为样品长度（m）；η 为流体黏滞系数（Pa·s）;k 为渗透率（m2）；ΔP 为样品上、下游的压力差（Pa）.在岩样的上、下游端施加稳定的压力差ΔP，通过测量流经样品的流量Q 得到渗透率，或者保持恒定的流量Q 而测量上、下游端的压力差ΔP 而得到渗透率。
2、适用条件达西定律定压法测渗透率适用的条件之一是测试介质在岩石孔隙中的渗流需达到稳定状态,对于中高渗岩样来说＄达到稳定状态所需时间较短，因而测试时间较短但是对于低渗岩样达西实验装置提供的较小压差达到平衡状态时间长伴随长时间平衡过程带来的是环境因素对测量结果的影响增大3、实验装备1）定压法石油工业所熟知的达西实验原理即是采用的定压法室内常用定压法测渗透率装置简图2)定流量法定流量法是通过提供稳定流量监测岩样两端压力变化因为高精度压力监测比流量计量更准确因而测量也更精确定流量法测试渗透率装置简图4、优缺点此法对于渗透率大于10×10−3μm²中高渗透率的储层岩石，测试结果较为准确，但是若为了保证精度，对设备装置的要求就很高，并且在测量时需要很长的流速稳定时间.二、脉冲衰减法1、测试原理及装置图解与常规稳态法渗透率测试原理不同，脉冲衰减法是基于一维非稳态渗流理论，通过测试岩样一维非稳态渗流过程中孔隙压力随时间的衰减数据，并结合相应的数学模型，对渗流方程的精确解答和合适的误差控制简化，就可以获得测试岩样的脉冲渗透率计算模型和方法。
1）瞬态压力脉冲法：瞬态压力脉冲法最早在测量花岗岩渗透系数时提出其原理并给出其近似解在测试样两端各有一个封闭的容器,测试时待上下容器和岩样内部压力平衡后，给上端容器一个压力脉冲。
然后上部容器压力将慢慢降低，下部容器压力慢慢增加,监测两端压力随时间变化情况，直至容器内达到新的压力平衡状态。
2-5岩石渗透率讲解
P P
2 1
2 2
0
200
第五节
油藏岩石的渗透性
五、渗透率的影响因素
1.沉积作用
(1)岩石结构和构造特征
岩石结构
C d a K
K Cd e
2 1.35 a
— 常系数,具体数值与岩石粒度有关； — 岩石平均颗粒直径,μm； — 岩石颗粒的标准偏差； — 岩石渗透率, × 10-3μm2。
Klinkenbeger实验结果
等价液体渗透率 或
Klinkenberg渗透率
第五节
油藏岩石的渗透性
Klinkenberg渗透率： K
式中
Kg 1 b / P
b— 与岩石孔隙结构及气体分子平均自由程有关的系数,亦称 Klinkenberg系数。
4c P b r
c— 比例系数； λ— 气体分子平均自由程； r— 岩石孔隙半径； P — 平均气体压力。
流体的渗流速度过高
第五节
油藏岩石的渗透性
六、油藏岩石渗透率的评价
储层渗透率评价
级 别 K × 10 -3μ m 2 储 层 评 价
1
2 3 4 5
>1000
1000 ～ 100 100 ～ 10 10 ～ 1 ＜1
渗透性极好
渗透性好 渗透性一般 渗透性差 渗透性极差
第五节
油藏岩石的渗透性
七、非均质储层渗透率的计算
在距井轴半径为r，宽度 为dr，厚度为h的微元上，由 定义得：
kA dP k 2rh dp Q dr dr
p r rw pw 边界条件 p p r r e e
第五节
2KhPe Pw Q lnre rw
2-5岩石渗透率讲解
一、达西定律
1856年、法国人、享利· 达西 未胶结砂充填模型 水流渗滤试验
h Q K A L
达西实验装置
通用达西公式
渗透率
QL K AP1 P2
渗透率单位的物理意义为：
粘度为1mPa· s的流体,在0.1MPa的压差下,通过 截面积为1cm2,长为1cm的岩石,当流量为1cm3/s时, 该岩石的渗透率为1μm2。
K K 0e
αk——
ak P P0
渗透率变化系数。
渗透率随上覆压力增加而降低。
第五节
油藏岩石的渗透性
◆胶结作用
胶结物质的沉淀和胶结作用
岩石的孔隙通道变小 喉道变细 孔隙曲折性增加 孔隙内表面粗糙度增大
岩石渗透率显著降低
第五节
油藏岩石的渗透性
◆溶蚀作用
溶蚀作用
岩石孔隙度增大
次生孔隙通道规则性差 孔喉比增加 孔道曲折性增加 孔隙内表面粗糙度增加 溶蚀对岩石渗透率的影响不太显著 一般使其变大
K 2hPe Pw K1 2hPe Pw K 2 2hPe Pw K 3 2hPe Pw lnRe Rw lnRe Rw lnRe Rw lnRe Rw
K1h1 K 2 h2 K 3h3 K h
●沉积旋回、韵律特征导致岩石渗透率在纵向上的差异。
一般正韵律沉积的砂岩其渗透率明显上低下高， 而反韵律沉积刚好与之相反。
第五节
油藏岩石的渗透性
(2)岩石孔隙结构
主要作用
岩石的孔隙可分成孔隙和喉道两部分。
Carman-Kozeny公式
r2 K 2 8
φ—— 岩石孔隙度,小数； r—— 孔喉半径,μm； τ—— 迂曲度,表示孔道的曲折程度,τ=1.5～5.5。
中国石油大学渗流物理实验报告岩石气体渗透率的测定
中国石油大学 渗流物理 实验报告实验日期: 2015.10.27成绩: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允许流体通过的能力大小。
根据达西公式，气体渗透率的计算公式为：K=1000)(2222100⨯-P P A L Q P μ （10-3μm 2）令)(200022210P P P C -=μ;200h w r 00Q Q =，则ALCQ K 200h w r 0= 式中：K —气体渗透率，10-3 μm 2；A —岩样截面积，cm 2；L —岩样长度，cmP 1、P 2—岩心入口及出口压力，0.1MPa ； P 0—大气压力，0.1MPa ；μ—气体的粘度，mPa ·s ； Q 0—大气压力下的流量，cm 3/s ； Q 0r —孔板流量计常数，cm 3/s ； h w —孔板压差计水柱高度，mm ； C —与压力有关的综合常数；三、实验流程图1 渗透率测定流程图四、实验步骤用游标卡尺测量岩样的长度和直径，将岩样装入岩心夹持器内。
选取孔板常数值最大的孔板，插入出口处的胶片管上。
1.低渗透岩心渗透率的测定低渗透样品需要较高压力，C值由C表的刻度读取。
（1）关闭汞柱的阀及水柱阀。
把换向阀转向“环压”，关闭环压放空阀，缓慢打开起源阀，打开环压阀，观察环压表指针是否达到1Mpa以上；（2）把换向阀转向“供气”，调节减压阀，控制供气压力为0.2~0.3Mpa；（3）再把换向阀转向“环压”，实验过程中时刻观察环压是否达到1Mpa；（4）缓慢调节供压阀，在C表上建立适当的C值，缓慢关闭孔板放空阀，同时观察孔板压差计水柱高度。
如果孔板压差计水柱高度不在100~200mm时，则需要调节C 值或更换合适的孔板；（5）调节供压阀，改变岩心两端压差，待孔板压差计液面稳定后，测量三个不同的C值和与之相应的孔板压差计水柱高度，记录C值、孔板压差计水柱高度和孔板流量计常数；（6）记录完毕后，调节供压阀，将C表压力降至最低端，打开孔板放空阀，把换向阀转向“供气”，调节减压阀将压力表压力降为零，关闭起源阀，关闭环压阀，打开环压放空阀，取出岩心，取下孔板；（7）实验结束，整理实验台并把所有物品放回原处。
克氏渗透率
克氏渗透率介绍克氏渗透率（Kozeny-Carman Permeability）是一种用于描述岩石或土壤渗透性的参数。
它是由两位科学家克氏（Kozeny）和卡曼（Carman）在20世纪初提出的。
克氏渗透率是一种常见的地质工程参数，广泛应用于石油勘探、地下水资源开发和地质灾害预测等领域。
克氏渗透率的定义克氏渗透率是指单位岩石或土壤体积内的渗透性能。
它是通过岩石或土壤的孔隙结构参数和渗流介质的物理性质来计算的。
克氏渗透率可以用于描述岩石或土壤中液体（如水或油）的渗透能力。
克氏渗透率的计算方法克氏渗透率的计算方法基于孔隙率和孔隙连通率。
孔隙率是指岩石或土壤中的孔隙空间占总体积的比例，通常用百分比表示。
孔隙连通率是指孔隙之间的连通程度，可以通过孔隙分布和孔隙尺寸分布来确定。
克氏渗透率的计算公式如下：K = (φ^3 * S^2) / (180 * (1 - φ)^2)其中，K表示克氏渗透率，φ表示孔隙率，S表示孔隙连通率。
克氏渗透率与渗透性的关系克氏渗透率与渗透性有着密切的关系。
渗透性是指岩石或土壤中液体流动的能力，是渗透过程中流体通过孔隙和裂缝的能力。
克氏渗透率越大，说明岩石或土壤的渗透性越好，流体通过孔隙和裂缝的能力越强。
克氏渗透率的应用克氏渗透率广泛应用于地质工程领域。
以下是克氏渗透率的一些应用：1. 石油勘探在石油勘探中，克氏渗透率可以用于评估油藏的渗透性。
渗透性是评价油藏储集层的重要参数，对于确定油气储量和开发方案具有重要意义。
通过测定岩心样品的孔隙率和孔隙连通率，可以计算出克氏渗透率，从而评估油藏的渗透性能。
2. 地下水资源开发在地下水资源开发中，克氏渗透率可以用于评估地下水的渗透性。
地下水的渗透性是指地下水在地下岩层中流动的能力，对于地下水资源的开发和管理非常重要。
通过测定地下岩层的孔隙率和孔隙连通率，可以计算出克氏渗透率，从而评估地下水的渗透性能。
3. 地质灾害预测在地质灾害预测中，克氏渗透率可以用于评估地质体的渗透性。