气体渗透率的测定教学文案

evoh 气体渗透率气体渗透率是指气体在固体材料或多孔介质中传递的速率。

它是衡量材料透气性能的重要指标，对于很多工业应用和环境问题的研究具有重要意义。

本文将从气体渗透的基本原理、测量方法、影响因素、应用领域等方面进行综述。

1. 基本原理气体渗透是气体在固体材料或多孔介质中的扩散过程。

当气体分子与固体表面或多孔介质的孔隙相遇时，由于表面或孔隙与气体分子之间存在吸附力或附着力，使得气体分子很难通过固体材料或多孔介质，形成渗透效应。

气体渗透率是描述气体在固体材料或多孔介质中传递速率的量化指标，常用单位为cm^3/(cm^2 s cmHg)。

2. 测量方法常见的气体渗透率测量方法有压差法、蒸汽阻力法和木薄膜方法。

其中，压差法是最常用的方法之一。

其基本原理是通过对两侧设定不同气体压差，在一定温度下测量气体通过材料或介质的渗透量，并结合斯托克斯定律和费克定律计算得到渗透率。

3. 影响因素气体渗透率受到多种因素的影响，包括固体材料的性质、气体分子的特性以及环境条件等。

固体材料的性质如孔隙度、孔径分布、表面吸附性能等会对气体渗透率产生显著影响。

气体分子的特性包括分子大小、极性、扩散系数等，也会影响气体渗透率。

此外，温度、压力以及气体浓度等环境条件对渗透率也有明显的影响。

4. 应用领域气体渗透率的研究在许多领域具有重要应用。

在材料科学领域，气体渗透率在膜材料、防水材料、气体分离材料等方面的研究中起到重要作用。

在环境保护与控制领域，研究气体渗透率对于空气污染控制、气体泄漏监测以及水和土壤的污染防治等方面具有重要意义。

在能源领域，研究气体渗透率对于气体储存与输送、气体发电以及氢能源技术等方面有着广泛应用。

综上所述，气体渗透率作为衡量材料透气性能的重要指标，在材料科学、环境保护与控制以及能源等领域具有广泛应用。

通过对气体渗透率的测量和研究，可以为材料设计和工程应用提供有力的依据，也可以推动环境保护与控制以及能源技术的发展。

渗透率 测定实验方案设计1 实验目的： 1.1 标准方法简介渗透率测试标准为SY/T5336-1996和SY/T5336-2006，理论基础是达西定律。

标准中包括的渗透率检测方法主要有：气体稳态轴向流测渗透率和液体稳态轴向流测渗透率。

1.2本次实验所针对的方法，研究对象 本次实验主要针对气体稳态轴向流测试渗透率 2 实验原理用加压气体（氮气）在岩心两端建立压力差，使气体在岩样中流动，当气体通过岩样的流动状态稳定后，测定岩心两端的进、出口压力p 1和p 2及在此压差下对应的流量Q 。

按下式计算渗透率值：()1222100102-⨯-=p p A L p Q K a μ 式中：K a —气测渗透率，μm 2； p 0—大气压，MPa ，Q 0—在大气压p 0下气体的体积流量，cm 3/s ； μ—气体的粘度，mPa·s; L —岩样长度，cm ； A —岩样的截面积，cm 2;p1、p2—岩样进出口压力，MPa。

3 实验方案设计3.1实验条件（1）环境因素环境温度：环境温度范围在20±5℃。

环境湿度：环境相对湿度85%以下。

环境压力（大气压）：无具体要求。

（2）实验因素注：此表根据自己所涉及的实验而定，如果确定了的数值可直接填入。

3.2实验场所的选择实验场所能够合理放置孔渗检联测仪的试验台、氮气瓶、烘箱和电脑等设备，并且环境符合：温度20±5℃，相对湿度85%以下，其它无特殊要求。

3.3实验仪器与试剂设备和用品有：烘箱、干燥器皿、氮气气瓶、孔渗联测仪、电脑、书写用品、手套等。

3.4样品的制备钻取直径为Φ25mm，长度为25～80mm的岩样，再按照SY/T 5336-2006要求进行洗油、烘干。

3.5样品的选择钻取的岩样经过洗油、烘干后，选取岩样规则，两端面平整且与岩样轴向垂直，即可进行渗透率测试。

3.6实验步骤（1）仪器检漏，检测各接头与阀门及管线、岩心夹持器是否泄漏，具体检测方法详见化验中心《渗透率作业指导书》。

气体渗透系数标题：气体渗透系数：理解材料的渗透性和应用摘要：本文将探讨气体渗透系数，涵盖其定义、测量方法、影响因素以及在工业和科学领域中的应用。

通过深入了解气体渗透系数的原理和意义，我们可以更好地理解材料的透气性，并为相关领域的研究和应用提供价值。

一、引言1.1 气体渗透的重要性1.2 气体渗透系数的定义1.3 本文的目的和结构二、气体渗透系数的测量方法2.1 气体渗透实验装置2.2 稳态和非稳态渗透测量方法2.3 渗透系数计算公式三、影响气体渗透系数的因素3.1 材料性能3.2 温度和压力3.3 湿度3.4 其他环境条件四、气体渗透系数的应用4.1 包装材料选择4.2 膜分离技术4.3 气体传输管道设计4.4 其他工业和科学领域应用五、总结与展望5.1 对气体渗透系数的理解5.2 气体渗透系数在未来的研究和应用前景引言：1.1 气体渗透的重要性气体渗透是指气体分子透过固体材料的过程，广泛应用于包装材料、膜分离技术、气体传输管道等领域。

了解气体渗透系数对于材料的选择和设计以及科学研究具有重要意义。

1.2 气体渗透系数的定义气体渗透系数用来衡量气体在单位时间和单位面积上通过单位厚度的材料所渗透的量。

它是描述材料透气性能的重要参数，通常以单位厚度和单位温度下的SI单位表示。

1.3 本文的目的和结构本文的目的是深入探讨气体渗透系数的原理、测量方法、影响因素和应用。

文章结构分为五个部分，分别介绍了引言、测量方法、影响因素、应用以及总结与展望。

二、气体渗透系数的测量方法：2.1 气体渗透实验装置气体渗透实验装置通常由一个带有气体源和检测装置的封闭系统组成。

这个系统可以确保气体只通过待测试材料，而不会通过其他路径。

常用的气体源包括标准气体瓶或压力容器，检测装置则可以是质谱仪、压力计或气体浓度测量仪器。

2.2 稳态和非稳态渗透测量方法稳态渗透测量方法适用于渗透速率相对稳定的情况，通过测量渗透物质在单位时间内通过单位面积和单位厚度的体积来确定渗透系数。

聚酰亚胺薄膜气体渗透率
聚酰亚胺薄膜的气体渗透率是衡量该膜对气体透过性能的指标。

气体渗透是指气体从高压一侧透过薄膜到低压一侧的过程。

聚酰亚胺
薄膜通常具有较高的气体渗透率，因其分子结构中存在弱的分子间相
互作用力，有利于气体的透过。

气体渗透率可以通过气体渗透试验进行测量。

通常使用一定压力
差条件下的渗透通量来表示气体渗透率，单位为cm3/(cm2∙s∙cmHg)。

渗透通量是指气体通过单位面积膜的气体量，与气体渗透速率成正比。

气体渗透速率是指单位时间内单位面积膜的气体渗透量，通常以
cm3/(cm2∙s)表示。

聚酰亚胺薄膜的气体渗透率与膜的结构、厚度、孔隙度等因素有关。

一般来说，膜的孔隙度越大，气体渗透率越高；膜的厚度越薄，
气体渗透率也越高。

此外，膜的渗透性能还会受到温度、气体分子大小、气体压力等因素的影响。

对于具体应用需求，可以通过调整聚酰亚胺膜的结构以改变其气
体渗透率，满足不同的气体分离或过滤需求。

中国石油大学（油层物理）实验报告实验日期：2012-11-5 成绩：班级： 石工10-15 学号：10131504姓名： 于秀玲 教师：同组者： 秘荣冉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。

粘度为1mPa.s 的液体在0.1MPa （1个大气压）作用下，通过截面积为12cm ，长度为1 cm 的岩心，当被液体的流量为1s cm /3时，其渗透率为12m μ。

根据达西公式，气体渗透率的计算公式为：1000)(2222100⨯-=P P A LQ P k g μ（2310m μ-） 令A Lh CQ k h Q Q P P P c w r w r g 200,200;)(200000022210==-=则μ （2-5） 式中，K —气体渗透率，;1023m μ- A—岩样截面积，2cm ；L —岩样长度， cm ； 21P P 、—岩心入口及出口大气压力，0.1Mpa;-0P 大气压力, 0.1Mpa; g μ—气体的粘度,s mPa ⋅0Q —大气压力下的流量，s cm /3；r Q 0—孔板流量计常数，s cm /3 w h —孔板压差计高度，mm ； C —与压力有关的常数。

C 值表达式中，g μ取24摄氏度时空气的粘度0.018371mPa.s ，岩心下游压力P 2等于大气压P 0加上200mm 水柱产生的压力，因此C 值只是上游压力P 1的函数。

测出C （或21P P 、）、w h 、r Q 0及岩样尺寸，即可求出渗透率。

三. 实验设备（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，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。

气体渗透率仪的原理和使用说明工作原理这台仪器是基于达西定律设计的。

设有一横截面积为A ，长度为L 的岩石，将其夹持于岩心夹持器中，如图⑴所示，使粘度为µ的流体在压差△P 下通过岩心，测得流量Q 。

实验证明单位时间通过岩心的体积流量Q 与压差△P 岩心横截面积A 成正比，与岩心的长度L 和流体的粘度成反比：QμA图⑴Q∝A μ·△P L或Q＝KA μ·△P L这就是所谓的“达西方程”，从式中看出A 、L 是岩石的几何尺寸，△P 是外部条件，当外部条件、几何尺寸、流体性质都一定时，流体通过量Q 的大小就取决于反映岩石可渗性的比例常数K 的大小，我们把K 称为岩石的渗透率；式⑴可改写成为：此式便可计算岩石的渗透率。

前面讨论的都是以下不可压缩流体（液体）为基础的，我们设计的气体渗透率是以气体作为介质，因为气体是压缩流体，所以达西方程式需要修正才能应用。

众所周知，可压缩的气体最大特点是当压力增加流体能被压缩；当压力降低时，流体就发生膨胀；当温度一定时，流体的膨胀服从玻义尔定律。

如果以最简单的平面线渗流考虑，设进口压力P1，出口压力为P2。

显然，当压力从P1变化到P2时，气体的体积必然变化，故流速也变化。

因此，必须考虑用平均体积流量Q代入达西方程。

若把气体膨胀视为等温过程，按玻义尔定律：Q1P1＝Q2P2＝……＝P0Q0＝P QQ＝P0Q0P而P＝P1+P22则：Q＝P0Q0P P1+P22+P0Q0式中：P平均压力，MPa；Q平均压力下的平均体积流量，mL/s；P大气压力，MPa；Q大气压力下的气体流量，mL/s;从上面分析得出对可压缩流体的达西公式的修正只把流量用平均流量代入即可：K＝2P0Q0μg L⑶A·(P1- P2)22式中：µg气体的粘度；也就是说，用气体测定渗透率时，气体的体积流量要用标准状况下的体积Q值，不是用Q1，也不是用Q2值。

三、仪器结构及各部件说明本仪器可安装在任何试验台（桌）上，最好台面防震，并离开门远一点，以免温度发生突变，做到这一点即可测得稳定的结果，见图2：91. 环压表2. 上流压力表3. 岩心夹持器. 压力调节器5. 干燥器6. 放空阀7. 环压阀9. 气源阀10.转子流量计图2：气体渗透率仪流程图仪器有下列部件：⑴．带有调节器的高压钢瓶一个，瓶内压力约15MPa，用它来作仪表的气源。

混凝土气体渗透率试验方法混凝土气体渗透率是衡量混凝土防水性能的重要指标之一。

通过测量混凝土气体渗透率，可以评估混凝土密实程度和抗渗性能，为混凝土结构设计提供参考依据。

本文将介绍混凝土气体渗透率试验的方法及其操作步骤。

一、试验原理混凝土的气体渗透率是指单位时间内气体在混凝土中扩散的速率。

试验中常采用氦气作为渗透介质，氦气分子较小，可更易地渗透混凝土孔隙；氦气相对惰性，不会与混凝土中的成分发生化学反应。

混凝土气体渗透率的计算公式如下：Q=V×(P1-P2)×K/(Pm×t×A)Q表示气体在混凝土中的渗透量（cm3/s），V表示氦气的摩尔体积（22.4L/mol），P1-P2表示气体的压差（Pa），K表示气体在混凝土中的渗透系数（cm3/cm2sPa），Pm表示平均气体压力（Pa），t表示渗透时间（s），A表示混凝土截面积（cm2）。

二、试验设备1.气体渗透仪2.电子天平3.电子计时器4.混凝土切割机或锯条三、试验步骤1.混凝土样品制备从待测混凝土中制备出代表性混凝土样品，通常样品直径为100mm，高度为50mm。

样品表面平整，无明显裂纹和空洞，样品表面应用玻璃纸贴住，保持表面平整光滑。

2.充氦气将气体渗透仪中的氦气光管接到混凝土样品上，调整氦气进入混凝土孔隙的压力，一般控制在5至10kPa之间。

将空气从混凝土孔隙中排出，直至混凝土样品中只有充满氦气的状态。

3.测量气压将气体渗透仪上流量计阀门关闭，记录下气体压力计显示的读数Pm，此读数应当趋近于大气压力。

若Pm的测量值不稳定，可以适当调整进出氦气的流量和滤子。

4.测量混凝土样品重量将已测量重量的混凝土样品置于电子天平上，记录下样品质量M。

5.开启气体流量计将气体渗透仪中的流量计阀门开启，调整流量计出口氦气的流量，使其满足试验要求，一般控制在0.1至0.5L/min之间。

开始计时，渗透时间和流量应记录下来。

6.测量压力差在渗透时间结束后，关闭气体流量计，记录下氦气进出口的压力差读数，并计算出气体进出口的压力差值（P1-P2）。

测量渗透率的方法说实话测量渗透率这事，我一开始也是瞎摸索。

我当时就知道个大概概念，渗透率嘛，就是流体通过多孔介质的能力，但要实际测量，那真是两眼一抹黑。

我试过稳态法。

就像是让水流通过一个装满沙子的管子，水流速度稳定的时候，根据一些参数来计算渗透率。

我开始做的时候，哎呀，那可费劲了。

光是保证水流是稳定的这一点就难倒我了。

我最初的装置特别简陋，没有专门的控制水流速度的设备。

那水流一会儿大一会儿小，我得到的数据简直没法看，彻底失败了。

后来我明白了，要想这个方法行得通，专门的像那种高精度的流量泵之类的设备是少不了的，就像好马配好鞍一样的道理。

还有个方法我试过，叫脉冲法。

这个方法我开始理解就有偏差。

我以为就是简单地让一股流体脉冲式地通过介质就行。

结果辛辛苦苦准备了半天，最后数据完全不对。

后来我认真研究才知道，这个脉冲的产生啊，得有专门的装置，而且测量时间点的选取特别重要，这就像做饭讲究火候一样，差一点都不行。

我还试过气体渗透率的测量，不过也是一股脑地开始，很多细节没注意。

我拿一个简单的打气筒往装了某种多孔材料的容器里打气。

但是我忽略了容器的密封性这大问题。

就好像你想把水装在破桶里一样，气到处漏，测量出来的数据肯定全错了。

后来我专门买了那种密封性好的容器。

同时呢，测气体渗透率的时候，温度的变化也会影响结果。

比如说夏天和冬天，如果不考虑温度调整，那得到的数据也是不准确的。

还有就是绝对渗透率和相对渗透率的测量又有不同之处。

绝对渗透率相对简单一点，就是在单一流体下测量。

而相对渗透率呢，就像是在一个聚会上分清不同客人的进出顺序和规模一样复杂，涉及到多种流体同时在多孔介质里的情况。

这就需要更加精密的测量设备和更复杂的计算。

另外一个经验就是在测量之前，材料的预处理也很重要。

比如说你测沙子的渗透率，要是沙子里有特别大的杂质或者水分含量不均匀，这就像是在有障碍的路上开车一样，肯定会影响渗透率数据。

我之前没把这个当回事，急急忙忙就开始测量，结果怎么测都不对，后来注意到这一点，重新准备了材料，数据才看上去靠谱些。

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：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：三．实验流程有关的常数；与压力 孔板压差计高度， ； 孔板流量计常数， 大气压力下的流量 气体的粘度， 大气压力， 岩心入口及出口压力， ， ； 岩样长度， 岩样截面积， ； 气体渗透率， 式中 则 ； 令P C ; mm h / cm ; / cm ; mpa ; Mpa 1 . 0 ; Mpa 1. 0 PP cm ; c A 10 :200 , 200 Q Q)( P 2000 C) 10( 1000 ) ( 2 KsQ sQ s PL m m K AL h CQ K hP P m PP A L Q P四．实验步骤3.测量岩样的长度和直径，将岩样装入岩心夹持器，把换向阀指向环亚，关闭环压放空阀，缓慢打开气源阀，使环压表指针达1Mpa以上。

4.关闭汞柱阀及中间水柱阀，打开孔板放空阀，控制供气压力为。

5.选取数值最大的孔板，插入岩心出口端，关闭孔板放空阀6.缓慢调节供气阀，建立适当的C值（15-6之间最好），使孔板水柱在100-200mm之间，如果水柱高度不够，则需要调换孔板。

7.待孔板压差计液面稳定后，记录孔板水柱高度，C值，孔板流量计读数。

8.调节供压阀，测量3组不同压差下的渗透率值9.调节供压阀，将C表压力将至0.，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。

五．实验数据处理岩样的面积：气体渗透率测定原始记录样品编号L/cmD/cmQor cm3/s C 值（水银柱） hw/mm K 2310um - K 平均2310um - STL-3610 1309 148 8164六．实验总结通过本次试验，理解了渗透率的概念，掌握气测渗透率原理和气体渗透率仪的流程和实验步骤。

渗透率和透明度教案简介本教案旨在教授学生渗透率和透明度的概念以及其在不同领域的应用。

通过本课程，学生将了解渗透率和透明度的定义、计算方法以及影响因素。

此外，他们将探索渗透率和透明度在地质学、材料科学和环境工程等领域的实际应用。

研究目标通过完成本课程，学生应该能够：- 理解渗透率和透明度的概念和定义- 掌握计算渗透率和透明度的方法- 了解影响渗透率和透明度的因素- 理解渗透率和透明度在地质学、材料科学和环境工程中的应用教学内容以下是本课程的教学内容和安排：1. 渗透率和透明度的定义和概念（30分钟）- 渗透率和透明度的定义- 渗透率和透明度的区别2. 计算渗透率和透明度的方法（40分钟）- 渗透率和透明度的计算公式- 示例和练3. 影响渗透率和透明度的因素（30分钟）- 材料的孔隙度和孔隙结构- 材料的密度和厚度4. 渗透率和透明度在地质学中的应用（20分钟）- 岩石和土壤的渗透性评估- 地下水资源的管理和保护5. 渗透率和透明度在材料科学中的应用（20分钟）- 玻璃和塑料的透明度测试- 渗透性材料的筛选和评估6. 渗透率和透明度在环境工程中的应用（20分钟）- 水处理和废水处理技术中的渗透性考虑- 空气和水的过滤和净化教学方法本课程将采用以下教学方法和策略：- 讲授：通过简洁明了的讲解介绍渗透率和透明度的概念和应用。

- 讨论：鼓励学生积极参与讨论，提出问题和分享实例。

- 案例研讨：通过案例研究，让学生了解渗透率和透明度在实际问题中的应用和重要性。

- 实验：组织一些实验或模拟实验，让学生亲自计算和测量渗透率和透明度。

评估方法为了评估学生的掌握程度，我们将采用以下评估方法：- 课堂参与度：考察学生在课堂中的积极参与程度和提问能力。

- 练和作业：布置练和作业，让学生应用所学知识计算和解决问题。

- 实验报告：要求学生撰写实验报告，记录和分析实验结果。

参考资料- Smith, J. K., & Johnson, H. L. (2018). Introduction to Permeability and Porosity. Elsevier.- Kumar, S., & Goel, A. (2019). Application of Permeability and Porosity Concepts in Engineering Geology. CRC Press.以上是《渗透率和透明度教案》的内容安排。

气体渗透率气体渗透率是一种物理量，它描述了某种气体介质在一定压力和温度条件下通过其他物质的能力，它衡量气体介质从低压面至高压面的扩散速率，以及气体介质向拉伸方向扩散的速率。

气体渗透率是气体渗透过程中质量流量的物理量，与其他物质有关。

气体渗透率是一种中等曲率穿孔率。

曲率穿孔率描述了某种气体在一定压力和温度条件下，在给定厚度的某种物质中通道的密度。

气体渗透率衡量了某种物质中给定厚度气体通道的凝聚程度。

它以质点/单位时间/单位面/单位厚度的形式表示，也称为“气体通量”，其单位为千帕/千米（kpam2/s）。

气体渗透率的测定是一个复杂的过程，它可以通过三种方法来检测：(1)构分析；(2)较研究和(3)间研究。

结构分析的方法包括扫描电子显微镜、激光扫描显微镜和热释电显微镜，可以精确地分析气体在物质中的分布情况，从而估算气体渗透率。

比较研究是一种比较性研究，比较不同物质的气体渗透率，这种方法有助于选择最佳材料来满足应用需求。

时间研究则是评估一种物质在不同温度、压力、厚度条件下气体渗透率的变化。

气体渗透率的测定有许多应用，如制冷剂祛湿剂的吸湿性能，涂料和地板的透气性能，泡沫材料的隔热性能等。

此外，它还可以用来研究与气体运动相关的物理现象，如低渗透率会导致对空气的运动受阻，而高渗透率则可以使空气得以自由流动。

其他应用也包括环境工程，可以根据气体渗透率来评估污染物的扩散和迁移，检测大气中的有毒物质的种类和浓度，从而实现环境监测和控制。

在食品工业中，气体渗透率也可以用来测量食品表面的吸收等级，其测量结果也可以作为食品添加剂设计、模拟和控制片能量和重量的依据。

可以看出，气体渗透率在建筑、涂料、泡沫材料、制冷剂、污染物检测、环境监测和食品表面吸收等方面有着重要的应用。

研究和应用气体渗透率，可以为许多领域提供重要和有价值的信息。

混凝土气体渗透率试验方法征求意见稿前言本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

本文件由中华人民共和国住房和城乡建设部提出。

本文件由全国混凝土标准化技术委员会（SAC/TC458）归口。

本文件起草单位：本文件主要起草人：混凝土气体渗透率试验方法1 范围本标准规定了混凝土气体渗透率试验方法的原理、仪器设备、试件制备与处理、试验步骤、试验结果与处理。

本标准适用于普通混凝土和超高性能混凝土的气体渗透率测定。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 5099.4-2017 钢质无缝气瓶：不锈钢无缝气瓶GB/T 50081-2019 混凝土物理力学性能试验方法标准3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1气体渗透率 Gas permeability在一定压力梯度下，气体在混凝土中渗流时，气体通过混凝土的能力。

3.2表观气体渗透率 Apparent gas permeability在特定进气压力下，通过测量气体在混凝土中稳定流动状态时的气体流量，由达西定律计算得到的混凝土气体渗透率。

3.3固有气体渗透率 Intrinsic gas permeability考虑气体滑移效应，通过对不同压力梯度下测得的混凝土表观气体渗透率线性回归得到的反映混凝土固有特性的渗透率。

4 试验原理采用对混凝土试件两侧施加气体压力梯度的方法，测量气体在混凝土中达到稳定流动状态时的气体流量，通过达西定律计算混凝土的表观气体渗透率，进一步测量在不同压力梯度下的稳定流量，经回归分析得到混凝土的固有气体渗透率。

5 基本规定5.1气体介质类型混凝土气体渗透率试验宜选用氮气作为气体介质，也可选用氦气和氧气。

5.2 试验环境温度要求混凝土气体渗透率试验应在（20±2）℃的环境中进行，并应考虑温度对气体动力粘度的影响。

中国石油大学（油层物理）实验报告实验日期：2012-11-5 成绩：班级： 石工10-15 学号：10131504姓名： 于秀玲 教师：同组者： 秘荣冉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。

粘度为1mPa.s 的液体在0.1MPa （1个大气压）作用下，通过截面积为12cm ，长度为1 cm 的岩心，当被液体的流量为1s cm /3时，其渗透率为12m μ。

根据达西公式，气体渗透率的计算公式为：1000)(2222100⨯-=P P A LQ P k g μ（2310m μ-） 令A Lh CQ k h Q Q P P P c w r w r g 200,200;)(200000022210==-=则μ （2-5） 式中，K —气体渗透率，;1023m μ- A—岩样截面积，2cm ；L —岩样长度， cm ； 21P P 、—岩心入口及出口大气压力，0.1Mpa;-0P 大气压力, 0.1Mpa; g μ—气体的粘度,s mPa ⋅0Q —大气压力下的流量，s cm /3；r Q 0—孔板流量计常数，s cm /3 w h —孔板压差计高度，mm ； C —与压力有关的常数。

C 值表达式中，g μ取24摄氏度时空气的粘度0.018371mPa.s ，岩心下游压力P 2等于大气压P 0加上200mm 水柱产生的压力，因此C 值只是上游压力P 1的函数。

测出C （或21P P 、）、w h 、r Q 0及岩样尺寸，即可求出渗透率。

三. 实验设备（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，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。

岩石气体渗透率的测定实验模板实验目的：实验原理：岩石的渗透率是指气体在岩石中渗透的速度和渗透的能力。

实验中，采用荧光石英李茂山岩进行研究，利用测量溶胀的方式来得出岩石的渗透率，溶胀实验即将蒸馏水注入岩石样品的孔隙中，通过观察蒸发前后样品质量的变化来计算得出渗透率。

实验步骤：1. 实验器材的准备，包括荧光石英李茂山岩样品、饱和称量瓶、空气泵、注射器、测量瓶和电子秤。

2. 样品的准备。

将荧光石英李茂山岩样品切成适当大小的块，仔细清洗并晾干。

将样品放在315℃的高温烘箱中烘烤1小时，然后放在130℃的干燥器中干燥24小时，以保证样品的干燥度。

3. 饱和称量瓶的制备。

将干燥的荧光石英李茂山岩样品放入饱和称量瓶中，注入大约100毫升的蒸馏水到瓶中，瓶口加上橡皮塞并轻轻摇动，以充分饱和试剂。

4. 溶胀实验的开始。

用空气泵将空气注入饱和称量瓶中，将岩石样品的孔隙中的气体完全取出。

然后，将注射器放入饱和称量瓶中所填充的蒸馏水中，并将气体缓慢地注入样品中，注射完成后，马上将注射器拔出，使样品在缸壁中的孔隙形成压力差。

等待20分钟，然后检查瓶中蒸发的水量。

使用电子秤测量蒸发前后饱和称量瓶内水的质量差。

将摩尔质量、孔隙体积和时间代入渗透率公式中得出岩石的渗透率。

实验注意事项：1. 样品要求完整无损，遵循实验室安全规定操作。

2. 烘干后的样品需要在干燥器中干燥24小时或以上，以保证样品的干燥度。

3. 注射器注入样品中的过程需要十分缓慢，且要注意安全，以免发生样品的破裂。

4. 实验的期间注意善于利用数据计算公式。

实验结果：实验结果应将渗透率结果以表格的方式写出并进行分析，不同渗透率结果的差异应分析原因。

并且如果实验数据的差异较大，需要进行增加样品测试进行数据的稳定性验证。

结论：岩石的渗透率是指其渗透的速度和渗透的能力。

本次实验通过溶胀实验的方式，研究了荧光石英李茂山岩的渗透率，得出的结果是×，可见荧光石英李茂山岩在岩石中的渗透能力较差。

空气渗透率空气渗透率测试是让清洁干燥的空气在合适的压差下通过滤板，测量其压差和流速，计算出样品的渗透率。

建议一般情况下采用约980Pa的压差，以保证空气在层流条件下通过滤板。

由于绝对渗透率是与流体性质无关而仅与岩石本身孔隙结构有关的物理参数，因此生产中使用的绝对渗透率一般是用的空气渗透率测试来测定。

测定原理渗透率的大小表示了多孔介质，让流体通过能力的大小，其单位是平方微米（达西）或毫平方微米（毫达西）。

粘度为1mPa·s的液体在0.1MPa（1绝对大气压）压力作用下通过截面积为1cm、长度为1cm的岩心，液体的流量为1cm/S 时，其渗透率为1um。

气体在多孔介质中流动时，由气体的一维稳定渗流达西定律可得到下面的公式：达西定律的应用必须满足以下三点：1）流体流动是层流。

2）流体与岩石无反应。

3）孔隙空间被单相流体完全饱和。

上式中的气体渗透率是绝对渗透率，是岩心自身的性质，取决于岩石的孔隙结构，在满足上述三点的条件下，岩心的绝对渗透率与通过的流体性质无关。

在实验室测定时，通常用空气作为通过岩心的介质，因此，岩心的绝对渗透率又称作空气渗透率。

其测定原理是气体的一维稳宗流达西定律。

小柱塞岩样测定方法流量计法①测定流程流程包括三部分：1）压力计量部分：压力表、“C”值表、水银压力计等；2）流速计量部分：节流器、皂膜流速计、毛管流量计、孔板流量计等；3）岩心室：赫斯勒型、范彻尔型或圆盘型岩心夹持器。

②测定步骤1）岩心尺寸的测量：对规则岩样，可用卡尺量出；对不规则样品，如果两端面平行，可以测出总体积和长度，计算出平均横截面积。

2）将待测样品装入岩心夹持器（注意岩样的上、下方向）。

3）测量干燥气体通过岩样的气体流速，记录流速及岩心上、下流的压力，或记录“C”值、节流器标定流量和测量回压水柱高度。

③注意事项1）仪器应经常用标准样进行检查、校正；2）岩样在测定前应进行全面检查，去掉有人为裂缝的样品；3）要保证测样绝对密封；4）需用密封材料密封的样品，密封材料渗入岩样的深度不得超过一个砂粒；5）严防污染岩样，特别是两个端面；6）压力稳定后才能记录读数。

气体渗透率仪的原理和使用说明工作原理这台仪器是基于达西定律设计的。

设有一横截面积为A ，长度为L 的岩石，将其夹持于岩心夹持器中，如图⑴所示，使粘 度为卩的流体在压差厶P 下通过岩心，测得流量 Q 。

实验证明单位时间通过岩心的体积 流量Q 与压差△ P 岩心横截面积A 成正比，与岩心的长度L 和流体的粘度成反比：△PT"，从式中看出A 、L 是岩石的几何尺寸，△ P 是外部条件，当 外部条件、几何尺寸、流体性质都一定时，流体通过量 Q 的大小就取决于反映岩石可渗 性的比例常数K 的大小，我们把K 称为岩石的渗透率；式⑴可改写成为:此式便可计算岩石的渗透率。

前面讨论的都是以下不可压缩流体 （液体）为基础的，我们设计的气体渗透率是以气体作为介质，因为气体是压缩流体，所以达西方程式需要修正才能应用P 2P i△P这就是所谓的“达西方程” Q众所周知，可压缩的气体最大特点是当压力增加流体能被压缩； 当压力降低时，流体 就发生膨胀；当温度一定时，流体的膨胀服从玻义尔定律。

如果以最简单的平面线渗流考 虑，设进口压力P l ，出口压力为P 2。

显然，当压力从P l 变化到P 2时，气体的体积必然 变化，故流速也变化。

因此，必须考虑用平均体积流量 Q 代入达西方程。

若把气体膨胀视为等温过程，按玻义尔定律：QP i= Q 2R?=……=P 0QP =P Q而P = -P 1+P 22式中：P—平均压力，MPa ；Q—平均压力下的平均体积流量，mL/s ；P o 一大气压力，MPa ；Q _大气压力下的气体流量，mL/s;从上面分析得出对可压缩流体的达西公式的修正只把流量用平均流量代入即可:2P o Q )口 g L A ・(P l - P 2)式中：⑷一气体的粘度；也就是说，用气体测定渗透率时，气体的体积流量要用标准状况下的体积 Q 值，不是用Q ,也不是用Q 值。

三、仪器结构及各部件说明本仪器可安装在任何试验台（桌）上，最好台面防震，并离开门远一点，以免温度发 生突变，做到这一点即可测得稳定的结果，见图 2：2RQP i + P1.环压表2.上流压力表3.岩心夹持器.压力调节器5.干燥器6.放空阀7.环压阀9.气源阀10.转子流量计图2:气体渗透率仪流程图仪器有下列部件：⑴.带有调节器的高压钢瓶一个，瓶内压力约15MPa,用它来作仪表的气源。

初中化学气体测定教案
一、教学目标
1. 了解气体的特性和性质；
2. 掌握气体的测定方法；
3. 学习气体测定实验的步骤和操作技巧；
4. 提高实验操作和观察能力。

二、教学内容
1. 气体的性质和特性；
2. 气体测定的方法；
3. 实验操作和技巧。

三、教学过程
1. 理论讲解
教师向学生介绍气体的性质和特性，包括气体的扩散性、可压缩性、容积弹性和比重性等。

然后讲解气体的测定方法，主要包括水位法和称重法两种。

2. 实验操作
（1）水位法测定气体体积
a. 把试管倒立在水中，使管口与水面齐平；
b. 用眼睛观察试管内外气压是否一致；
c. 用尺量取气体体积。

（2）称重法测定气体体积
a. 把实验装置称重，记录下重量；
b. 开启气源，让气体进入实验装置；
c. 用天平再次称重，计算气体的体积。

3. 实验操作技巧
（1）实验前要仔细检查实验装置是否完整；
（2）实验过程中要注意安全，避免气体泄漏。

四、实验设计
1. 实验目的：测定气体的体积；
2. 实验材料：气源、试管、水槽、尺子、天平等；
3. 实验步骤：按照上述实验操作步骤进行操作；
4. 实验数据处理：记录实验数据，并计算出气体的体积。

五、实验总结
学生通过实验，了解了气体的性质和特性，掌握了气体测定的方法和操作技巧，提高了实验操作和观察能力。

六、拓展延伸
学生可以进一步探讨气体测定方法的应用，以及气体在生活中的重要性和应用价值。

可以设计更复杂的气体测定实验，提高学生的实验技能和创新能力。