壓汞毛管力曲線的測定試驗報告講訴

1、中國石油大學(xué)（油層物理）實驗報告實驗日期：2012.12.24 成績：_班級： 石工10-15班 學(xué)號:10131504姓名： 于秀玲 教師: 張儼彬同組者：宋文輝秘榮冉壓汞毛管力曲線測定一.實驗?zāi)康?了解壓汞儀的工作原理及儀器結(jié)構(gòu)；2. 掌握毛管力曲線的測定方法及實驗數(shù)據(jù)處理方法。.實驗原理巖石的孔隙結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，可以看作一系列相互連通的毛細管網(wǎng)絡(luò)。汞不潤濕巖石 孔隙，在外加壓力作用下，汞克服毛管力可進入巖石孔隙。隨壓力增加，汞依次由大到 小進入巖石孔隙，巖心中的汞飽和度不斷增加。注入壓力與巖心中汞飽和度的關(guān)系曲線即為毛管力曲線，如圖4-1所示00270.50201100755025卜壓汞曲

2、線 A退隸曲線圖1典型毛管壓力曲線三. 實驗設(shè)備P4=60MPaPj=SMPaPa=lt4PaP)=Q. IMPa隸杯Ad 補汞閥柚空閥巖心室N巖心室閥控制閥壓力表W)截止閥截止閥截止閥1網(wǎng)hi 丫-Lco隔離閥差圧傳感器-1X11校正閥- 60s。6、 真空系統(tǒng)：主要有真空泵以及相關(guān)的管路閥件組成；真空度： 0.005mmHg ; 真空維持時間：5min。四. 實驗步驟1. 裝巖心、抽真空：將巖樣放入巖心室并關(guān)緊巖心室，關(guān)巖心室閥，開抽空閥， 關(guān)真空泵放空閥；開真空泵抽空1520分鐘；2. 充汞：開巖心室閥，開補汞閥，調(diào)整汞杯高度，使汞杯液面至抽空閥的距離H 與當(dāng)前大氣壓力下的汞柱高度（約

3、760mm ）相符；開隔離閥，重新調(diào)整汞杯高度，此時壓差傳感器輸出值為28.0035.00cm之間；關(guān)抽空閥，關(guān)真空泵，打開真空泵放空閥， 關(guān)閉補汞閥；3. 進汞、退汞實驗：關(guān)高壓計量泵進液閥，調(diào)整計量泵，使最小量程壓力表為零； 按設(shè)定壓力逐級進泵，穩(wěn)定后記錄壓力及汞體積測量管中汞柱高度，直至達到實驗最高 設(shè)定壓力；按設(shè)定壓力逐級退泵，穩(wěn)定后記錄壓力及汞體積測量管中汞柱高度，直至達到實驗 最低設(shè)定壓力；4. 結(jié)束實驗：開高壓計量泵進液閥，關(guān)隔離閥；開補汞閥，開抽空閥；打開巖心 室，取出廢巖心，關(guān)緊巖心室，清理臺面汞珠。（注意：進泵時，壓力由小到大，當(dāng)壓力達到壓力表量程的 2/3時，關(guān)閉相應(yīng)的壓

4、力 表；退泵時，壓力降到高壓表量程的1/3以下并在下一級壓力表的量程范圍內(nèi)時，才能 將下一級壓力表打開。）五. 數(shù)據(jù)處理與計算表1毛管力曲線測定數(shù)據(jù)記錄巖心直徑：2.526cm計量管截面積：0.2891cm2巖心長度：2.004cm巖心孔隙度：42.8%序號進汞壓力進汞高度校正咼度汞飽和度%退汞壓力退汞咼度校正咼度汞飽和度%毛管半 徑（m）1035.8435.840.00020.00535.3935.432.760.00530.0130.1338.42147.08030.0133.5933.6414.810.0127.4727.5955.5273.54040.0227.6327.6954.84

5、0.0225.1625.2871.0636.77050.0325.2525.3270.790.0324.7024.8374.0924.51360.0424.9825.0572.610.0424.5524.6875.1018.38570.0524.8824.9573.280.0524.4124.5476.0414.70880.0724.8024.8773.820.0724.3324.4876.4410.50690.0924.7824.8673.890.0924.2524.3977.058.171100.1224.7624.8474.020.1224.1624.3277.526.128110.15

6、24.7724.8573.960.1524.0824.2278.194.903120.224.8024.8973.720.224.1024.2577.993.677130.324.7824.8873.820.324.0724.2378.132.451140.524.7624.8773.860.524.0324.2178.261.47115124.6724.8274.16124.0024.2278.190.735161.524.4924.6675.231.523.8724.1278.870.49017224.2824.4876.44224.1224.3979.000.36818524.0024.

7、3877.12523.6624.0779.200.14719823.6624.1978.40823.4523.9979.740.092201023.5024.1378.801023.3223.9580.010.0741.計算巖心含汞飽和度，繪制毛管力曲線 某一毛管力對應(yīng)巖心含汞飽和度SHg :著 100% 叮 100%式中：h0 進汞壓力為零時對應(yīng)的計量管汞柱咼度，cm ；hi -某一設(shè)定壓力對應(yīng)的計量管汞柱高度，cm ；A 計量管橫截面積，cm2Vp 巖心中的孔隙體積，Vp 1 d2L ,cm3P 4d巖心直徑，cm ；L巖心長度，cm ;巖心孔隙度，小數(shù)；取進汞壓力為O.OIMPa時實驗數(shù)

8、據(jù)計算為例，h0 =32.34 cm， h2 =33.64 cm，A=0.2891 cm2， d=2.526 cm 丄=2.004 cm ,=42.8%Vp1223nd2Ln 2.5262 2.004 42.8% 4.2983cm344仏 100%Vpdk 100% o.2891(3584Vp4.29433.64)100%14.81%同理，其他組數(shù)據(jù)均按上述過程計算 ，可得到不同毛管力下所對應(yīng)的巖心含汞飽 和度。根據(jù)毛管力PC和對應(yīng)的巖心含汞飽和度SHg在半對數(shù)坐標(biāo)上繪制毛管力曲線圖4毛管力曲線力壓管毛O 1011 1 o O汞飽和度/%0.0012 根據(jù)毛管力公式計算不同壓力對應(yīng)的毛管半徑，

9、并繪制孔隙大小分布柱狀圖圖4孔隙大小分布柱狀圖2 cosPc2 480 cos1400PC0.7354Pc(m)(4-3)式中：Pc毛管力，MPa ;汞與空氣的界面張力，480mN/m ; 潤濕角，140；r 毛管半徑， m。取進汞壓力為0.0iMpa寸實驗數(shù)據(jù)計算為例，其所對應(yīng)的毛管半徑0.7354Pc0.73540.0173.54 m同理計算其他組毛管半徑數(shù)據(jù)，填入表中，并繪制孔隙大小分布柱狀圖3 .求取巖石的最大孔喉半徑max、飽和度中值壓力Pc50、退汞效率We等有關(guān)物性參并說 明求取方法、在圖上標(biāo)明；(1)巖石的最大孔喉半徑 Gax :由圖求Pt的求法：將壓汞曲線的中間平緩線段延伸與

10、縱坐標(biāo)的交點的讀數(shù)即為閾壓Pt，讀圖得PT=0.009MPa 則最大孔喉半徑為:.0.7354 (r max(Pt(4-4)(2)飽和度中值壓力Fc50m) =0.735481.71(阿)0.009進汞毛管力曲線上含汞飽和度為50%寸相應(yīng)的毛管壓力即為Pc50，它越小表明巖石滲透率性越好，產(chǎn)能越高;讀圖知：Pc50=0.018MPa比較小，說明巖石滲濾性比較好。(3)退汞效率We在限定的壓力范圍內(nèi)，從最大注入壓力降到壓力接近零時，從巖心內(nèi)退出的汞體積與降壓前注入的汞總體積的百分比。它反映了非濕相毛細管效應(yīng)采收率。計算公式如下：SHg max SHg minW4 g-g 100%SHg max式

11、中，We-退汞效率，%;S-g max 壓汞曲線上，最高壓力對應(yīng)的巖心中的含汞飽和度,S-g min 退汞曲線上，壓力接近零時巖心中的含汞飽和度 在所測得的毛管力曲線上可得讀圖知 S-gmax =78.80%,退汞曲線上 S-gmin =38.42%,則退汞效率WeS-gmax S-gmin 100% = 78.80% 38.42% 100% 51.24%S-g max78.80%六. 實驗總結(jié)通過這次實驗，我學(xué)習(xí)了壓汞法測量毛管力曲線的原理、 方法以及基本的實驗流程, 了解了壓汞儀的結(jié)構(gòu)及其工作原理。這次試驗是不可逆的，因此在試驗中應(yīng)該嚴謹認真 的去做每一步。注意操作的規(guī)范性，以免中毒和造成壓力表的損壞。通過