岩石气体渗透率

岩石中两相流体相对渗透率测定方法1 范围本文件描述了岩石中两相流体相对渗透率测定方法的基本原理、规定了测定步骤与技术要求、计算方法及计量仪器的技术指标。

本文件适用于砂岩岩样中两相流体相对渗透率的测定，其他类型多孔介质参照执行。

文件中包括稳态和非稳态两种测定相对渗透率方法，稳态法油-水相对渗透率测定适用于空气渗透率大于50mD的岩样，稳态法水-气相对渗透率测定适用于空气渗透率大于0.5mD的岩样。

非稳态法油-水相对渗透率测定适用于空气渗透率大于5mD的岩样，非稳态法气-油相对渗透率测定适用于空气渗透率大于1mD的岩样，非稳态法气-水相对渗透率测定适用于空气渗透率大于0.01mD的岩样。

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 29172 岩心分析方法SY/T 5153 油藏岩石润湿性测定方法SY/T 6490 岩样核磁共振参数实验室测量规范3 术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。

4 油-水相对渗透率测定稳态法油-水相对渗透率测定4.1.1 原理稳态法测定油-水相对渗透率的基本理论依据是一维达西渗流理论，假设两相流体不互溶、不可压缩，并且忽略毛管压力和重力作用。

试验时在总流量不变的条件下，将油水按一定流量比例同时恒速注入岩样。

当进口、出口压力及油、水流量稳定时，岩样含水饱和度不再变化，此时油、水在岩样孔隙内的分布是均匀的，达到稳定状态，油和水的有效渗透率值是常数。

因此利用测定岩样进口、出口压力及油、水流量，由达西定律直接计算出岩样的油、水有效渗透率及相对渗透率值。

用称重法、物质平衡法或CT法计算出岩样相应的平均含水饱和度。

改变油水注入流量比例，就能够得到一系列不同含水饱和度时的油、水相对渗透率值，并由此绘制出岩样的油-水相对渗透率曲线。

某些岩石的渗透系数值2 渗透率2.1渗透率的定义渗透率:压力差为1pa 时,动力黏滞系数为lpa.s 的渗流液体，渗流通过面积为12m 长度为1m 的多孔介质，体积流量为13m 时，多孔介质的渗透率定义为12m 。

实际中采用2m μ为实用单位。

定义式为=10QL k A p μ∆，其中，各参量与以上的参量相同 2.2渗透率的物理意义及影响因素渗透率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。

2.3渗透率的评价渗透率的评价级别平方微米（2m μ） 评价 1>1.0 渗透性极好 20.1—1.0 渗透性好 30.01—0.1 渗透性一般 4 0.001—0.1 渗透性差5 测定步骤5．1 试件描述试件干燥前，核对岩石名称和岩样编号，对试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题等进行描述，并填入附录B。

5．2 测量试件尺寸对试件描述后，应核对编号，并测量尺寸。

在其高度方向的中部两个相互垂直的方向上测量直径，在过端面中心的两个相互垂直的方向上测量高度，将其平均值以及试件编号和试件轴线与层理方向的关系(⊥，//)，填入附录B。

5．3 压力选择5．3．1 入口端渗透气体压力视试件致密程度进行调节，一般为0．06～0．09MPa。

5．3．2 围压一般为0．4～0．5MPa。

5．4 皂膜流量计选择视试件渗透率的大小选用不同直径的皂膜流量计。

预计渗透率大的可选较大直径的皂膜流量计。

5．5 测定系统检验每次测定前用直径25mm、高径比1：1的实心钢柱代替试件，按图1装入试件夹持器，检验测定系统，测定系统如图2。

开动空气压缩机，顺序加围压和渗透压力至选定值，保持5min不漏气，确认系统完好。

图1 试件夹持器示意图1—上端盖；2、7—压片；3—橡胶套；4—夹持器外壳；5—试件(或钢柱)；6—下端盖；8—钢柱图2 渗透率测定系统示意图3 渗透系数与渗透率的区别与联系渗透系数和渗透率是两个完全不同的概念。

高压高温环境下岩石渗透率的测量技术
实验设备与技术
介绍用于测量高压高温环境下岩 石渗透率的实验设备和技术，包 括岩石样品准备、实验操作流程
和数据处理方法。
数值模拟方法
概述基于物理定律和数值方法的 岩石渗透率测量模拟研究，解释 如何建立数学模型、选择合适的
算法和边界条件。
对比与验证
比较实验测量与数值模拟方法的 结果，分析误差和不确定性，提 出改进方案，为高压高温环境下 岩石渗透率的精确测量提供参考
地层水性质对岩石渗透率的影响
地层水性质是影响岩石渗透率的间接 因素。地层水的化学成分、温度、压 力等条件可以改变岩石的物理性质和 孔隙结构，从而影响渗透率的值。
地层水的化学成分可以影响岩石的溶 解性和膨胀性，从而改变岩石的孔隙 结构和渗透率。例如，富含二氧化碳 的水可以溶解碳酸盐岩中的部分矿物 ，扩大其孔隙结构，提高其渗透率； 而富含有机质的水可以在部分粘土矿 物中产生膨胀作用，堵塞原有的孔隙 结构，降低其渗透率。
案例三
总结词
滑坡灾害是某地区常见的自然灾害之一，岩石渗透率 的变化对滑坡的发生和发展具有重要影响。通过对岩 石渗透率的影响因素进行分析，有助于深入了解滑坡 灾害的形成机制。
详细描述
在某地区的滑坡灾害中，岩石渗透率的变化是影响灾害 发生和发展的重要因素之一。科研人员通过对该地区的 地质条件、气候条件、地形地貌等影响因素进行深入分 析，得出了岩石渗透率的变化规律。同时，科研人员还 利用数值模拟方法，模拟了不同因素对岩石渗透率的影 响程度和影响方式，进一步揭示了滑坡灾害的形成机制 。这些研究成果对于预防和减缓滑坡灾害的发生具有重 要意义。
地层水的温度和压力条件也可以影响 岩石的渗透率。在高温高压条件下， 部分矿物，部分粘土矿物 会脱水收缩，扩大原有的孔隙结构， 提高岩石的渗透率。

气测渗透率计算公式直线渗流的岩心中压力分布qulpqulpqul克林肯堡效应克林肯堡效应气体滑动效应表示的是气体在管道中流动时管壁处流速不为零而液体在管壁处流速为零
第四节 储层岩石的渗透率
教学目的：
掌握达西定律、岩石绝对渗透率的定义、计算、 测定；气体滑脱效应、平均渗透率的计算。
教学重点和难点：
达西定律，岩石的绝对渗透率，气体滑脱效应。
八、岩石渗透率的确定
1．直接测定法 1）常规小岩心液体渗透率测定
恒速泵
液体容器
岩心夹持器
2）气测渗透率方法
K
2Q0 P0uL A(P12 P22 )
3）垂直管流量计法
K BuL 103 TA
2．间接测定法
1）利用渗透率和孔隙半径的关系计算
K r2 8 2
2）利用测井资料估算
K
C a
S
b wi
1）、并联（多层纵向不均一）地层的总渗透率 A.直线渗流
K Kihi hi
B．平面径向渗流
Q K 2 h(Pe Pw )
u ln Re / Rw
K Kihi
h i
2） 串联地层的总渗透率（多层横向不均匀） A．直线渗流：
P1
P2
Q
K1
K2
K3
P1
P2
P3
W
L1
L2
L3
Qh
L
P P1 P2 P3
② 多孔介质中只存在一种流体，即岩石 100%的饱和某一种流体;
③ 流动必须是在层流范围之内.
例题：设有一块砂岩岩心，长度 L=3cm，截面积A=2
cm2，其中只有粘度为1cp的水通过，在压差△P=2atm 下通过岩石的流量Q=0.5cm3/s，根据上面所讲的达西 定律得: