中国石油大学(华东)岩石润湿性测定实验

中国石油大学（岩石可钻性的测定）实验报告实验日期： 成绩：班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者：岩石可钻性的测定一、实验目的1．了解岩石的可钻性；2．掌握岩石可钻性的测量方法。

二、实验原理1．实验设备实验中使用岩石可钻性测试仪来测量岩石的可钻性，如下图 1 所示。

设备的具体技术指标参见《岩石可钻性测定及分级方法-SY/T 5426-2000》。

图1 岩石可钻性测试仪2．测量原理使用特制微钻头（牙轮钻头或PDC 钻头），以一定的钻压（牙轮钻头为890N ±20NPDC 钻头为500N ±10N ）和转速（55r/min ±1r/min ）在岩样上钻三个特定深度的孔（牙轮钻头为2.4mm ，PDC 钻头为3mm ），取三个孔钻进时间的平均值为岩样的钻时（t d ），对t d 取以2 为底的对数值作为该岩样的可钻性级值K d 计算公式如下所示：K d =log 2 t求得可钻性级值后，再查岩石可钻性分级标准对照表（如下表1 所示）进行定级。

表1 岩石可钻性分级对照表三、实验步骤1. 试样用石油钻井所取井下岩心或地面采的岩石，岩样制备成圆柱体（直径40-100mm，高度30-80mm）或长方体（长宽各100mm，高度20-100mm），端面平行度公差值≤0.2mm，试验前将试样放在温度设定为105-110℃的干燥箱内烘烤24 小时；2. 将手轮上移至最上端，取下岩心支架、钻头和接屑盘并清扫干净；3. 装上接屑盘，将所选的微型钻头安装在花键轴上端（注意：钻头上键槽应对准花键轴上端的键！），安装好钻头后，将岩心支架回归原位；4. 关闭所有钻进模式（牙轮模式和PDC 模式），打开总电源，打开相应的钻进模式开关（牙轮模式或PDC 模式，开关如图2 所示），打开电机调速器上的电机开关，开动电机，调电机至规定转速55 转/分（注意：教师进行此项调速操作，学生请不要调电机转速，避免产生危险！），然后关闭电机开关；图2 钻进模式开关示意图5. 选择好相应的钻压砝码（牙轮钻头用两个砝码，PDC 钻头只用一个下部大砝码），放在砝码支架上；6. 将准备好的试样放在岩心支架上，手轮下移，稍用力夹紧岩样，如果钻头高出岩心支架，应在轻轻夹紧岩样的同时，逆时针转动小手摇泵手轮，卸掉液压系统压力（注意：要确保岩样的钻进面一定为平面！）。

来源于骄者拽鹏 习题11.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。

气体混合物的质量组成如下：%404-CH ,%1062-H C ，%1583-H C ，%25104-H C ，%10105-H C 。

解：按照理想气体计算：2.已知液体混合物的质量组成：%.55%,35%,1012510483---H C H C H C 将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。

解：3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成：%23.964-CH ,%85.162-H C ，%83.083-H C ，%41.0104-H C ， %50.02-CO ，%18.02-S H 。

若地层压力为15MPa ，地层温度为50C O 。

求该天然气的以下参数：（1）视相对分子质量；（2）相对密度；（3）压缩因子；（4）地下密度；（5）体积系数；（6）等温压缩系数；（7）粘度；（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。

解：（1）视相对分子质量836.16)(==∑i i g M y M （2）相对密度58055202983616..M M ag g ===γ（3）压缩因子 244.3624.415===c r p p p 648.102.19627350=+==c r T T T（4）地下密度）（＝）（3/95.11127350008314.084.0836.1615m kg ZRT pM V m g g +⨯⨯⨯===ρ（5）体积系数)/(10255.6202735027315101325.084.0333m m T T p p Z p nRT pZnRTV V B sc sc scsc gscgf g 标-⨯=++⨯⨯=⋅⋅===（6）等温压缩系数3.2441.6480.52[]）（＝＝1068.0648.1624.452.0-⨯⋅⋅=MPa T P T C C rc rgrg（7）粘度16.836500.01171.41.6483.244[])(01638.00117.04.1/11s mPa g g g g ⋅=⨯=⨯=μμμμ（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。

中国石油大学 渗流物理 实验报告实验日期:成绩:班级: 学号: 姓名: 教师:同组者:岩石润湿性测定实验一．实验目的1．了解光学投影法测定岩石润湿角的原理及方法； 2．了解界面张力的测定原理及方法； 3．加深对岩石润湿性、界面张力的认识。

二．实验原理1．光学投影法测定岩石润湿角液体对固体表面的润湿情况可以通过直接测定接触角来确定。

将待测矿物磨成光面，浸入油(或水)中，如图1所示，在矿物光面上滴一滴水(或油)，直径约1～2mm ，然后通过光学系统将一组光线投射到液滴上，将液滴放大、投影到屏幕上，直接测出润湿角，或测量液滴的高度h 和它与岩石接触处的长度D ，按下式计算接触角θ：D htg22=θ式中， θ—润湿角，°；h —液滴高度，mm ；D —液滴和固体表面接触的弦长，mm 。

图1 投影法润湿角示意图 2．悬滴法测定液滴界面张力悬滴法适用于密度差较大的测定液-液或气-液之间的界面张力，测量范围为10-1～10-2 mN/m 。

液体自管口滴落时，当液滴接近最大直径时，用光学设备记录下液滴图像。

测量液滴的相关参数，利用下式计算界面张力：， 21ρρρ-=Δ， esn n d d S =式中，σ—界面张力，mN/m ；2egd Hρσ∆=21ρρ、—待测两相流体的密度，g/cm3；ρ∆—两相待测试样的密度差，g/cm3；e d —实际液滴的最大水平直径，cm ；sn d —从液滴底部算起，高度为e d n10高度处液滴的直径，cm ；n S —液滴e d n10高度处的直径与最大直径的比值；H —液滴形态的修正值，由n S 查表得到。

a ）烧杯中气泡或液滴形状 （b ） 气泡或液滴放大图图2 悬滴法测界面张力示意图三．实验仪器图3 HARKE-SPCA 接触角测定仪器四．实验步骤1．将直流电源的插头一端插入接线板内另一端插入仪器后面的电源插座内。

2．将通讯线连接主机与计算机COM2通讯口。

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：3222122100(10)()o o P Q LK m A P P μμ-=⨯-令22122000()oP C P P μ=-，200or w Q h Q o =，则： 200or w CQ h LK A=式中：g k —气体渗透率，2m μ;A —岩样截面积，2cmL —岩样长度，cm ;12,P P —岩心入口及出口压力，0.1MPa ； 0 P —大气压力，0.1MPa ;μ—气体的粘度0Q —大气压力下气体的流量,2/cm s ; or Q —孔板流量计常数，3/cm s w h —孔板压差计高度，mm;C —与压力1P 有关的常数；三、实验流程图1 测试流程图四、实验操作步骤1.测量岩样的长度和直径，将岩样装入岩心夹持器，把转向阀指向环压，关闭放空阀，缓慢打开气源阀，使环压表指针到达1.2-1.4MPa;2.低渗透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0.2MPa ；（2）选取数值最大的孔板，插入岩心出口端的胶皮管上。

（3）缓慢调节供压阀，建立适当的C 值（15-6最佳），缓慢关闭孔板放空阀，同时观察孔板压差计上液面，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100-200 mm 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。

岩石比面的测定一、实验目的1．巩固岩石比面的概念。

2．了解岩石比面的测定原理和方法。

二、实验原理比面是指单位体积岩石内颗粒的总表面积，或单位体积岩石内总孔隙的内表面积。

比面通常可分为以岩石外表体积、骨架体积和孔隙体积为基数的比面。

根据毛管模型，以岩石骨架体积为基数的比面的计算公式为：=b S 式中，b S —以岩石骨架体积为基础的比面，32/cm cm ；φ—孔隙度,小数；A —截面积，2cm ； L —长度，cm ；H —岩心两端的压差，cm 水柱；Q —通过岩心的空气流量,3/cm s ；μ—空气的粘度，210mPa s 。

当孔隙度已知，A 和L 可以用游标卡尺直接量出，由查表得到μ后，只要通过压力计测得空气通过岩样的压差H 和相应的流量Q 便可算出岩样的比面。

三、实验流程图1岩石比面测定流程图1-环压阀；2-环压放空阀；3-夹持器；4-水罐；5-流量控制阀；6-水柱压差计；7-水杯；8-环压表；9-进液阀；10-放空阀四、实验操作步骤1．打开水罐进液阀、放空阀，向水罐中灌水，大约灌体积时停止，关闭水罐进液阀及放空阀；2．用游标卡尺量出岩样的长度和直径，计算岩样的截面积；3．将岩样放入岩心夹持器，关闭环压放空阀，打开环压阀加环压，确保岩样与夹持器之间无气体窜流；4．准备好秒表、打开流量控制阀,并控制流出的水量，待压力计的压力稳定在某一H值后，测量一定时间内流出的水量，用同样的方法至少测定三个水流量和与之相应的H值。

（如果岩石渗透率较低，关闭水柱阀，用汞柱压差计读取岩心上游压力，并将汞柱高度转换成水柱高度。

）；5．关流量控制阀，关闭环压阀，缓慢打开环压放空阀，结束实验。

五、实验数据处理1.列出原始数据实验仪器编号：10 室内温度：20.5℃空气粘度μ0.01812mPa•s 孔隙度φ35.5%表1岩石比面测定记录表2.进行相关计算19.180.2388/38.44VQ ml s t===29.420.3123/30.16VQ ml s t===38.510.3621/23.50VQ ml st===计算各次测量的比面1231274.04/ bcS m mc =2231278.71/ bcS m mc =3231270.50/ bcS m mc =231231274.041278.711270.501274.42/33b b bbS S SS cm cm++++===将计算结果置于表1.。

用亚甲基蓝吸附法测量油层岩石的润湿性用亚甲基蓝吸附法测量油层岩石的润湿性摘要：储层岩石润湿性影响油、水在储层中的分布，对原油开采过程均具有至关重要的作用。

测量储层岩石润湿性的标准方法（Amott and USBM法）属于经验方法，包括在润湿相和非润湿相共存时让油、水两相相互驱替。

测量结果可能与流体的饱和度和实验过程有关，而产生某些不确定性。

本文提出根据亚甲基蓝在储层岩石表面的吸附面积分数，测量固体表面的润湿性。

该法具有一定的理依据，测量结果不受流体的饱和度和实验过程的影响。

关键词：储层岩石润湿性亚甲基蓝吸附一、前言储层润湿性表示油、水两相流体对固体表面粘附或铺展趋势的相对大小，如果油在储层岩石表面粘附或铺展趋势比水大，则为亲油；反之则为亲水。

储层润湿性决定了油、水在储层中的分布，对毛管压力和油、水的相渗透率具有重要影响，在储层评价、动态分析和制定开发方案中是一重要的物性参数[1，2]。

研究储层润湿性主要有接触角法 [3]、润湿指数法[1]和油滴粘附法[4]。

还有选择性吸附等方法[5-74] ，似未引起研究者足够的重视。

接触角法适合于平滑的单晶的矿物表面，有可靠的热力学依据，但不确定性因素太多，受润湿滞后等因素的影响。

润湿指数法根据油、水在储层岩石中相互驱替能力的差异，归纳出的各种润湿性指数来量度储层的润湿性，具有较好的重现性和对比性而广为应用，但属于经验方法，难以在理论上加以发展。

油滴粘附法和接触角法类似，仅适合于平滑的矿物表面和有一定的理论依据，不受润湿滞后等因素的影响，比接触角法简便易行，可用著名的DLVO理论加以说明[8，9]。

在选择性吸附法方面，Torske Lisa和 Skauge Arne[5]基于正庚醇仅吸附于亲油性固体粉末表面，亚甲基蓝仅吸附于亲水性固体粉末表面，而且均服从Langmuir单分子吸附规律，提出根据它们各自在固体表面的吸附面积测量固体表面的润湿性。

Trbelsi [6]将其简化为测量固体表面与原油接触后正庚醇吸附面积的变化，测量固体表面的润湿性。

一．填空题（每空 0.5 分，共 14 分）1.地层油的粘度随温度的增加而减小，当压力高于饱和压力时，随压力的减减小；当压力低于饱和压力时，随压力降低而增大。

2.测定岩石绝对渗透率的条件是：岩石孔隙空间 100%被某一种流体所饱和体与岩石不发生物理化学反应；流体在岩石孔隙中的渗流为最稳定的层流。

3.孔隙度分为绝对孔隙度，有效孔隙度和流动孔隙度，通常测定的孔隙有效孔隙度。

4.根据苏林分析法，地层水主要分为硫酸钠（Na2SO4）水型，碳酸氢钠（NaHC水型，氯化镁（MgCl2）水型，氯化钙（CaCl2）水型。

5.在储层岩石中，不同胶结物具有不同的特性，泥质胶结物的特性是遇水膨灰质胶结物的特性是遇酸反应，硫酸盐胶结物的特性是高温脱水。

6.某油藏为封闭的未饱和油藏，随着油藏的开发，油藏压力降低，这会导致孔隙体积变小（变大，变小，不变），束缚水体积膨胀（膨胀，缩小，不变原油体积膨胀（膨胀，缩小，不变），从而使原油排出油藏，这是天然能量的弹性能。

而当压力低于泡点压力时，油藏中出现油，气两相，而且溶体积增加（增加，减小，不变），推动原油流动，这种驱动方式为溶解气7.颗粒平均直径小，则岩石比面大，则化学驱过程中吸附的化学剂多。

8.水驱油时的流度比越小，波及系数越大，采收率越大，在表面活性聚合物驱，碱驱中，用此机理的是聚合物驱1粒度曲线包括粒度组成分布曲线和粒度组成累积分布曲线2流体饱和度的主要测定方法有常压干馏法，蒸馏抽提法，色谱法3岩石比面越大，则平均粒径越小，对流体的吸附阻力越大4油藏原始地质储量是根据有效孔隙度来记称的，而油藏可采地质储量是根据流动孔隙度来记称的。

5已知空气分子量为29，若天然气的相对密度为0.6，则天然气的分子量为17.46在饱和压力下，地层油的单相体积系数最大，其粘度最小7地层水化学组成的两个显著特点是总矿化度高，它是与地表水的主要区别：溶解气量少，它是与地层油的主要区别8亲水油藏中，毛管力是水驱油过程的动力，亲油油藏中，毛管力是水驱油过程的阻力9在水油固体系中，若润湿接触角大于90°则润湿相是油相10在自吸吸入法测定岩样润湿性时，若被水驱出的油相体积大于被油驱出的水相体积，则该岩样的润湿相是水相11由于受毛管滞后现象的影响，必定使得自吸过程的湿相饱和度小于驱替过程的湿相饱和度。

中国石油大学 油层物理 实验报告实验日期： 2014.10.10 成绩：班级：石工 学号： 姓名： 教师： 同组者：岩石润湿性测定实验一、实验目的1．了解光学投影法测定岩石润湿角的原理及方法； 2．了解界面张力的测定原理及方法；3．加深对岩石润湿性、界面张力的认识。

二、实验原理1．光学投影法测定岩石润湿角液体对固体表面的润湿情况可以通过直接测定接触角来确定。

将待测矿物磨成光面，浸入油(或水)中，如图1所示，在矿物光面上滴一滴水(或油)，直径约1～2mm ，然后通过光学系统将一组光线投射到液滴上，将液滴放大、投影到屏幕上，直接测出润湿角，或测量液滴的高度h 和它与岩石接触处的长度D ，按下式计算接触角θ：2tan=2hD式中 θ—润湿角，()； h —液滴高度，mm ；D —液滴和固体表面接触的弦长，mm 。

图1 投影法测润湿角示意图2．悬滴法测定液滴界面张力悬滴法适用于密度差较大的测定液-液或气-液之间的界面张力，测量范围为10-1～10-2mN/m 。

液体自管口滴落时，当液滴接近最大直径时，用光学设备记录下液滴图像。

测量液滴的相关参数，利用下式计算界面张力：2=e gdHρσ∆ 12=ρρρ∆- S =snn ed d 式中 σ—界面张力，mN/m ；1ρ、2ρ—待测两相流体的密度，g/cm 3；ρ∆—两相待测试样的密度差，g/cm 3；e d —实际液滴的最大水平直径，cm ；sn d —从液滴底部算起，高度为10e nd 高度处液滴的直径，cm ；n S —液滴10e nd 高度处的直径与最大直径的比值；H —液滴形态的修正值，由n S 查表得到。

（a ）烧杯中气泡或液滴形状 （b ）气泡或液滴放大图图2 悬滴法测界面张力示意图三、实验流程图3 接触角测定仪四、实验操作步骤1.打开接线板的电源开关。

2.顺时针旋转仪器后面的光源旋钮，光源亮度逐渐增强。

3.打开接触角软件图标，开启视频。

4.调整滴液针头：先向下移动滴液针头，停在变倍显微镜水平线以上的位置，然后旋转固定在上下移动器上的水平移动旋钮，左右调整针头，当软件图像显示窗口出现针头虚影时停止。

中国石油大学渗流物理实验报告实验日期: 成绩: 班级: 学号: 姓名: 教师:同组者:岩石碳酸盐含量测定实验(GMY-Ⅱ型碳酸盐含量测定仪)一．实验目的1．加深了解碳酸盐含量的概念和意义。

2．掌握测定碳酸盐含量的原理和方法。

二．实验原理实验原理：岩石中的碳酸岩主要是方解石（CaCO3）和白云岩(CaMg(CO3)2)；反应容器体积一定，一定量的岩样与足量的稀盐酸反应，产生CO2气体，容器内压力增加。

岩样中的碳酸盐含量越多，容器中生成的CO2气体的压力就越大。

·CaCO3+2HCl=H2O+CaCl2+CO2CaMg(CO3)2+4HCl=2H2O+CaCl2+MgCO3+2CO2首先用一定质量的纯碳酸钙与足量的稀盐酸反应，记录反应后的压力（或绘制纯碳酸钙的质量与产生气体压力的关系曲线），然后取一定质量的岩样与足量的盐酸反应，记录产生的气体的压力。

由于气体的压力与纯碳酸盐的质量成正比，由此可计算岩样中折算含碳酸钙的量（岩样中的碳酸钙、碳酸镁和白云岩都与盐酸反应）：m纯/ m岩样= p1/p2y=p2 m纯/ p1 m岩样m纯——纯碳酸钙的质量，g；m岩样——岩样的质量，g；y——岩样中碳酸盐的质量分数，%；p1,p2——分别为碳酸钙及岩样反应后的气体压力。

三．实验流程(a)流程图(b)控制面板图1 GMY-Ⅱ型碳酸盐含量测定仪四．实验步骤1、称取纯碳酸钙0.2g左右，放入样品伞中，量取20ml5%的稀盐酸，放入反应杯中。

2、打开放空阀，将投样开关旋至“ON”位置（插孔内具有磁性）上，将盛有纯碳酸钙的样品伞插入反应杯盖下方的小孔中，把盛有盐酸的反应杯旋入反应杯盖，使之密封，关闭放空阀，记录初始压力读数P0。

3、将投样控制开关旋至“OFF”位置，插孔失去磁性，样品伞掉入盐酸中，发生酸盐反应,调节磁力搅拌器的调速开关，调至合适的转速。

4、观察压力显示，当压力稳定不变时，记录压力值P1，得到气体压力P1=1'P -P0。

中国石油大学岩石硬度及塑性系数测定实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：实验一岩石硬度及塑性系数的测定一、实验目的（1）通过实验了解岩石的物理机械性质。

（2）通过实验学习掌握岩石硬度、塑性系数的测定方法。

二、实验仪器、设备岩石硬度仪示意图见图1，由函数纪录仪、载荷传感器、位移传感器和其主体组成。

岩石硬度仪主体由手摇泵、液压罐、支柱、上板、下板、压模组成，并可固定载荷传感器、位移传感器及岩样，位移传感器的转换器固定在函数纪录仪的外罩上。

（1）手摇泵：手摇泵容积为100mL，最大压强为20MPa，主要由泵桶、丝杠、丝杠压帽、活塞、堵头、堵头压帽、手轮、手柄组成。

（2）液压罐：液压罐的目的是将手摇泵施加的压力通过液缸内的液体推动活塞，带动岩心托盘上的岩样与压模接触、压裂，进而实现实验目的。

液压罐主要由液缸、压帽、活塞、活塞压盘、垫块、岩心托盘组成。

（3）压模：压模是由高强度钢制成胚体后镶入硬质合金压头，将硬质合金锥磨成柱体，压头直径d=2mm。

（4）支柱与上下板：支柱与上下板都由高强度钢制成，支柱的直径和上下板的厚度具有足够的强度满足实验的需求。

（5）位移传感器、载荷传感器：载荷传感器固定在上板上。

位移传感器固定在左支柱上，可上下移动。

位移传感器用来测定压模压入岩样的深度，载荷传感器用来测定压模压碎岩样所用的力。

（6）函数记录仪：采用多通道液晶数显仪，可实时观看图形显示或数字显示，并具有记忆功能，可将实验的数据记录下来，用U 盘导入计算机进行编辑。

三、实验原理利用手摇泵加压，压力传递给压模（硬质合金压头），岩样与压头和位移传感器接触后，用手摇泵慢速均匀加载，压头吃入岩样直至破碎，函数记录仪记录整个过程的载荷与位移值，通过载荷与位移的关系曲线计算岩石硬度和塑性系数。

四、实验步骤（1）记录压模压头的直径：2mm。

（2）打开记录仪开关，调整零点：按菜单，选择输入，按设置，输入密码，选择零点修正。

2007－2008学年第一学期《油层物理》试卷（闭卷）专业班级 姓 名 学 号 开课系室 石油工程学院油藏工程系 考试日期 2007年12月题 号 一 二三 四 总分 得 分阅卷人一、填空题（每空0.5分，共15分）1．常用的岩石的粒度组成的分析方法有：薄片法、筛析法和沉降法，其中沉降法用来分析粒经小于40μm的颗粒。

2．储层流体包括地层油、天然气、地层水。

3.一般来说，岩石的亲水性越强，束缚水饱和度 越大 （越大、越小、不变）；岩石中泥质含量越高，束缚水饱和度 越大 （越大、越小、不变）。

4．低压下天然气的粘度随轻组分含量的增加而 增加 ，随温度的升高而增加 。

5．地层油的粘度随原油中轻组分含量的增加而 减小 ，随地层温度的增加而 减小 ，当地层压力大于地层油饱和压力时随地层压力的减小而减小 ，当地层压力小于地层油饱和压力时随地层压力的减小而 增加 。

6．在储集岩石中，不同类型的胶结物具有不同的特性，泥质胶结物的特性是 遇水膨胀 ；灰质胶结物的特性是 遇酸反应 ；硫酸盐胶结物的特性是 高温脱水 。

7．随着油藏的开发，油藏压力降低，这会导致岩石孔隙度 变小 （变大、变小、不变），岩石渗透率 变小 （变大、变小、不变）。

8．在等径球形颗粒模型中，岩石颗粒越大，岩石孔隙度 不变 ，岩石比面 越小 ，岩石的绝对渗透率 越大 。

9．与多级分离相比，接触脱气的特点是分离出的气量 较多 ，轻质油组分 较多 ，得到的地面油量 较少 。

10．在亲水岩石中， 水驱油 （水驱油、油驱水）过程是吸吮过程， 油驱水（水驱油、油驱水）过程是驱替过程；毛管力是水驱油的 动力 （动力、阻力），润湿角越大，越 不利于 （有利于、不利于）水驱油。

评分标准：每空0.5分，共15分。

二、名词解释（每题2分，共16分）1、天然气的体积系数：在地面标准状态下（20°C,0.101MPa）单位体积天然气在地层条件下的体积。

2、比面： 单位体积岩石的总表面积。

中国石油大学钻井液工艺原理实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：实验四钻井液润滑性的测定一.实验目的1. 掌握钻井液润滑性测定仪器的使用和校正方法；2. 掌握钻井液润滑性的调整方法及常见润滑剂对钻井液润滑性能的影响。

二.实验原理液体类润滑剂通过在金属、岩石和粘土表面形成吸附膜，减少钻具对井壁和套管的摩擦；多数固体润滑剂类似细小滚珠，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，因而可大幅度降低扭矩和阻力。

三.仪器、药品仪器：1、润滑仪2、NN-D6型旋转粘度3、高速搅拌器4、ZNS型打气筒失水仪5、秒表一只6、钢板尺一个7、20ml量筒一个8、滤纸9、待测泥浆500ml药品：液体润滑剂、固体润滑剂。

四.实验步骤1、接通粘滞系数测定仪的电源，预热15min，并检查电机、清零显示屏工作是否正常。

2、通过手动调节测试板和仪器箱底的升降螺母使仪器测试板水平泡居中。

3、按清零键将数字显示屏归零4、测定基浆的虑失量后，将泥饼平整的放置在测试版上，将长方体滑块以垂直于测试者身体方向，缓慢的放置在泥饼的中心位置。

5、按动电动机按钮。

测试板开始一定速率缓慢的倾斜，直到滑块开始与泥饼出现相对滑动时，记录下此时显示屏的读数。

此读数的正切值即为泥饼的粘滞系数。

6、在基浆中加入4%的固体润滑剂后，按实验步骤4和5测定虑失后泥饼的粘滞系数。

五.数据处理将所得数据及计算结果整理列表，并计算加入基浆后的润滑系数降低率并简要解释原因。

1、实验原始数据如下表一 表一 钻井液润滑性确定项目滤失量/ml 泥饼/mm 润滑仪读数 润滑系数 基浆15.0 1.0 16.0 0.29 基浆+润滑剂 6 2.0 6.0 0.112、计算润滑系数降低率如下润滑系数降低率=基浆润滑剂基浆基浆润滑系数润滑系数润滑系数+-=%62.0629.011.029.0=- 3、原因解释如下润滑系数降低,体润滑剂能够在两接触面之间产生物理分离，其作用是在摩擦表面上形成一种隔离润滑薄膜，从而达到减小摩擦、防止磨损的目的。

岩石润湿性测定实验一、实验目的1．了解光学投影法测定岩石润湿角的原理及方法； 2．了解界面张力的测定原理及方法； 3．加深对岩石润湿性、界面张力的认识。

二、实验原理1．光学投影法测定岩石润湿角液体对固体表面的润湿情况可以通过直接测定接触角来确定。

将待测矿物磨成光面，浸入油(或水)中，如图1所示，在矿物光面上滴一滴水(或油)，直径约1～2mm ，然后通过光学系统将一组光线投射到液滴上，将液滴放大、投影到屏幕上，直接测出润湿角，或测量液滴的高度h 和它与岩石接触处的长度D ，按下式计算接触角θ：22h tgDθ=式中θ—润湿角，︒；h —液滴高度，mm ；D —液滴和固体表面接触的弦长，mm图1 投影法润湿角示意图2．悬滴法测定液滴界面张力悬滴法适用于密度差较大的测定液-液或气-液之间的界面张力，测量范围为10-1～10-2mN/m 。

液体自管口滴落时，当液滴接近最大直径时，用光学设备记录下液滴图像。

测量液滴的相关参数，利用下式计算界面张力：2e gd Hρσ∆=12ρρρ=-Δ snn ed S d =式中，σ—界面张力，mN/m ；21ρρ、—待测两相流体的密度，g/cm 3；ρ∆—两相待测试样的密度差，g/cm 3；e d —实际液滴的最大水平直径，cm ；sn d —从液滴底部算起，高度为e d n 10高度处液滴的直径，cm ；n S —液滴e d n 10高度处的直径与最大直径的比值；H —液滴形态的修正值，由n S 查表得到。

图2 悬滴法测界面张力示意图三、实验流程1-针管左右移动滑轮,2-左右移动锁紧滑轮,3-光源,4-光源亮度调节旋钮,5-工作台前后调节手轮,6-工作台左右调节手轮,7-工作台上下位置锁紧手轮,8-工作台升降手轮,9-工作台伸缩杆,10-测微头,11-测微头锁紧钮,12-进样器,13-进样器锁紧钮,14-进样针头,15-高清连续变倍显微镜,16-数码CMOS摄像头,17-调焦手钮,18-地脚螺栓图3 HARKE-SPCA接触角测试仪流程图四、实验操作步骤1．将直流电源的插头一端插入接线板内另一端插入仪器后面的电源插座内。

中国石油大学油层物理实验报告实验日期： 2013/10/11 成绩：班级： 石工 学号： ： 教师： 俨彬同组者：岩石润湿性测定实验一．实验目的1．了解光学投影法测定岩石润湿角的原理及方法； 2．了解界面力的测定原理及方法； 3．加深对岩石润湿性、界面力的认识。

二．实验原理1．光学投影法测定岩石润湿角液体对固体表面的润湿情况可以通过直接测定接触角来确定。

将待测矿物磨成光面，浸入油(或水)中，如图1所示，在矿物光面上滴一滴水(或油)，直径约1～2mm ，然后通过光学系统将一组光线投射到液滴上，将液滴放大、投影到屏幕上，直接测出润湿角，或测量液滴的高度h 和它与岩石接触处的长度D ，按下式计算接触角θ：Dhtg22=θ式中， θ—润湿角，°； h —液滴高度，mm ；D —液滴和固体表面接触的弦长，mm 。

图1 投影法润湿角示意图 2．悬滴法测定液滴界面力悬滴法适用于密度差较大的测定液-液或气-液之间的界面力，测量围为10-1～10-2mN/m 。

液体自管口滴落时，当液滴接近最大直径时，用光学设备记录下液滴图像。

测量液滴的相关参数，利用下式计算界面力：， 21ρρρ-=Δ ， esn n d d S =式中，σ—界面力，mN/m ；21ρρ、—待测两相流体的密度，g/cm 3；ρ∆—两相待测试样的密度差，g/cm 3； e d —实际液滴的最大水平直径，cm ；sn d —从液滴底部算起，高度为e d n 10高度处液滴的直径，cm ；n S —液滴e d n 10高度处的直径与最大直径的比值；H —液滴形态的修正值，由n S 查表得到。

（a ）烧杯中气泡或液滴形状 （b ） 气泡或液滴放大图图2 悬滴法测界面力示意图2e gd Hρσ∆=三．实验仪器图3 HARKE-SPCA接触角测定仪四．实验步骤1．将直流电源的插头一端插入接线板另一端插入仪器后面的电源插座。

2．将通讯线连接主机与计算机COM2通讯口。

中国石油大学 渗流物理 实验报告实验日期:成绩:班级: 学号: 姓名:教师:同组者:岩石润湿性测定实验一．实验目的1．了解光学投影法测定岩石润湿角的原理及方法； 2．了解界面张力的测定原理及方法； 3．加深对岩石润湿性、界面张力的认识。

二．实验原理1．光学投影法测定岩石润湿角液体对固体表面的润湿情况可以通过直接测定接触角来确定。

将待测矿物磨成光面，浸入油(或水)中，如图1所示，在矿物光面上滴一滴水(或油)，直径约1～2mm ，然后通过光学系统将一组光线投射到液滴上，将液滴放大、投影到屏幕上，直接测出润湿角，或测量液滴的高度h 和它与岩石接触处的长度D ，按下式计算接触角θ：D htg22=θ式中， θ—润湿角，°； h —液滴高度，mm ；D —液滴和固体表面接触的弦长，mm 。

图1 投影法润湿角示意图 2．悬滴法测定液滴界面张力悬滴法适用于密度差较大的测定液-液或气-液之间的界面张力，测量范围为10-1～10-2 mN/m 。

液体自管口滴落时，当液滴接近最大直径时，用光学设备记录下液滴图像。

测量液滴的相关参数，利用下式计算界面张力：， 21ρρρ-=Δ， esn n d d S =式中，σ—界面张力，mN/m ；2egd Hρσ∆=21ρρ、—待测两相流体的密度，g/cm3；ρ∆—两相待测试样的密度差，g/cm3； ed —实际液滴的最大水平直径，cm ；sn d —从液滴底部算起，高度为e d n10高度处液滴的直径，cm ；n S —液滴e d n10高度处的直径与最大直径的比值；H —液滴形态的修正值，由n S 查表得到。

a ）烧杯中气泡或液滴形状 （b ） 气泡或液滴放大图图2 悬滴法测界面张力示意图三．实验仪器图3 HARKE-SPCA 接触角测定仪器四．实验步骤1．将直流电源的插头一端插入接线板内另一端插入仪器后面的电源插座内。

2．将通讯线连接主机与计算机COM2通讯口。