孔隙度

中国石油大学 渗流物理 实验报告

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岩石孔隙度的测定

一、实验目的

1、理解岩石孔隙度的定义。

2、掌握利用气体孔隙度仪测定岩石孔隙度的方法。

3、理解岩石孔隙度对于正确评价油气藏和估算地质储量的重要意义。

二、实验原理

根据波义耳定律，在恒定温度下，岩心室体积一定，放入岩心是样品的固相体积越小，则岩心室中气体所占体积越大，与标准是连通后，平衡压力越低；反之，当放入岩心室内的岩样固相体积越大，平衡压力越高。

绘制标准块的体积（固相体积）与平衡压力的标准曲线，测定待测岩样平衡压力，据标准曲线反求岩样固相体积。按下式计算岩样孔隙度：

％100*)1(f s

V V -

=φ

式中

孔隙度；--φ 骨架体积；--s V 岩样外表体积。--f V

三、实验流程

图1 孔隙度测定流程图

四、实验步骤

1.用游标卡尺测量各个钢圆盘和岩样的直径与长度(为了便于区分，将钢圆

盘从小到大编号为1、2、3、4)，并记录在数据表中。

2.将2号刚圆盘装入岩心杯，并把岩心杯放入加持器中，顺指针转动T形

转柄，使之密封。打开样品阀及放空阀，确保岩心室气体为大气压。

3.关闭样品阀及放空阀，打开气源阀和供气阀。调节调压阀，将标准室气体压

力调至560kPa。待压力稳定后，关闭供气阀，并记录标准室气体压力。

4.打开样品阀，气体膨胀到岩心室，待压力稳定后，记录平衡压力。

5.打开放空阀，逆时针转动T形转柄，将岩心杯想外推出，取出钢圆盘。

6.用同样的方法将3号、4号及全部（1-4）钢圆盘装入岩心杯中，重复步

骤2-5，记录平衡压力。

7.将待测岩样装入岩心杯，按上述方法测定装岩样后的平衡压力。

五、数据处理与计算

表1 气体孔隙度测定原始记录实验仪器编号： 8#

图2 固相体积与平衡压力标准曲线

由图2得出骨架体积s V 为22.271cm ³，表1得出外表体积f V 为33.700cm ³，计算可得：

％％％91.33100*)700

.33271.221(100*)1(=-=-

=f s V V φ

六、问答题

1. 孔隙度的概念？

答：岩石的孔隙度分为有效孔隙度和绝对孔隙度。绝对孔隙度指岩石的总孔隙体积与岩石外表体积之比；有效孔隙度指岩石中的有效孔隙体积与岩石外表体积之比。工业实际中只有后者才具有真正的意义，因此习惯将有效孔隙度称作孔隙度，其定义式为：

％100*)1(f

s V V

-=φ

式中

孔隙度；--φ 骨架体积；--s V 岩样外表体积。--f V

2. 根据气体等温膨胀定律得出的平衡关系式是什么？

答：根据理想气体状态方程nRT PV =可知等温条件下PV 为定值，则可得到下式：

（1）

式中

力原始压力、测得平衡压

、--21P P 积标准室体积、岩心室体、--01V V 由于（1）式中只有s V P 与2为变量，则可得：

（2）

根据测得的圆盘体积与平衡压力可绘出标准曲线，根据岩样的平衡压力即可得出岩样骨架的体积，然后求出孔隙度。

3.

%100⨯-=f

s f V V V φ中的V f 和V s 是怎么测出来？

答：岩样外表体积直接通过测得的外表数据求得，而骨架体积则通过标准曲线由平衡压力对应的固相体积得到。

4.绘制P-V 标准曲线的目的是什么？

答：P-V 标准曲线给出了（2）式的图像，根据曲线我们即可通过平衡压力得到岩样的骨架体积，从而计算岩样的孔隙度。

)

(**10211V V V P V P s +-=)(2s V f P =