压汞毛管力曲线的测定实验报告讲诉.doc

中国石油大学（油层物理）实验报告实验日期： 成绩：_班级： 石工10-15班 学号:10131504姓名： 于秀玲 教师: 张俨彬同组者：宋文辉秘荣冉压汞毛管力曲线测定一.实验目的1•了解压汞仪的工作原理及仪器结构；2. 掌握毛管力曲线的测定方法及实验数据处理方法实验原理岩石的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛细管网络汞不润湿岩石 孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙随压力增加，汞依次由大到 小进入岩石孔隙，岩心中的汞饱和度不断增加注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图4-1所示002\7~~<0.50201100 75 50 25卜压汞曲线 A退隶曲线图1典型毛管压力曲线三. 实验设备隶杯Ad 补汞阀柚空阀岩心室—N—岩心室阀P4=60MPaPj=SMPaPa=lt4PaP)=Q. IMPa控制阀压力表W)截止阀 截止阀 截止阀1网hi 丫-^-Lco—隔离阀差圧传感器-1X1 1校正阀-<2*真空表 X)-舷空阀克空泵进液阀高压计量泵图2 压汞仪流程图(岩心尺寸：© 25 x 20--25mm，系统最高压力50MPa)全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系 统，真空系统六大部分组成。

1、高压岩心室：该仪器设有一个岩心室，岩心室采用不锈钢材质，对称半螺纹密 封，密封可靠，使用便捷；样品参数：© 25 x 20--25mm岩样；可测孔隙直径范围: 0.03~750 卩 m2、汞体积计量系统：采用高精度差压传感器配合特制汞体积计量管进行计量，精 度高、稳定性好；汞体积分辨率：w 30卩I;最低退出压力：w 0.3Psi(0.002MPa)3、 压力计量系统：采用串联阶梯式计量的方法，主要由四个不同量程的压力表串 联连接，由压力控制阀自动选择不同量程的压力表计量不同压力段的压力值，提高了测 量的准确性；压力表量程：0.1、1、6、60MPa各一支；可测定压力点数目：》100个4、 补汞装置：主要由调节系统，汞面探测系统及汞杯组成，并由指示灯显示汞面 位置5、 高压动力系统：由高压计量泵组成；工作压力：0.002~50MPa ;压力平衡时间： > 60s6、 真空系统：主要有真空泵以及相关的管路阀件组成；真空度： < 0.005mmHg ; 真空维持时间：》5min四. 实验步骤1. 装岩心、抽真空：将岩样放入岩心室并关紧岩心室，关岩心室阀，开抽空阀， 关真空泵放空阀；开真空泵抽空15~20分钟；2. 充汞：开岩心室阀，开补汞阀，调整汞杯高度，使汞杯液面至抽空阀的距离 H 与当前大气压力下的汞柱高度（约 760mm ）相符；开隔离阀，重新调整汞杯高度，此时压差传感器输出值为28.00~35.00cm之间；关抽空阀，关真空泵，打开真空泵放空阀， 关闭补汞阀；3. 进汞、退汞实验：关高压计量泵进液阀，调整计量泵，使最小量程压力表为零； 按设定压力逐级进泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验最高 设定压力；按设定压力逐级退泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验 最低设定压力；4. 结束实验：开高压计量泵进液阀，关隔离阀；开补汞阀，开抽空阀；打开岩心 室，取出废岩心，关紧岩心室，清理台面汞珠。

注意：进泵时，压力由小到大，当压力达到压力表量程的 2/3时，关闭相应的压力 表；退泵时，压力降到高压表量程的1/3以下并在下一级压力表的量程范围内时，才能 将下一级压力表打开五. 数据处理与计算表1毛管力曲线测定数据记录岩心直径：2.526cm 计量管截面积：0.2891cm2岩心长度：2.004cm 岩心孔隙度：42.8%序号进汞压力进汞高度校正咼度汞饱和度%退汞压力退汞咼度校正咼度汞饱和度%毛管半 径（m）1035.8435.840.00020.00535.3935.432.760.00530.0130.1338.42147.08030.0133.5933.6414.810.0127.4727.5955.5273.54040.0227.6327.6954.840.0225.1625.2871.0636.77050.0325.2525.3270.790.0324.7024.8374.0924.51360.0424.9825.0572.610.0424.5524.6875.1018.38570.0524.8824.9573.280.0524.4124.5476.0414.70880.0724.8024.8773.820.0724.3324.4876.4410.50690.0924.7824.8673.890.0924.2524.3977.058.171100.1224.7624.8474.020.1224.1624.3277.526.128110.1524.7724.8573.960.1524.0824.2278.194.903120.224.8024.8973.720.224.1024.2577.993.677130.324.7824.8873.820.324.0724.2378.132.451140.524.7624.8773.860.524.0324.2178.261.47115124.6724.8274.16124.0024.2278.190.735161.524.4924.6675.231.523.8724.1278.870.49017224.2824.4876.44224.1224.3979.000.36818524.0024.3877.12523.6624.0779.200.14719823.6624.1978.40823.4523.9979.740.092201023.5024.1378.801023.3223.9580.010.0741.计算岩心含汞饱和度，绘制毛管力曲线 某一毛管力对应岩心含汞饱和度SHg :着 100% 叮 100%式中：h0 —进汞压力为零时对应的计量管汞柱咼度， cm ；hi -某一设定压力对应的计量管汞柱高度， cm ；A —计量管横截面积，cm2Vp —岩心中的孔隙体积，Vp 1 d2L ,cm3P 4d—岩心直径，cm ；L—岩心长度，cm ;—岩心孔隙度，小数；取进汞压力为O.OIMPa时实验数据计算为例，h0 =32.34 cm， h2 =33.64 cm，A=0.2891 cm2， d=2.526 cm 丄=2.004 cm , =42.8%Vp12^2 3nd2L© n 2.5262 2.004 42.8% 4.2983cm34 4仏 100%Vpdk 100% o.2891(35・84Vp 4.29433.64)100%14.81%同理，其他组数据均按上述过程计算 ，可得到不同毛管力下所对应的岩心含汞饱 和度。

根据毛管力PC和对应的岩心含汞饱和度 SHg在半对数坐标上绘制毛管力曲线图4毛管力曲线力压管毛O 1011 1 o O汞饱和度/%0.0012 •根据毛管力公式计算不同压力对应的毛管半径，并绘制孔隙大小分布柱状图图4孔隙大小分布柱状图2 cosPc2 480 cos1400PC0.7354Pc(m)(4-3)式中：Pc—毛管力，MPa ;—汞与空气的界面张力，480mN/m ; —润湿角，140°；r —毛管半径， m取进汞压力为0.0iMpa寸实验数据计算为例，其所对应的毛管半径0.7354Pc0.73540.0173.54 m同理计算其他组毛管半径数据，填入表中，并绘制孔隙大小分布柱状图3 .求取岩石的最大孔喉半径「max、饱和度中值压力Pc50、退汞效率We等有关物性参并说 明求取方法、在图上标明；(1)岩石的最大孔喉半径 Gax :由图求Pt的求法：将压汞曲线的中间平缓线段延伸与纵坐标的交点的读数即为阈压Pt，读图得PT=0.009MPa 则最大孔喉半径为:. 0.7354 (r max ~ (Ptm) =0.7354 81.71(阿)(4-4)(2)饱和度中值压力Fc500.009进汞毛管力曲线上含汞饱和度为 50%寸相应的毛管压力即为Pc50，它越小表明岩石渗透率性越好，产能越高;读图知：Pc50=0.018MPa比较小，说明岩石渗滤性比较好。

3)退汞效率We在限定的压力范围内，从最大注入压力降到压力接近零时，从岩心内退出的汞体积与降压前注入的汞总体积的百分比它反映了非湿相毛细管效应采收率计算公式如下：SHg max SHg minW4 —g— -g— 100%SHg max式中，We-退汞效率，%;S-g max —压汞曲线上，最高压力对应的岩心中的含汞饱和度,S-g min —退汞曲线上，压力接近零时岩心中的含汞饱和度 在所测得的毛管力曲线上可得读图知 S-gmax =78.80%,退汞曲线上 S-gmin =38.42%,则退汞效率WeS-gmax S-gmin 100% = 78.80% 38.42% 100% 51.24%S-g max78.80%六. 实验总结通过这次实验，我学习了压汞法测量毛管力曲线的原理、 方法以及基本的实验流程, 了解了压汞仪的结构及其工作原理这次试验是不可逆的，因此在试验中应该严谨认真 的去做每一步注意操作的规范性，以免中毒和造成压力表的损坏通过处理试验报告, 绘制毛管力曲线，巩固了毛管力曲线的特征值的求取方法及这些特征值的物理意义，和 利用毛管力曲线绘制空隙大小分布柱状图，从而判断岩石空隙性质，判断岩石储集油气 的性能。

本试验数据量较大，在处理报告过程中进一步熟悉了处理数据、绘图能力、分 析图象特征、做出正确结论这一科学的处理流程自己感觉收获很多在此感谢老师的 精彩讲解与细心指导。