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：
1000)
(22
22100?-=P P A L Q P K μ (2
310m μ-)
令)(200022210P P P C -=
μ; 200
w
or h Q Q =， 则A
L h CQ K w or 200=
式中：K —气测渗透率，2310m μ-； A —岩样截面积，2cm ;
L —岩样长度，cm; 1P 、2P --岩心入口及出口压力0.1Mpa; 0P —大气压力, 0.1Mpa; μ—气体的粘度s mPa .; 0Q —大气压力下的流量,s cm /3; or Q —孔板流量计常数, s cm /3; w h —孔板压差计高度,mm ; C —与压力1P 有关的常数;
测出C(或1P 、2P )、w h 、or Q 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2-1 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；
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。
，调节减（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”
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）选取数值最小的孔板，插入岩心出口端的胶皮管上，缓慢关闭孔板放空阀；
，同时观察孔板压差计（3）缓慢调节供压阀，建立适当的C值（15～6 之间最佳）
上液面，不要使水喷出。如果在C=30 时，孔板水柱高度超过200mm，则换一个较大的孔板，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、C 值和孔板流量计常数；
（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。
3. 中高渗岩心渗透率的测定
如果在最大C(30)，最大孔板时，孔板水柱仍超过200mm，说明渗透率较大，应由水银或水柱压差计测量岩心两端的压差：
（1）打开汞柱阀，选取一中等范围孔板，插入岩心出口端的胶皮管上，缓慢关闭孔板放空阀；
（2）缓慢调节供压阀，将汞柱高度调到100～200mm 之间，相应的孔板水柱高度在100～200mm 之间。如孔板水柱高度不在100～200mm 时，则更换合适的孔板；
（3）待孔板压差计液面稳定后，记录孔板水柱高度、汞柱高度和孔板流量计常
1
5
数；
（4）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；
（5）调节供压阀，使水银面至最低位置；调节减压阀，将压力表压力降为零； 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。
若在水银柱很低的情况下，孔板水柱仍超过 200mm ，说明渗透率很高，则应打开 中间水柱压差计，步骤同上。
五．数据处理与计算
由岩样的几何尺寸 A 、 L 和测得C 、Q or 、 h w 的代入公式(2-5)，即可计算岩样的 渗透率：
表 2-2 气体渗透率测定原始记录
岩样截面积 24
D L A π
?
==25.392cm
1K =0.57(2310m μ-)
同理 2K =0.59?2310m μ- 3K =0.61?2310m μ- 所以 岩样渗透率
K =0.59?2310m μ-