中国石油大学岩石气体渗透率的测定
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：
实验二 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：
K =
⨯1000-33
A (P 1-P 2) (10μm ) （2-1）
2
2
2P 0Q 0μL
令 c =
2000μP 0(P 1-P 2)
2
2
; Q 0=
Q 0r h w
, 代入式（2-1） 200
则有 K =
CQ 0r h w L
（2-2）
200A
-3210μm ; A—岩样截面积，cm 2； 式中，K —气体渗透率，
L —岩样长度，cm ； P 1、P 2—岩心入口及出口大气压力，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 —孔板压差计高度，mm ； C—与压力有关的常数。 测出C （或P 1、P 2）、h w 、Q 0r 及岩样尺寸，即可求出渗透率。
三. 实验工具
如下图所示，GD-1型气体渗透率仪。
（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，并记录。
2. 将岩样装入岩心夹持器；把换向阀指向“环压”，关闭环压放空阀，打开环压阀，缓慢打开气源阀，使环压表指针到达1.2～1.4MPa ；
3. 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；把换向阀转向“供气”，调节减压阀，控制供气压力为0.2～0.3MPa （请勿超过0.3MPa ，否则将损坏定值器）；
（2）选取数值最大的孔板，插入岩心出口端的胶皮管上，缓慢关闭孔板放空阀；
（3）缓慢调节供压阀，建立适当的C 值（15～6之间最佳），同时观察孔板压差计上液面，不要使水喷出。如果在C=9时，孔板水柱高度低于100mm ，则换一个较小的孔板，直到孔板水柱在100～200mm 之间为止；
（4）待孔板压差计液面稳定后，记录孔板水柱高度、值和孔板流量计常数C ； （5）调节供压阀，改变岩心两端压差，测量三个不同压差下的渗透率值； （6）调节供压阀，将C 表压力降至零；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。整理实验台，实验结束。
五. 数据处理与计算
由岩样尺寸A 、L 和测得C 、Q 0r 、h w 的代入公式(2-2)，即可计算岩样的渗透率。
根据实验测得的数据可以求得：
⎛D ⎫⎛2. 530⎫2
岩样截面积A =π⨯ ⎪=π⨯ ⎪=5. 027cm
⎝2⎭⎝2⎭当C=9时，气体渗透率 K 1=
CQ 0r h w L 9⨯2.773⨯164.5⨯6.040==24. 664⨯10-3(μm 2) ；
200A 200⨯5. 027
22
当C=10时，气体渗透率 K 2=
CQ 0r h w L 10⨯2. 773⨯148.0⨯6.040
==24. 655⨯10-3(μm 2) ；
200A 200⨯5. 027
当C=12时，气体渗透率 K 3=
CQ 0r h w L 12⨯2.773⨯124.5⨯6.040
==24. 888⨯10-3(μm 2) ；
200A 200⨯5. 027
平均气体渗透率 K =
-
K 1+K 2+K 324. 664+24. 655+24. 888
=⨯10-3=24. 736⨯10-3(μm 2)
33
六. 实验总结
通过本次实验，我加深了对于岩石渗透率概念和达西公式的理解，了解了气测岩石渗透率的基本原理与方法，并通过亲身操作试验测得了关于岩石渗透率的相关数据，最后通过计算得出了岩石的气体渗透率。
本实验过程较为简单，但需要特别注意相关阀门的关闭和打开顺序，并注意孔板的选择，以实现孔板压差计液面高度控制在100mm--200mm 之间，以保证实验的准确性。实验过程中应耐心仔细，防止压差计中水流出。
最后，感谢老师指导。