孔隙度及渗透率测量方法47页PPT

《页岩岩心孔隙度和渗透率的测定》（委员会送审稿）编制说明国家能源页岩气研发（实验）中心2015年06月一、任务来源及工作简要过程《页岩岩心孔隙度和渗透率的测定》为能源行业页岩气标准化技术委员会标准制订项目。

根据能页标[2015]4号文件《关于印发2015年页岩气标准制修订和标准科研工作协调会会议纪要的通知》的精神，该标准由国家能源页岩气研发（实验）中心、中国石油化工股份有限公司华东分公司石油勘探开发研究院、中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司勘探开发研究院、中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡地质实验研究所等单位共同承担。

按照标准制起草工作程序的要求，成立了标准制定工作组，从2015年1月开始到2015年12月30日，完成了标准讨论稿、征求意见稿、送审稿的起草工作。

制定的简要过程如下：（一）制定标准编写大纲（1月1日～3月20日）1月1日～2月20日，制定工作运行计划，设计调查表格，收集本标准引用的标准。

2月21日～3月20日，编制了本标准的制定大纲。

（二）编写标准工作组讨论稿（3月21日～4月30日）3月21日～4月30日，完成《页岩岩心孔隙度和渗透率的测定》的工作组讨论稿，由国家能源页岩气研发（实验）中心牵头，征集参加编制单位的修改意见，并进行梳理和汇总。

（三）编写征求内部意见和编制说明（5月1日～5月30日）国家能源页岩气研发（实验）中心组织编写人员召开讨论会，对工作组讨论稿进行了充分的讨论。

在讨论的基础上，将讨论稿发送至参编单位征求意见，进行了再次修改完善，并编写了编制说明。

（四）征求意见（6月1日～6月30日）秘书处6月初统一将征求意见稿发给中石油、中石化、中海油等单位收到意见。

（五）修改征求意见稿，形成送审稿（7月1日～7月30日）7月1日～7月30日：收到专家意见后，参与编写人员进行了认真研究，对征求意见稿进行了修改，最终形成了送审稿。

实验三 岩石绝对渗透率的测定一 实验内容用气测渗透率仪，以氮气为工作介质，测量气体通过岩样两端的压力p 1、p 2以及通过岩心气体在平均压力12()/2p p p =+下的气体体积流量0Q ，将测量参数直接代入达西公式计算得到实验岩心的气体渗透率g K ，然后用直线外推法求得岩心的克氏渗透率∞K （=岩心的绝对渗透率） 。

二 实验仪器设备气测渗透率仪、岩心夹持器、柱塞岩心、氮气瓶、游标卡尺、盒式气压计。

三 实验原理渗透率的大小表示多孔介质（岩石）允许流体通过能力的大小，其单位为μm 2。

气体在多孔介质中流动时，根据达西定律可得气体渗透率的公式为：102212210()a g Q p L K A p p μ−=⨯− （3-1） 式中：g K —气体渗透率，μm 2；0Q —岩心出口端的气体体积流量，cm 3/s ；L —岩心长度，cm ； A —岩心横截面积，cm 2； p a —大气压（绝对），MPa ； p 1—岩心进口端的绝对压力，MPa ； p 2—岩心出口端的绝对压力，MPa ；μ—实验温度和大气压下的气体粘度，mPa s ⋅（查表3-1得到）。

实验岩心几何尺寸用游标卡尺直接测量，进口端压力1p 用气测渗透率仪测量，出口端压力2p 等于大气压（大气压由盒式气压计读取），出口端的气体体积流量Q 0用气测渗透率仪测量。

为了满足线性渗流条件，应用0Q /p L −∆关系曲线（△p =p 1-p 2）直线段数据代入公式计算K g 。

考虑滑脱效应的影响，根据1g K p −直线（()12=+/2p p p ）外推到纵坐标的截距求得克氏渗透率K ∞（=绝对渗透率）。

表3-1 大气压下氮气的粘度（mPa·s）四气测渗透率仪流程及其工作原理气测渗透率仪流程如图3-1所示。

图3-1 气测渗透率实验流程示意图该仪器以氮气为工作介质，采用单向流、转子流量计气测岩石渗透率。

测量p为大气压（由压力表测实验岩心两端压差，岩心出口端接转子流量计，其压力2盒式气压计读取），因此岩心测量压力表显示的表压值，即为岩心两端的压差。

渗透率及其测定渗透率：英文：intrinicpermeability释文：压力梯度为1时,动力黏滞系数为l的液体在介质中的渗透速度。

量纲为[[L2]。

是表征土或岩石本身传导液体能力的参数。

其大小与孔隙度、液体渗透方向上空隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关,而与在介质中运动的液体性质无关。

渗透率（k）用来表示渗透性的大小。

在一定压差下,岩石允许流体通过的性质称为渗透性；在一定压差下，岩石允许流体通过的能力叫渗透率。

分类：油藏空气渗透率/(mD)气藏空气渗透率/(mD)特高≥1000≥500高≥500～＜1000≥100～＜500中≥50～＜500≥10～＜100低≥5～＜50≥1.0～＜10特低＜5＜1.0绝对渗透率用空气测定的介质渗透率叫绝对渗透率，也叫空气渗透率。

它反映介质的物理性质。

有效渗透率（相渗透率）英文：Effectivepermeability释文：在非饱和水流运动条件下的多孔介质的渗透率。

多相流体在多孔介质中渗流时，其中某一项流体的渗透率叫该项流体的有效渗透率，又叫相渗透率。

相对渗透率多相流体在多孔介质中渗流时，其中某一项流体的相渗透率与该介质的绝对渗透率的比值叫相对渗透率，用百分数表示。

孔隙渗透率是单根孔隙的渗透率,地层渗透率是孔隙渗透率折算到整个地层截面积之上的渗透率。

孔隙渗透率通常很大,但地层渗透率却不大。

地层渗透率是岩石孔隙特性的综合反映。

孔隙半径、孔隙密度和孔喉比对地层渗透率均产生影响。

孔喉比对渗透率的影响很大,喉道大小是制约渗透率的重要因素。

压汞仪是测定岩心孔径分布及计算渗透率等参数最便捷有效的工具。

从压汞仪软件上可以直接得到以下数据：累积孔体积－压力或孔直径曲线累积比表面积－压力或孔直径曲线微分的孔体积－压力或孔直径曲线孔分数－压力或孔直径：孔径分布图颗粒大小分布（MS和SS理论）孔曲率渗透率孔喉比分形维数（表面粗糙度的指标）还可以计算得出以下孔隙结构特征参数：为了对不同类型的岩心的孔隙结构进行定量分析，根据恒速压汞实验结果，结合国内外近十年来恒速压汞的应用成果，我们对相关孔隙结构特征参数的定义如下。