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)

(22

22

100⨯-P P A L Q P μ （10-3

μm 2）

令)

(20002

22

10P P P C -=

μ;200h w r 00Q Q =

，则A

L

CQ 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，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，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。

五、数据处理与计算

表1 气体渗透率测定原始记录

实验仪器编号： 5

由A

K w or 200=

可得K 及K ，见表

六、问答题

1.渗透率的概念？

答：在一定压差下，岩石允许流体通过的能力叫渗透率。

2.

A L

h CQ K w or 200= 的推导过程？

答：K=1000)

(22

22100⨯-P P A L Q P μ （10-3 μm 2

） 令)

(20002

22

10P P P C -=

μ;200h w r 00Q Q =

，则A

L

CQ K 200h w r 0= 3.气体渗透率仪采用了哪三种测量？本次实验使用的是哪一种？

答：低渗岩心渗透率的测定，中渗岩心渗透率的测定，高渗岩心渗透率的测定； 本次试验使用的是低渗岩心渗透率的测定。

4.测气体渗透率时环压应该是多少？调节供气压力前，换向阀应转向哪个位置？供气压力用哪个阀调节？应该是多少？如果超过了会怎么样？ 答：测气体渗透率时环压应该是1.2Mpa ；

调节供气压力前，换向阀应该转向“供气”； 供气压力应该用供压阀调节； 供气压力应该是0.2~0.3Mpa ；

如果供气压力超过了0.2~0.3Mpa 就会由于气压过高损害仪器。