岩石气体渗透率

中国石油大学油层物理实验报告

实验日期： 成绩：

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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 r w r 200,200;)

(20000002

22

10==

-=

则μ 式中，K —气体渗透率,;1023m μ-； A —岩样截面积，2

cm ；

L —岩样长度，cm ； P 1、P 2—岩心入口及出口大气压力，0.1Mpa;

P o —大气压力, 0.1Mpa; μ—气体的粘度, s mPa ⋅ ;

Q o —大气压力下的流量,s cm /3；r Q

0 —孔板流量计常数，s cm /3 ；

h w —孔板压差计高度，mm ； C —与压力有关的常数。 测出C （或 P 1、P 2）、h w 、

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，把换向阀指向环亚，关闭环压放空阀，缓慢打开气源阀，使环压表指针达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，控制供气压力为0.2-0.3Mpa。

（2）选取数值最大的孔板，插入岩心出口端，关闭孔板放空阀 （3）缓慢调节供气阀，建立适当的C 值（15-6之间最好），使孔板水柱在

100-200mm 之间，如果水柱高度不够，则需要调换孔板。

（4）待孔板压差计液面稳定后，记录孔板水柱高度，C 值，孔板流量计读数。 （5）调节供压阀，测量3组不同压差下的渗透率值

（6）调节供压阀，将C 表压力将至0.，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．实验数据处理

1、原始数据表

表1 气体渗透率测定原始记录表

样品 编号

L cm

D cm

Q or / (3

cm /s)

C 值 （水银柱） hw

mm

K

2

310m μ-

K —

2

310m μ-

STL-4a 3.970

2.510

4.044

12 107 20.830 20.619

9 141 20.587 7

180

20.441

2、求不同C 值时的K 值

计算公式A

L

h CQ K w or 200=

由42

D A π=，代入D 值得：4)510.2(2

⨯=πA =4.9482cm

当C=12时，气体渗透率：

948.4200970

.3107044.4121⨯⨯⨯⨯=

K =20.83023um 10-⨯

当C=9时，气体渗透率：

=⨯⨯⨯⨯=

948.4200970.3141044.492K 20.5872

3um 10-⨯

当C=7时，气体渗透率：

=⨯⨯⨯⨯=

948

.4200970.3180044.473K 20.4412

3um 10-⨯

由3

3

21K K K K ++=

-

得：

平均气体渗透率：

2310619.203

103

441.20587.20830.20m K μ-⨯=--

⨯++=

六． 实验总结

通过本次实验巩固了我对渗透率的概念，使我掌握了气测渗透率的原理。同时我也掌握了气体渗透率仪的操作流程和实验步骤，最后感谢老师的指导！