油层物理实验压汞毛管力曲线测定
中国石油大学油层物理实验报告
实验日期：成绩：
班级：学号：姓名：教师：
同组者：
压汞毛管力曲线测定
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
岩石的孔隙结构极其复杂，可看做一系列相互连通的毛细管网络。汞不润湿岩石空隙，在外加压力作用下，汞克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。
注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图所示。
三、实验流程与设备
压汞仪流程图
(岩心尺寸：φ25×20--25mm，系统最高压力50MPa)
全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系统，真空系统六大部分组成。
1、高压岩心室：该仪器设有一个岩心室，岩心室采用不锈钢材质，对称半螺纹密封，密封可靠，使用便捷；样品参数：φ25×20--25mm岩样；可测孔隙直径范围：0.03~750μm。
2、汞体积计量系统：采用高精度差压传感器配合特制汞体积计量管进行计量，精度高、稳定性好；汞体积分辨率：≤30μl；最低退出压力：≤0.3Psi(0.002MPa)。
3、压力计量系统：采用串联阶梯式计量的方法，主要由四个不同量程的压力表串联连接，通过手动截止阀开关，选择不同量程的压力表计量不同压力段的压力值，提高了测量的准确性；压力表量程：0.1、1、6、60MPa各一支；可测定压力点数目：≥100个。
4、补汞装置：主要由调节系统，汞面探测系统及汞杯组成，并由指示灯显示汞面位置。
5、高压动力系统：由高压计量泵组成；工作压力：0.002~50MPa；压力平衡时
间：≥60s 。
6、真空系统：主要有真空泵以及相关的管路阀件组成；真空度： ≤0.005mmHg ；真空维持时间：≥5min 。
四、实验步骤
1．装岩心、抽真空：将岩样放入岩心室并关紧岩心室，关岩心室阀，开抽空阀，关真空泵放空阀；开真空泵抽空15~20分钟；
2．充汞：开岩心室阀，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；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；关抽空阀，关真空泵，打开真空泵放空阀，关闭补汞阀；
3．进汞、退汞实验：关高压计量泵进液阀，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：开高压计量泵进液阀，关隔离阀；开补汞阀，开抽空阀；打开岩心室，取出废岩心，关紧岩心室，清理台面汞珠。
(注意：进泵时，压力由小到大，当压力达到压力表量程的2/3时，关闭相应的压力表；退泵时，压力降到高压表量程的1/3以下并在下一级压力表的量程范围内时，才能将下一级压力表打开。)
五、实验结果处理要求
1．计算岩心含汞饱和度，绘制毛管力曲线（举例说明计算过程，并将含汞饱和度填入原始记录表）；
（1）校正计量管中汞柱的高度：
σ
?+='i i h h
式中：
i h '
－任一压力下，校正后的计量管中汞柱的高度，cm ；
i
h －任一压力下，计量管中汞柱的高度，cm ；
σ?—任一压力下，主要包含汞本身的压缩值在内的系统误差，σ?通过空载实
验测得。
（2）任一毛管力
c
P 对应岩心含汞饱和度
Hg
S ：
%
100)
(%1000?'-=
?=
P
i P Hg Hg V h h A V V S
式中：0
h －进汞压力为零时，汞体积计量管中汞柱的高度，cm ；
A －计量管横截面积，cm2；
P V －岩心中的孔隙体积，φ
πL d V P 241
=，cm3；
d －岩心直径，cm ；
L －岩心长度，cm ；
φ－岩心孔隙度，小数； （3）根据毛管力c
P 和对应的岩心含汞饱和度
Hg
S ，在半对数坐标上绘制毛管力
曲线。
2．根据毛管力公式，计算不同压力对应的毛管半径（举例说明计算过程，并将毛管半径填入原始纪录表）；
由
r P c θ
σcos 2=
则
)
(7354
.0140cos 4802cos 2m P P P r c
c c μθσ=??-==
式中：
c
P －毛管力，MPa ；
σ－汞与空气的界面张力，480mN/m ；
θ－润湿角，140o ； r －毛管半径，m μ。
3．绘制孔隙大小分布柱状图
相邻半径对应的含汞饱和度差值即为该半径范围的孔隙体积占总孔隙体积
的百分数。在半对数坐标上绘制孔隙大小分布柱状图。
4．求取岩石的最大孔喉半径、饱和度中值压力Pc50、退汞效率We 等有关物性参数，并说明求取方法、在图上标明；
（1）岩石的最大孔喉半径：)(7354
.0max m P r T
μ=
式中：T P －阈压，MPa 。
（2）毛管力曲线上含汞饱和度为50%时相应的毛管压力定为Pc50，它越小反映岩石渗滤性越好，产能越高；
（3）退汞效率反映了压入岩心的汞退出的百分数，相当于强亲水油藏的水驱采收率。
计算公式如下：
%
100max
min
max ?-=
Hg Hg Hg S S S We
式中：We —退汞效率，%；
max Hg S —压汞曲线上，最高压力对应的岩心中的含汞饱和度，%； min
Hg S —退汞曲线上，压力接近零时岩心中的含汞饱和度，%。
六、数据处理
毛管力曲线测定原始记录
岩心直径： 2.500 cm 计量管截面积： 0.3532 cm
2
岩心长度： 2.322 cm 岩心孔隙度： 42.8 %
序号
进汞压力Mpa
进汞高度cm
进汞校正高度cm
汞饱和度%
序号
退汞压力
Mpa
退汞高度cm
退汞校正高度cm
汞饱和
度%
毛管半
径m μ2
1 0 32.86 32.86 0.00 1 0 × × × ×
2 0.005 32.65 32.7 1.16 2 0.005 27.37 27.55 38.45 147.080
3 0.01
32.46 32.53 2.39
3 0.01 25.6 25.8 51.12 73.540
4 0.02 30.18 30.29 18.61 4 0.02 24.2 24.42 61.11 36.770
5 0.03 26.44 26.57 45.54 5 0.03 23.85 24.08 63.57 24.513
6 0.04 24.72 24.8
7 57.85 6 0.04 23.77 24.02 64.01 18.385 7 0.05 24.4 24.57 60.03 7 0.05 23.73 24 64.15 14.70
8 8 0.07 24.28 24.47 60.75 8 0.07 23.66 23.95 64.51 10.506
9 0.09 24.21 24.44 60.97 9 0.09 23.6 23.9 64.88 8.171 10 0.12 24.17 24.47 60.75 10 0.12 23.55 23.87 65.09 6.128 11 0.15 24.1 24.43 61.04 11 0.15 23.5 23.84 65.31 4.903 12 0.2 24.05 24.42 61.11 12 0.2 23.45 23.82 65.46 3.677 13 0.3 23.97 24.4 61.26 13 0.3 23.38 23.78 65.75 2.451 14 0.5 23.9 24.37 61.47 14 0.5 23.3 23.73 66.11 1.471 15 1 23.67 24.23 62.49 15 1 23.18 23.67 66.54 0.735 16 1.5 23.47 24.08 63.57 16 1.5 23.15 23.68 66.47 0.490 17 2 23.31 23.97 64.37 17 2 23.08 23.64 66.76 0.368 18 5 22.93 23.72 66.18 18 5 22.9 23.59 67.12 0.147 19 8 22.8 23.72 66.18 19 8 22.78 23.6 67.05 0.092 20
10
22.74
23.73
66.11
20
10
22.74 23.73
66.11
0.074
A.计算含汞饱和度：
322878.4%8.42322.2500.24
1
41V cm L d p =???==πφπ；
式中：d -岩心直径，2.500cm ； L -岩心长度，2.322 cm ； φ-岩心孔隙度，42.8%； 当进汞压力为0.005MPa 时，
h =32.86cm ，1h =32.70cm ，A=0.35322
cm
()()%16.1%100878
.43532.070.3286.32%100%1000=?-=
?-=
?=
P
i P
Hg Hg V A
h h V V S
同理，其他组数据均按上述过程计算 ，可得到不同毛管力下所对应的岩心含汞饱和度。填入表中。
B.根据毛管力
c
P 和对应的岩心含汞饱和度
Hg
S ，在半对数坐标上绘制毛管力曲线。
C 、根据毛管力公式计算不同压力对应的毛管半径，并绘制孔隙大小分布柱状图（举例说明计算过程，并将毛管半径填入原始记录表）；
由2cos c P r
σθ
=
则 ()2cos 2480cos1400.7354
c c c
r m P P P σθμ-???=
==
式中，c P -毛管力，Mpa ；
σ-汞与空气的界面张力，480/mN m ; θ-润湿角，140?； r -毛管半径，m μ。
计算举例：当Pc=0.005MPa 时，毛管半径r=0.7354/0.005=147.08m μ 同理计算其他组毛管半径数据.填入表中。
D 、求取岩石的最大孔喉半径max r 、饱和度中值压力50c P 、退汞效率e W 等有关物性参数，并说明求取方法，在图上标明： (1)岩石的最大孔喉半径：()max 0.7354
T
r m P μ= 式中，T P -阈压，Mpa 。
由图求T P 的求法：将压汞曲线的中间平缓线段延伸与纵坐标的交点的读数即为阈压T P ，结果如下：
T P =0.01MPa ，求得
()m a x 0.7354
T
r m P μ=
=73.54m μ （2）毛管力曲线上含汞饱和度为50%时相应的毛管压力定为50c P ，它越小反映岩石渗透率性越好，产能越高；
由图中读出，当50%Hg S =时，50c P =0.033MPa 。
（3）在限定的压力范围内，从最大注入压力降到压力接近零时，从岩心内退出的汞体积与降压前注入的汞总体积的百分比。它反映了非湿相毛管管效应采收率。计算公式如下：
max min
max
100%Hg Hg e Hg S S W S -=
?
式中，e W -退汞效率，%
max Hg S -压汞曲线上，最高压力对应的岩心中的含汞饱和度，%； min Hg S -退汞曲线上，压力接近零时岩心中的含汞饱和度，%。
由图中读出 max Hg S =66.2%，min Hg S =38.45%
max min
max
100%Hg Hg e Hg S S W S -=
?=（66.2%-38.45%）/66.2%=41.92%
E 、绘制孔隙大小分布柱状图
相邻半径对应的含汞饱和度差值即为该半径范围的孔隙体积占总孔隙体积的百分数。在半对数坐标上绘制孔隙大小分布柱状图。
七、实验总结
毛管力曲线测定
实验六压汞毛管力曲线测定 一、实验目的 1. 了解压汞仪的工作愿意及仪器结构； 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 岩石的孔隙结构极其复杂，可看做一系列相互连通的毛细管网络。汞不润湿岩石空隙，在外加压力作用下，汞克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。注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图6-1所示。 图 6-1 典型毛管力曲线 三、仪器流程与设备 图6-2 压汞仪流程图
全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系统，真空系统六大部分组成。 1、高压岩心室：该仪器设有一个岩心室，岩心室采用不锈钢材质，对称半 螺旋密封，密封可靠，使用便捷：样品参数Φ25×20-25mm岩样；可测 μ。 孔隙直径范围：0.03～750m 2、汞体积计量系统:采用高精度差压传感器配合特制汞体积计量管进行计 量，精度高、稳定性好；汞体积分辨率：≤ 30lμ；最低退出压力：≤ 0.3Psi（0.002Mpa）。 3、压力计量系统；采用串联阶梯式计量的方法，主要由四个不同量程的压 力表串联连接，由压力控制阀自动选择不同量程的压力表计量不同压力 段的压力值，提高了测量的准确性；压力表量程：0.1、1、6、60Mpa 各一支；可测定压力点数目：≥100个。 4、补汞装置：主要由调节系统，汞面探测系统及汞杯组成，并由指示灯显 示汞面位置。 5、高压动力系统：由高压计量汞组成；工作压力：0.002~50Mpa；压力平 衡时间：≥60s。 6、真空系统：主要有真空泵以及相关的管路阀件组成；真空度：≤ 0.005mmHg；真空维持时间：≥5min。 四、实验步骤 1.打开岩心室 2.装入岩心，关紧岩心室 3.关闭岩心室阀
低渗透油藏毛管压力曲线特征分析及应用_彭彩珍
文章编号:1000-2634(2002)02-0021-04 低渗透油藏毛管压力曲线特征分析及应用X 彭彩珍1,李治平1,贾闽惠2 (1.西南石油学院,四川南充637001;2.四川电子科技大学) 摘要:我国低渗透油田的储量在探明未动用的地质储量中占有较大的比例。深入研究该类储层的孔隙结构特征对低渗透油层的渗流机理研究及对低渗透油田的合理开发具有重要实际指导意义。通过对低渗透油藏毛管压力曲线的定性特征和定量特征参数分析,发现该类油藏毛管压力曲线符合双曲线变化规律,引用油田压汞法所测得的毛管压力数据,对毛管压力曲线进行双曲线拟合,得到了良好的效果以及有关储层孔隙结构的特征参数。由此可知,低渗透储层具有p d和p c50高、r50小等特点。 关键词:低渗透油藏;毛细管压力;孔隙结构;渗透率 中图分类号:T E311文献标识码:A 引言 毛管力为毛细管中相界面两侧非湿相流体压力与湿相流体压力之差。毛管力方向指向弯液面的凹方向,大小取决于两种流体之间的界面张力、毛细管半径和岩石的润湿性。目前,测定毛管力的方法有4种:半渗隔板法、离心机法、压汞法和吸附法。压汞测试法在储层孔隙结构研究中的应用最广泛,现已列入各油田的油层物性常规分析项目。压汞毛管压力曲线反映了孔喉大小和分布。通过对低渗透油藏毛管压力曲线形态分析,获得大量的定性特征和定量特征参数(如:排替压力、饱和度中值毛管压力、最大汞饱和度和束缚水饱和度、喉道半径、分选系数、歪度、均值、结构特征参数等),从不同角度表征岩样的孔隙结构特征。 1低渗透油藏的概念 据文献[2-4]可知,凡是储层渗透率为0.1@ 10-3~50@10-3L m2的油层为低渗透油层;储层空气渗透率小于0.1@10-3L m2的气层为低渗透致密气层。文献[3]对这些油田特征及开发动用状况有更深入的认识,根据储层渗透率进一步将储层细分为3类:低渗透层(10@10-3 实验七压汞毛管力曲线测定 一．实验目的 1．了解压汞仪的工作原理及仪器结构； 2．掌握毛管力曲线的概念及实验数据处理方法。 二．实验原理 岩石的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛 细管网络。汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克 服毛管力，可进入岩石孔隙。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 与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图 7-1 所示。汞与空气的界面张力σ=480 达因／厘米，接触 角θ=140o。 三．仪器结构 图7-1 压汞退汞毛管力曲线 图7-2 岩石孔隙结构仪 1、2、3、4 压力表，5、6、7、8 压力传感器，9、10 抽空阀，11、12 岩心室，13、14、15 高压电磁阀， 16、17、18 高压手动阀，19、20 隔离阀，21 补汞杯，22、23 汞体积计量管，24、25 压差传感器， 26 高压泵阀， 27 进液阀，28 高压泵，29 步进电机，30 酒精杯，31、32 岩心室阀，33、34 补汞阀，35、36 放空阀，37 真空表， 38 真空放空阀，39 真空泵阀，40 真空泵，41 气体阱 仪器组成：全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系统，真空系 统，计算机实时数据采集处理控制系统七大部分组成。 仪器性能指标： 1．使退汞压力可达0.005MPa(绝对压力)以下,最高压力50MPa 以上。实验过程实现全自动控 制。 2．可测定压力点数目：≥100 个，压力传感器量程：0.1、1、10、50MPa 各一支，可同时做三 块Ф25×25mm 岩样。 四．实验步骤 (1) 调整汞瓶及汞体积测量管内液面位置：打开隔离阀19、20；将步进电机及电磁阀控制器所有开关置于手动状态；打开三个电磁阀及三个高压手动阀；开机进入系统测试，检测所有传感器； 开补汞阀33、34，将补汞杯的调节扭的指针调至当时大气压对应的高度，调整丝杠升降机使指示灯处于亮与不亮状态（瞬时针转-汞瓶升，逆时针转-汞瓶降）。 控制的高压柱塞泵28 的进退，调节到压力传感器8（或压力表4）的读书为零。再次调整丝杠升降机使指示灯处于亮与不亮状态； 关闭隔离阀19、20，液面调整结束。 (1) 装岩样：先将被测岩样装入岩心室11、12，上紧上盖，打开岩心室上方的抽空阀9、10，关闭岩心室下方的岩心室阀31、32，打开补汞阀33、34。 (2) 抽空：打开真空泵阀39，关闭放空阀38，接通真空泵的电源，抽真空15-20 分钟。关闭抽空阀9、10，关闭真空泵40，开放空阀38。 (3) 补汞：打开岩心室阀31、32，调补汞杯升降机（顺时针转——使补汞杯上升），使指示灯 亮（补汞杯21 中的汞面位置与岩心室顶部的高度差为大气压力）。关补汞阀33、34。(4) 利用微机控制进行进攻和退汞实验：软件有六个子菜单，分别是：“参数输入、系统测试、实时控制及数据采集、原始数据、数据 处理和退出”。 a．参数输入：点击“岩心室选择”—选择所使用的岩心室，如第一岩心室（从右到左分别是第一、第二、第三岩心室）；然后点击子菜单“第一岩心室”、“第二岩心室”，输入放入该岩心 室的岩心的主要参数，如渗透率、孔隙度、孔隙体积，大气压力等参数，其它参数不参加运算。保 存文件名一定加后缀“.txt” b．系统测试：有“压力传感器测试”“电磁阀门测试”两个子菜单。点击“压力传感器测试”测试压力传感器是否正常及汞体积测量管中汞柱的位置，岩心抽真空后开始做实验前，压力传感器的压力值在0.035~0.045 范围内均可满足要求，若不在此范围，通过手动控制高压泵进、退，使压 力调试到该范围内。点击“电磁阀测试”子菜单，用鼠标点击“开”或“关”，可检查电磁阀是否运转正常。 c．实时控制及数据采集：有“空载实验”和“岩心实验”两个子菜单。两个实验过程相同。“空载实验”由教师事先测试。主要测试汞本身的压缩值，岩心室一、二、三的空载实验文件名，为kz1.txt，kz2.txt，kz3.txt，文件名系统自动生成，若已做过空载实验，可讲原文件改名，以 免被覆盖。 点击“岩心实验”，输入进汞最高压力（如30 或50MPa）和退汞最低压力0.005MPa，“确定”即可。点击“退出”后即进入实时数据采集窗口：当阀门及控制面板操作完成后（控制按扭全部达 到自动），点击“采集开始”，计算机将自动控制完成压汞和退汞实验。结束后，数据自动存盘，点击“采集结束”。 第二节储层岩石的毛管压力曲线（8学时） 一、教学目的 会计算任意曲面的附加压力，了解毛管压力曲线的测定与换算；了解毛管压力的滞后现象；分析毛管压力曲线；了解毛管压力曲线的应用。 二、教学重点、难点 教学重点： 1、任意曲面的附加压力的计算； 2、毛管压力曲线的测定与换算； 3、毛管压力的滞后现象； 4、毛管压力曲线的分析及应用。 教学难点 1、任意曲面的附加压力的计算； 2、毛管压力曲线的测定与换算； 3、毛管压力曲线的分析及应用。 三、教法说明 课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的数据和图表 四、教学内容 本节主要介绍五个方面的问题： 一、任意曲面的附加压力 二、毛管中液体的上升(与下降) 三、毛管压力曲线的测定与换算 四、毛管压力的滞后现象 五、毛管压力曲线的分析及应用 （一）、任意曲面的附加压力 一、任意曲面的附加压力 拉普拉斯方程： 讨论: (1).毛管中弯液面为球面时 毛管压力Pc:毛管中弯液面两侧非湿相压力与湿相压力之差 大小: 方向:指向弯液面内侧 分析讨论:Pc 与r 成反比, r 越小,Pc 越大 Pc 与б成正比, б越大,Pc 越大 Pc 与cos θ成正比, θ→0°或θ→180°,Pc 越大 (2).毛管中弯液面为平面时 )11(2 1R R P +=?σr R P P c θσσcos 22== ?=r P c θ σcos 2= (3).毛管中弯液面为柱面时 (4).毛管断面渐变时 (5).裂缝中的毛管压力 （二）、毛管中液体的上升(与下降) 气-液系统: 式中： A ——附着张力=σcos θ，达因/cm r ——毛管半径，cm ρ——液体密度，g/cm 3 g ——重力加速度，cm/s 2 σ——液体的表面张力，达因/cm 0 =?P r P P c σ =?=r P P c )cos(2βθσ±=?=W P P c θσcos 2=?=g r h w ρθσcos 2= 文章编号:1000-2634(2003)06-0009-04 核磁共振T2谱法估算毛管压力曲线综述Ξ 阙洪培,雷卞军 (西南石油学院基础实验部,四川南充637001) 摘要:用油藏实测NMR T2谱换算毛管压力曲线,首先需正确确定T2截止值,将T2谱划分为束缚流体T2谱和可动流体T2谱,然后对可动流体T2谱进行烃影响的校正,校正后的可动流体T2谱加上束缚水T2谱获得S W为1条件下的T2谱,然后用换算系数κ将T2谱直接转换成毛管压力曲线。经大量岩心分析和实际NMR测井数据试验表明,碎屑砂岩油藏NMR测井T2分布数据估算毛管压力曲线方法可靠,与岩心压汞毛管压力曲线吻合,其精度相当于常规测井解释。应用这一方法换算的毛管压力曲线可用于确定含油(气)深度范围的饱和度—高度关系,确定油藏自由水面位置。 关键词:核磁共振T2谱;毛管压力曲线;碎屑砂岩;测井解释 中图分类号:TE135 文献标识码:A 油藏毛细管性质决定油水分布,因此毛管压力的测定是油藏表征的基本要素。迄今毛管压力曲线的测定仅限于岩心分析,通常岩心数量非常有限;其次取心有机械风险,且费用高,实验室岩心分析常常不能完全代表井下的渗透条件;第三只能取得小块岩心,不一定能代表目的层段。用油藏NMR测井T2分布数据直接换算毛管压力曲线,其优点是不用取心,也不采用电缆测井连续取样,不失为缺乏岩心的油井获得毛管压力曲线的一种新方法,同时开辟了一种确定油藏饱和度—高度关系的新途径。 本文综述了根据NMR测井T2分布数据直接换算毛管压力曲线的方法及烃对T2谱影响的校正方法[1],举例介绍了这一方法的应用效果。 1 NMR T2谱直接换算毛管压力曲线的理论基础 NMR测井工具测量氢核自旋磁化强度感应信号的强度及其随时间的衰减。对于真实岩石,由于岩石的孔隙分布是非均匀的,弛豫时间呈多指数特征衰减。核磁信号强度与测量体中的流体(水或烃)的氢原子量成正比,对100%水饱和的岩石而言,弛豫时间与孔隙大小成正比,孔隙越小,弛豫时间越短,反之弛豫时间越长,这样孔隙大小的分布就决定了弛豫时间的分布。短T2分量反映岩石小孔隙,长T2分量反映岩石大孔隙,各T2分量之和正比于岩石的总孔隙。 而压汞排驱毛管压力曲线的每一点代表一定压力下非湿相流体所占据的孔隙体积百分数,其毛管压力由流体的表面张力和孔喉半径确定: p c=2σcosθ/r(1)式中:σ为表面张力;θ为流体介面与孔隙壁面之间的接触角;r为孔喉半径。 具体由NMR T2分布获得毛管压力曲线时,需已知累计T2分布及其倒数T-12以及换算系数:κ=p c /T-12(2)由于NMR T2测量代表一定孔隙的孔隙体积,而毛管压力的测量代表一定孔喉体积,对碎屑砂岩,砂粒半径通常决定着孔隙大小及其孔隙通道(喉道)的大小,因此碎屑砂岩的孔喉比一定,两种测量可反映出相同的孔隙几何形态。通过压降注汞(介于p c 和p c+d p c之间注入H g体积)与NMR T2分布曲线对比分析,两种曲线总体上(特别是毛管压力曲线平缓段100%～40%)吻合相当好[2]。 这里介绍的NMR毛管压力曲线方法,孔隙分布和孔喉分布的绘制和对比分析都是用对数比例尺, 第25卷 第6期 西南石油学院学报 Vol.25 No.6 2003年 12月 Journal of S outhwest Petroleum Institute Dec 2003 Ξ收稿日期:2002-09-22 作者简介:阙洪培(1956-),女(汉族),重庆市人,讲师,从事石油工程研究。 毛管压力曲线实验 一、教学目的会计算任意曲面的附加压力，了解毛管压力曲线的测定与换算；了解毛管压力的滞后现象；分析毛管压力曲线；了解毛管压力曲线的应用。 二、教学重点、难点教学重点： 1、任意曲面的附加压力的计算； 2、毛管压力曲线的测定与换算； 3、毛管压力的滞后现象； 4、毛管压力曲线的分析及应用。教学难点 1、任意曲面的附加压力的计算； 2、毛管压力曲线的测定与换算； 3、毛管压力曲线的分析及应用。 三、教法说明课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的数据和图表 四、教学内容本节主要介绍五个方面的问题： 一、任意曲面的附加压力 二、毛管中液体的上升(与下降) 三、毛管压力曲线的测定与换算 四、毛管压力的滞后现象 五、毛管压力曲线的分析及应用 （一）、任意曲面的附加压力 一、任意曲面的附加压力拉普拉斯方程：讨论:(1)、毛管中弯液面为球面时毛管压力Pc:毛管中弯液面两侧非湿相压力与湿相压力之差大小:方向:指向弯液面内侧分析讨论:Pc与r成反比, r 越小,Pc越大 Pc与б成正比, б越大,Pc越大 Pc与cosθ成正比, θ→0°或θ→180°,Pc越大(2)、毛管中弯液面为平面时(3)、毛管中弯液面为柱面时(4)、毛管断面渐变时(5)、裂缝中的毛管压力 （二）、毛管中液体的上升(与下降)气-液系统:式中：A附着张力=σcosθ，达因/cmr毛管半径，cmρ液体密度，g/cm3g重力加速度，cm/s2σ液体的表面张力，达因/cmθ接触角h液体上升高度，cm油-水系统:根据毛细管公式我们可以看到： 1、毛管压力和成正比，，极性大的那一相为润湿相，为正，为正，此时润湿相沿毛管自发吸入上升。 2、毛管压力和Pc和毛管半径成反比，这就是说毛管半径越小，毛管力就越大，毛细管自发吸入湿相的能力就越强，润湿相沿毛细管上升的高度就越大。 3、毛管力实质上是润湿现象的一个特例，是自由表面能在毛细管内相互作用平衡的结果，因此，随着两流体界面张力的增大，即两种液体性质差别的增大，毛管力也应当增大，湿相在毛细管中上升就越高。 4、毛管力是发生在毛细管中的润湿现象，亦就是说：毛管力是润湿的结果，随着润湿相沿毛管的上升。毛管中必然出现弯液 中国石油大学（油层物理）实验报告 实验日期：2010.12.6 成绩： 班级：石工学号：08054213 姓名： 同组者： 实验六压汞毛管力曲线测定 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 岩石的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛细管网络。汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙。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。注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图4-1所示。 图1 典型毛管压力曲线 三．实验设备 图2 压汞仪流程图 (岩心尺寸：φ25×20--25mm，系统最高压力50MPa) 全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系统，真空系统六大部分组成。 1、高压岩心室：该仪器设有一个岩心室，岩心室采用不锈钢材质，对称半螺纹密封，密封可靠，使用便捷；样品参数：φ25×20--25mm岩样；可测孔隙直径范围：0.03~750μm。 2、汞体积计量系统：采用高精度差压传感器配合特制汞体积计量管进行计量，精度高、稳定性好；汞体积分辨率：≤30μl；最低退出压力：≤0.3Psi(0.002MPa)。 3、压力计量系统：采用串联阶梯式计量的方法，主要由四个不同量程的压力表串联连接，由压力控制阀自动选择不同量程的压力表计量不同压力段的压力值，提高了测量的准确性；压力表量程：0.1、1、6、60MPa各一支；可测定压力点数目：≥100个。 4、补汞装置：主要由调节系统，汞面探测系统及汞杯组成，并由指示灯显示汞面位置。 百度文库- 让每个人平等地提升自我 中国石油大学油层物理实验报告 实验日期：成绩： 班级：石工11-1学号：姓名：李悦静教师：张俨彬 同组者：周璇武诗琪徐睿智 压汞毛管力曲线测定 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 岩石的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛细管网络。汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙。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 汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图4-1 所示。 图 1 典型毛管压力曲线 三．实验设备 图 2压汞仪流程图 ( 岩心尺寸：φ25× 20--25mm，系统最高压力50MPa) 全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系统，真空系统六大部分组成。 1、高压岩心室：该仪器设有一个岩心室，岩心室采用不锈钢材质，对称半 螺纹密封，密封可靠，使用便捷；样品参数：φ25×20--25mm 岩样；可测孔隙直径范围： ~750 μm 。 2、汞体积计量系统：采用高精度差压传感器配合特制汞体积计量管进行计量，精度高、稳定性好；汞体积分辨率：≤30 μl；最低退出压力：≤。 3、压力计量系统：采用串联阶梯式计量的方法，主要由四个不同量程的压 力表串联连接，由压力控制阀自动选择不同量程的压力表计量不同压力段的压力值，提高了测量的准确性；压力表量程：、1、6、60MPa 各一支；可测定压力点数目：≥ 100个。 4、补汞装置：主要由调节系统，汞面探测系统及汞杯组成，并由指示灯显 示汞面位置。 浅谈恒速压汞法与常规压汞法优缺点 作者：王新江于少君 【摘要】油藏勘探开发过程中，储集层岩石的孔隙结构是非常复杂的，岩石的孔隙结构特征对储层的渗流特性有直接的影响，一直是油层物理学的一个重要研究内容。目前对孔隙结构认识的资料都是建立在理论模型上的，岩石孔隙结构参数的测定方法主要是常规压汞法、半渗透隔板法、扫描电镜、铸体薄片分析等，都受到检测方法和技术手段的局限性限制，都做了相当的假设性处理，这种假设增加了预测结果的随意性，很难精确地描述储层岩石真实的孔隙结构特征。恒速压汞法是一种测试储层岩石孔隙结构的新技术，对孔隙结构复杂性的认识方面，比以往的研究方法和手段更先进一步，对储层岩石的孔隙结构特征有了更精细的描述和刻画。本文以美国ASPE-730压汞仪为例，浅谈该检测技术的优缺点。 【关键词】常规压汞法；恒速压汞法；孔隙结构；孔喉比 汞对绝大多数造岩矿物来说都是非润湿的。如果对汞施加压力，当注入汞的压力达到孔隙喉道的毛管压力时，汞就会克服毛管阻力进入孔隙内，根据不断注入汞的孔隙体积百分数和对应压力，便能绘制出压汞毛管压力曲线。由于汞的表面张力和润湿接触角比较恒定，常用注入型的压汞法（恒压法和恒速法）毛管压力曲线换算孔隙大小及分布。 式中：PC—毛管压力，单位为（MPa）；σ—表面张力，单位为（N/m），取σ= 0.48 N/m；θ—润湿接触角，单位为（°），取θ=140°； rc—毛管半径，单位为（?m）。 1.常规压汞法 常规压汞法是在一定的压力下记录进汞量测定岩石的孔隙结构的方法，进汞过程可以看成是从一个静止的状态到另外一个静止的状态过程，在两个压力差的作用下，就会有一定量体积汞被注入进被检测的岩石孔隙中，根据压力的涨落变化和相对应进入岩石汞体积的涨落变化情况，就可以测得岩石的孔隙大小和分布曲线，绘制出岩石的进入-退出毛管压力曲线，经过进一步计算就可以得出该样品的其它孔隙结构特征参数。 1.1优点： 该方法测试样品速度快、准确，仪器设备测试原理相对简单、操作比较容易，是大多数油田测试储集岩孔隙结构最普遍、采用最多的方法，也是油田开发初期的勘探开发、储量计算、开发方案的设计等最重要的基础资料。 1.2缺点： 1）常规压汞法的测试过程是发生在两个静止状态之间，这就丢失了很多孔隙结构的信息，比如无法得到孔喉比的信息。 2）虽然常规压汞法测试技术接近事实，确实对发生在孔隙空间中的渗流运动进行了测试。但是测试过程本身包含了太多人工干预的因素，使得许多与自然渗流过程联系在一起的孔隙结构特征无法得到更具体的体现。 第二章毛管压力曲线的应用 第一节压汞法基本原理及应用 一、基本原理 由于表面张力的作用，任何弯曲液面都存在毛细管压力。其方向总是指向非润湿相的一方。储油岩石的孔隙系统由无数大小不等的孔隙组成，其间被一个或数个喉道所连结，构成复杂的孔隙网络。对于一定流体，一定半径的孔隙喉道具有一定的毛管压力。在驱替过程中，只有当外加压力（非润湿相压力）等于或者超过喉道的毛管压力时，非润湿相才能通过喉道进入孔隙，将润湿相从其中排出。此时，外加压力就相当于喉道的毛细管力。 毛细管压力是饱和度的函数，随着压力升高，非润湿相饱和度增大，润湿相饱和度降低。在排驱过程中起控制作用的是喉道的大小，而不是孔隙。一旦排驱压力克服喉道的毛细管压力，非润湿相即可进入孔隙。 在一定压力下非润湿相能够进入的喉道的大小是很分散的，只要等于及大于该压力所对应的喉道均可以进入，至于孔隙，非润湿相能够进入与否，则完全取决于连结它的喉道。 以上是毛细管压力曲线分析的基础。 压汞法又称水银注入法，水银对岩石是一种非润湿相流体，通过施加压力使水银克服岩石孔隙喉道的毛细管阻力而进入喉道，从而通过测定毛细管力来间接测定岩石的孔隙喉道大小分布，得到一系列互相对应的毛管压力和饱和度数据，以此来研究油层物理特征。 在压汞实验中，连续地将水银注入被抽空的岩样孔隙系统中，注入水银的每一点压力就代表一个相应的孔喉大小下的毛细管压力。在这个压力下进入孔隙系统的水银量就代表这个相应的孔喉大小所连通的孔隙体积。随着注入压力的不断增加，水银不断进入更小的孔隙喉道，在每一个压力点，当岩样达到毛细管压力平衡时，同时记录注入压力（毛细管力）和注入岩样的水银量，用纵坐标表示毛管压力p c,横坐标表示润湿相或非润湿相饱和度，作毛管压力与饱和度关系曲线—毛管压力曲线，该曲线表示毛管压力与饱和度之间的实测函数关系。 通常把非润湿相排驱润湿相称为驱替过程，而把润湿相排驱非润湿相的反过程称之为吸入过程。在毛细管压力测量中，加压用非润湿相排驱岩芯中的润湿相属于驱替过程，所得毛管压力与饱和度关系曲线称之为驱替毛管压力曲线，降压用润湿相排驱非润湿相属于吸入过程，所得毛管压力与饱和度关系曲线称之为吸入毛管压力曲线，在压汞法中，通常把驱替叫注入，把吸入叫退出。 压汞法的最大优点是测量特别方便、速度快，测量范围大，测一个样品仅需1-2小时，此外压汞法对样品的形状、大小要求不严，甚至可以测量岩屑的毛细管压力。但压汞法也有很多缺点，例如非润湿相用水银，水银又是在真空条件下压入的，这与油层实际情况差别较大，并且水银有毒，操作不安全。 二、应用 1．确定油藏原始含油饱和度 当压力达到一定高度后，压力再继续升高，非润湿相饱和度增加很小或不在增加，毛管压力曲线与纵轴近乎平行，此时岩样中的剩余润湿相饱和度，一般认为相当于油层岩石的束缚水饱和度S wi，而此时的非润湿相饱和度即为油藏原始含油饱和度S o。 一、教学目的 会计算任意曲面的附加压力，了解毛管压力曲线的测定与换算；了解毛管压力的滞后现象；分析毛管压力曲线；了解毛管压力曲线的应用。 二、教学重点、难点 教学重点： 1、任意曲面的附加压力的计算； 2、毛管压力曲线的测定与换算； 3、毛管压力的滞后现象； 4、毛管压力曲线的分析及应用。 教学难点 1、任意曲面的附加压力的计算； 2、毛管压力曲线的测定与换算； 3、毛管压力曲线的分析及应用。 三、教法说明 课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的数据和图表 四、教学内容 本节主要介绍五个方面的问题： 一、任意曲面的附加压力 二、毛管中液体的上升(与下降) 三、毛管压力曲线的测定与换算 四、毛管压力的滞后现象 五、毛管压力曲线的分析及应用 （一）、任意曲面的附加压力 一、任意曲面的附加压力 拉普拉斯方程： 讨论: (1).毛管中弯液面为球面时 毛管压力Pc:毛管中弯液面两侧非湿相压力与湿相压力之差 大小: 方向:指向弯液面内侧 分析讨论:Pc 与r 成反比, r 越小,Pc 越大 Pc 与б成正比, б越大,Pc 越大 Pc 与cos θ成正比, θ→0°或θ→180°,Pc 越大 (2).毛管中弯液面为平面时 (3).毛管中弯液面为柱面时 (4).毛管断面渐变时 (5).裂缝中的毛管压力 )11(2 1R R P +=?σr R P P c θσσcos 22==?=r P c θ σcos 2=0 =?P r P P c σ = ?=r P P c )cos(2βθσ±=?= （二）、毛管中液体的上升(与下降) 气-液系统: 式中： A ——附着张力=σcos θ，达因/cm r ——毛管半径，cm ρ——液体密度，g/cm 3 g ——重力加速度，cm/s 2 σ——液体的表面张力，达因/cm θ——接触角 h ——液体上升高度，cm 油-水系统: 根据毛细管公式我们可以看到： 1、毛管压力c P 和θcos 成正比，090πθ，极性大的那一相为润湿相，θcos 为正，c P 为正，此时润湿相沿毛管自发吸入上升。 W P P c θσcos 2=?=g r h w ρθσcos 2=g r h ???=ρθσcos 2 中国石油大学油层物理实验报告 实验日期：成绩： 班级：石工11-1 学号：姓名：李悦静教师：张俨彬 同组者：周璇武诗琪徐睿智 压汞毛管力曲线测定 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 岩石的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛细管网络。汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙。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。注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图4-1所示。 图1 典型毛管压力曲线 三．实验设备 图2 压汞仪流程图 (岩心尺寸：φ25×20--25mm，系统最高压力50MPa) 全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系统，真空系统六大部分组成。 1、高压岩心室：该仪器设有一个岩心室，岩心室采用不锈钢材质，对称半螺纹密封，密封可靠，使用便捷；样品参数：φ25×20--25mm岩样；可测孔隙直径范围：~750μm。 2、汞体积计量系统：采用高精度差压传感器配合特制汞体积计量管进行计量，精度高、稳定性好；汞体积分辨率：≤30μl；最低退出压力：≤。 3、压力计量系统：采用串联阶梯式计量的方法，主要由四个不同量程的压力表串联连接，由压力控制阀自动选择不同量程的压力表计量不同压力段的压力值，提高了测量的准确性；压力表量程：、1、6、60MPa各一支；可测定压力点数目：≥100个。 4、补汞装置：主要由调节系统，汞面探测系统及汞杯组成，并由指示灯显示汞面位置。 图3 压汞仪设备图 5、高压动力系统：由高压计量泵组成；工作压力：~50MPa；压力平衡时间：≥60s。 6、真空系统：主要有真空泵以及相关的管路阀件组成；真空度：≤；真空维持时间：≥5min。 四、实验步骤 1．装岩心、抽真空：将岩样放入岩心室并关紧岩心室，关岩心室阀，开抽空阀关真空泵放空阀；开真空泵抽空15~20分钟； 2．充汞：开岩心室阀，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；开隔离阀，重新调整汞杯高度，此时压差传感器输出值为~之间；关抽空阀，关真空泵，打开真空泵放空阀，关闭补汞阀； 3．进汞、退汞实验：关高压计量泵进液阀，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：开高压计量泵进液阀，关隔离阀；开补汞阀，开抽空阀；打开岩心室，取出废岩心，关紧岩心室，清理台面汞珠。 油藏岩石润湿性测定(征求意见稿) 修订说明 一.任务来源 本标准根据石油工业标准化技术委员会秘书处文件油标委字[2005]5号转发《关于下发2005年石油天然气行业标准制修订项目计划的通知》的通知修订本标准，序号为。（有待确定）二. 修订本标准的目的意义 油藏岩石的表面形式即润湿性是岩石与流体综合特性的体现，是油藏描述的重要内容之一，它影响油藏的原始油水分布、束缚水及残余油饱和度的大小，同时也对相对渗透率曲线、毛管压力曲线、油藏电性和三次采油具有一定的影响。因此准确测量油藏岩石的润湿性对于油田开发动态模拟和选择提高采收率方法具有重要意义。国内现行的油藏岩石润湿性测定行业标准为SY/T 5153-1999。该标准至今已使用6年，随着技术的发展，取芯方式不断改进，实验方法不断完善。 原标准已经不能适应当前生产和科研的需要，部分内容需要修改和增加，为了保持标准的综合性、完整性，将该标准进行修订是非常有必要的。 三. 起草工作的简要过程 中国石化胜利油田分公司地质科学研究院承担了原标准的修订工作，200 年月申请立项修订该行业标准。由于长期从事油藏岩石物理性质和渗流特性的测试与研究工作，了解掌握国内外本行业的现状和发展方向，从年月起到2006年6月，先后多次到油田、石油院校调研，向有关专家征求意见，收集资料。在原标准的基础上修订了油藏岩石润湿性测定行业标准，并完成了征求意见稿。于2006年7月13日分别给个标准化委员和有关专家寄去了标准的征求意见稿。 四.修订本标准的依据 本标准在原标准的基础上，根据油层物理学的基本概念和基本理论及国内同行业生产研究中对润湿性测定的要求，参考了美国岩心公司关于该参数测定的操作规程和质量控制方法进行修改。 五.新旧标准的比较 本标准与修订前的标准相比，新标准主要做了如下重要修订： 1.增加了弱胶结或未胶结油藏岩石类型的取样、样品制备及保存方式； 1.根据毛管压力曲线形态对储层定性分类 （1）大孔粗喉型储层 特点：孔隙个体大，喉道粗，分选连通好，歪度偏大，孔隙度、渗透率均好。 （2）小孔粗喉型储层 特点：喉道粗，孔隙个体小，分选连通较好，孔隙度低--中，渗透率中等--低。 （3）大孔细喉型储层 特点：孔隙个体大，喉道偏细，孔隙度中等，渗透率偏低。 （4）小孔细喉型储层 特点：孔隙个体小，喉道偏细，细歪度，孔隙度低，渗透率低。 粗喉、中喉、细喉、微喉的分级： 级别主要流动喉道直径um 特粗喉>30um 粗喉20~30 中喉10~20 细喉1~10 微喉<1 美国岩心实验室(Core Laboratories)根据孔喉半径大小将孔喉分为三种类型: 1.大孔喉(Macropores)—孔喉半径大于1.5μm; 2粗微孔喉(Coarse micropores)—孔喉半径在0.5～1.5μm; 3.细微孔喉(Fine micropores)—孔喉半径小于0.5μm。 于是该实验室在压汞毛管压力资料分析时计算这三类孔喉在岩石中所连通的孔隙体积百分数, 即: 1.大孔喉(>1.5μm)的孔隙体积百分数; 2.粗微孔喉(0.5～1.5μm)的孔隙体积百分数; 3.细微孔喉(<0.5μm)的孔隙体积百分数。 根据 E.S.米赛尔和W.V.安琪哈尔特的研究，吸附水膜的厚度一般可达0.1μm(有时可以变厚)。这就意味着, 在自然条件下, 水膜可以把半径≤0.1μm的管道全部堵死, 使石油无法进入。马丁·雷克曼也曾明确宣称:应当把半径<0.1μm 的孔隙当成岩石固体部分看待, 祝总祺等建议扬弃了半径<0.1μm的孔隙之后, 其余的半径大于0.1μm的孔隙空间代表石油能够进入的孔隙空间, 并将这部分空间体积称为“有用孔隙体积”。笔者认为, 可将半径小于0.1μm的孔喉称作极细微孔喉, 可从压汞毛管压力曲线上计算出极细微孔喉连通的孔隙体积百分数, 把 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 中国石油大学渗流物理实验报告 实验日期：2014.11.22成绩： 班级：学号：姓名：教师： 同组者： 压汞法测毛管力曲线 一、实验目的 1．了解压汞仪的工作原理及仪器结构； 2．掌握毛管力曲线测定方法及数据处理方法。 二、实验原理 岩石的孔隙结构极其复杂，可看做一系列相互连通的毛细管网络，而汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙。随着压力增加，汞依次进入大小岩石孔隙，岩心中的汞饱和度不断增加；当汞进入最细的孔隙喉道后，压力增加，岩心中的汞饱和度不再增加，毛管力曲线为垂线，此时的汞饱和度称为最大含汞饱和度。在达到最高压力降压时，小孔隙中的汞先退出，之后是较大孔隙中的汞退出，当压力为零时，岩心中的汞饱和度称为最小汞饱和度。 典型毛管力曲线如下所示： 三、实验流程 实验流程图如下所示： 四、实验操作步骤 1.装岩心、抽真空：打开岩心室，装入岩心；关闭岩心室，关闭岩心室阀关真空泵放空阀；检查确保抽空阀打开，然后打开真空泵电源，抽真空10分钟左右； 2.充汞：开岩心室阀，开隔离阀；调整汞杯高度至指示灯刚亮，关抽空阀，关闭补汞阀关闭真空泵电源，慢开真空泵放空阀； 3.进汞、退汞实验：关闭进液阀，调节计量泵使最小量程压力表示数为零，并由数显屏读取初始汞柱高度；进汞实验，按实验数据表，设定压力，逐级进泵加压（加至10 MPa），稳定后记录压力及汞柱高度；退汞实验,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，直至达到最低压力（注意在进泵时，压力达到0.06，0.6，3 MPa时应关闭相应的截止阀，保护小量程的压力表；退泵时则在相应的压力点打开相应的截止阀）； 4.结束实验：打开泵进液阀，关隔离阀；开补汞阀，开抽空阀；打开岩心室，取出废岩心，清理台面汞珠，关紧岩心室，清扫桌面汞珠。 五、实验数据处理 以下是实验原始数据记录表： 岩心直径：2.510 cm 计量管截面积：0.3568 cm2 压汞毛管力曲线的测定 1、 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。 2、 实验原理 岩心的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛细管网络。汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙。虽压力增加，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。注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图1所示。 1-压汞曲线 2-退汞曲线 图1 典型毛管力曲线 3、 实验流程 图2 压汞仪流程图 4、 实验操作步骤 1.装岩心、抽真空：将岩心放入岩心室并关紧岩心室，关岩心室阀，开抽空阀，关真空泵放空阀；开真空泵抽空15～20分钟； 2.充泵：开岩心室阀，开补汞罚，调整汞杯高度，使汞杯液面至抽空阀的距离H与当前大气压下的汞柱高度（约760mm）相符；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；关抽空阀，关真空阀，打开真空泵放空阀，关闭补汞阀； 3.进泵、退泵实验：关高压计量泵进液阀，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； 4.结束实验：开高压计量泵进液阀，关隔离阀；开补汞阀，开抽空阀；打开岩心室，取出废岩心，关紧岩心室，清理台面汞珠。 （注意：进泵时，压力由小到大，当压力达到压力表量程的2/3时，关闭相应的压力表；退泵时，压力降到高压表量程的1/3以下并在下一级压力表的量程范围内时，才能将下一级压力表打开。） 5、 实验数据处理 1.计算岩心含汞饱和度，绘制毛管力曲线； 取序号为2的进汞实验的数据进行分析，即进汞高度为34.71cm；校正高度为34.74cm 由 ，得： 同理，可得表1中的数据，以及毛管力曲线如下图3所示： 中国石油大学油层物理实验报告 实验日期： 2014.11.04 成绩： 班级：石工(实验)1202 学号：姓名：教师：张俨彬 同组者： 压汞法测定毛管力曲线 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 岩石的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛细管网络。汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙。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。注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图所示。 1-压汞曲线 2-退汞曲线 典型毛管力曲线 三、仪器流程与设备 压汞仪流程图 全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系统，真空系统六大部分组成。 1、高压岩心室：该仪器设有一个岩心室，岩心室采用不锈钢材质，对称半螺纹密封，密封可靠，使用便捷；样品参数：φ25×（20--25mm ）岩样；可测孔隙直径范围：0.03-750μm 。 2、汞体积计量系统：采用差压传感器配合特制汞体积计量管计量汞体积。进汞实验时，高压泵驱动酒精沿管线经隔离阀进入汞体积计量管，计量管中的泵下行，沿管线经岩心室和岩心。进汞压力的大小由高压计量泵控制，数据由压力表组读取。进入岩心的汞体积通过汞体积计量管和差压传感器测定。计量管内上部为酒精，下部为汞。差压传感器右端与计量管上端相连，管线内充满酒精；其左端与测量管底部相连，管线内充满汞，因此，差压传感器两端的压差为： ()gh P 酒精汞-ρρ=? ΔP----差压传感器两端的压差，Pa ； ρ汞，ρ酒精---分别为实验条件下汞和酒精的密度，kg/m 3； h---汞体积计量管中汞柱的高度，m 。 3、压力计量系统：采用串联阶梯式计量的方法，主要由四个不同量程的压力表串联连接，由压力控制阀自动选择不同量程的压力表计量不同压力段的压力值，提高了测量的准确性；压力表量程：0.1、1、6、60MPa 各一支。 4、补汞装置：主要由调节系统，汞面探测系统及汞杯组成，并由指示灯显示汞面位置。 5、真空系统：可用真空泵对岩心室，岩心和相关管线抽真空。实验七压汞毛管力曲线测定
毛管压力曲线实验
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