毛管力曲线的测定

中国石油大学（华东）渗流物理实验报告

实验日期：成绩：

班级：石工1205 学号：姓名：教师：

同组者：

毛管力曲线的测定

一、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。

二、实验原理

汞不润湿岩石空隙，在外加压力作用下，汞客服毛管力可进入岩石空隙。随压力增加，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。注入压力与岩心中共饱和度的关系曲线即为毛管力曲线。

三、实验流程

压汞仪流程图

（岩心尺寸：Φ25×20—25mm，系统最高压力50MPa）

四、实验步骤

1. 装岩心、抽真空：将岩样放入岩心室，关紧岩心室，关闭岩心室阀，打开抽空阀，关闭真空泵放空阀；打开真空泵电源，抽空15～20min；

2. 充汞：打开岩心室阀，打开补汞阀，调整汞杯高度，使汞杯液面至抽空阀的距离H与当前大气压力下的汞柱高度（约760mm）相符；打开隔离阀，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；关闭抽空阀，

关真空泵电源，打开真空泵放空阀，关闭补压阀；

3. 进汞、退汞实验：关闭高压计量泵进液阀，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；按设定压力逐级退泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验最低设定压力；

4. 结束实验：打开高压计量泵进液阀，关闭隔离阀；打开补汞阀，打开抽空阀；打开岩心室。取出废岩心，关紧岩心室。

五、数据处理与计算

岩心直径：2.550cm计量管截面积：0.2891cm2

岩心长度：2.290cm 岩心孔隙度：33.2%

表1 毛管力曲线数据处理表

（1）计算岩心中的孔隙体积P V ：

32288.3332.0290.255.225.04

1

cm L d V p =⨯⨯⨯⨯==

πφπ

（2）以进汞压力为P c =0.01MPa 一组数据为例，计算岩心含汞饱和度Hg S ：

()%46.288

.333.3233.652891.0%100V )A(h S p 0H =-⨯=⨯∆--=

δh g

其余各组计算同理。

2. 根据毛管力曲线公式计算不同压力对应的毛管半径，并绘制空隙大小分布柱状图。

以进汞压力为P c =0.01MPa 一组数据为例，计算其毛管半径r ：

m 73.5401

.0140cos 4802cos 2μθ

σ=⨯⨯==

c

P r

其余各组计算同理。

3. 求岩石最大孔喉半径max r 、饱和度中值压力50c P 、退汞效率We 等物性参数。 （1）岩石最大孔喉半径max r ：

压汞曲线中间的平缓线段延伸与纵坐标的交点的读数即为阈压T P 。 由图可知，P T =0.016MPa ，则有：

m P r T

μ9.66011

.07354

.07354

.0max ==

=

（2）由图可知，当毛管力曲线上含汞饱和度为50%时，所对应的饱和度中值压力MPa P c 0245.050=，它越小反映岩石渗透率性越好，产能越高。

（3）退汞效率We ：

由图可知，压汞曲线上，最高压力对应的岩心中的含汞饱和度

%26.79max =Hg S ；退汞曲线上，压力接近零时岩心中的含汞饱和度%54.42min =Hg S 。

则%33.46%

26.79%

54.42%26.79max min max =-=-=

Hg Hg Hg E S S S W

六、实验小结

通过本次实验，了解了压汞仪的工作原理及仪器结构，掌握了用汞测毛管力

曲线的方法，在实验过程中，一定要注意不要接触汞，以免造成身体伤害，通过实验数据处理及绘制毛管力曲线，我知道了，毛细管压力的饱和度中值压力值越小说明岩石渗透性越好，产能越高。此外，非常感谢老师的悉心指导。