1、百度文庫-讓每個人平等地提升自我中國石油大學油層物理實驗報告/八實驗日期：成績：班級： 石工11-1學號:姓名： 李悅靜 教師:張儼彬同組者： 周璇武詩琪徐睿喜/壓汞毛管力曲線測定工一、實驗目加1. 了解壓汞儀的工作原理及儀器結構；/2.掌握毛管力曲線的測定方法及實驗數(shù)據處理方法。二、實驗原理巖石的孔隙結構極其復雜，可以看作一系列相互連通的毛細管網絡。 汞不潤 濕巖石孔隙，在外加壓力作用下，汞克服毛管力可進入巖石孔隙。隨壓力增加， 汞依次由大到小進入巖石孔隙，巖心中的汞飽和度不斷增加。注入壓力與巖心中 汞飽和度的關系曲線即為毛管力曲線，如圖 4-1所示?？稍砜稍鞩-壓汞曲線2-退汞曲線圖1典型

2、毛管壓力曲線 三.實驗設備/百度文庫-讓每個人平等地提升自我壓力表o酒精容器P4=fiOK4Pa PriMPa截止憫截止憫截止憫壓力表o酒精容器P4=fiOK4Pa PriMPa截止憫截止憫截止憫Pa=lMPa Pj=0.1MPa抽空閥H汞杯巖心室lxx_巖心室閥錄體積測量首HXJ-校正閥牲液憫、真空表XJ-放空閥高壓計量泵H汞杯巖心室lxx_巖心室閥錄體積測量首HXJ-校正閥牲液憫、真空表XJ-放空閥高壓計量泵圖2 壓汞儀流程圖（巖心尺寸：4 25 x 20-25mm ,系統(tǒng)最高壓力 50MPa）全套儀器由高壓巖心室，汞體積計量系統(tǒng)，壓力計量系統(tǒng)，補汞裝置，高壓 動力系統(tǒng)，真空系統(tǒng)六大部分組

3、成。1、高壓巖心室：該儀器設有一個巖心室，巖心室采用不銹鋼材質，對稱半 螺紋密封，密封可靠，使用便捷；樣品參數(shù)：小25X20-25mm巖樣；可測孔隙 直徑范圍：750 pm。2、汞體積計量系統(tǒng)：采用高精度差壓傳感器配合特制汞體積計量管進行計 量，精度高、穩(wěn)定性好；汞體積分辨率：30??；最低退出壓力： o3、壓力計量系統(tǒng)：采用串聯(lián)階梯式計量的方法，主要由四個不同量程的壓/ 力表串聯(lián)連接，由壓力控制閥自動選擇不同量程的壓力表計量不同壓力段的壓力 值，提高了測量的準確性；壓力表量程：、1、6、60MPa各一支；可測定壓力點數(shù)目： 100個。/4、補汞裝置：主要由調節(jié)系統(tǒng)，汞面探測系統(tǒng)及汞杯組成，并由

4、指示燈顯 示汞面位置。/百度文庫-讓每個人平等地提升自我圖3壓汞儀設備圖5、高壓動力系統(tǒng)：由高壓計量泵組成；工作壓力：50MPa ;壓力平衡時問： 60so6、真空系統(tǒng)：主要有真空泵以及相關的管路閥件組成；真空度： ;真空 維持時間： 5min。四、實驗步驟1.裝巖心、抽真空：將巖樣放入巖心室并關緊巖心室，關巖心室閥，開抽 空閥關真空泵放空閥；開真空泵抽空1520分鐘； 2.充汞：開巖心室閥，開補汞閥，調整汞杯高度，使汞杯液面至抽空閥的 距離H與當前大氣壓力下的汞柱高度（約 760mm ）相符；開隔離閥，重新調整 汞杯高度，此時壓差傳感器輸出值為之間；關抽空閥，關真空泵，打開真空泵 放空閥，關

5、閉補汞閥；.進汞、退汞實驗：關高壓計量泵進液閥，調整計量泵，使最小量程壓力 表為零；按設定壓力逐級進泵，穩(wěn)定后記錄壓力及汞體積測量管中汞柱高度，直至達到實驗最高設定壓力；按設定壓力逐級退泵，穩(wěn)定后記錄壓力及汞體積測量管中汞柱高度，直至達到實驗最低設定壓力；.結束實驗：開高壓計量泵進液閥，關隔離閥；開補汞閥，開抽空閥；打 開巖心室，取出廢巖心，關緊巖心室，清理臺面汞珠。百度文庫-讓每個人平等地提升自我（注意：進泵時，壓力由小到大，當壓力達到壓力表量程的 2/3時，關閉相應 的壓力表；退泵時，壓力降到高壓表量程的 1/3以下并在下一級壓力表的量程范 圍內時，才能將下一級壓力表打開。）五、數(shù)據處理與

6、計算/ 表1毛管力曲線測定數(shù)據記錄、巖心直徑：計量管截面積：巖心長度：/ 巖心孔隙度：%序號進汞壓力MPa進水局度cm校止局度cm汞飽和度退汞壓力MPa退汞局度cm校止局度cm汞飽和度毛管半徑m10 /00234 /5624789101112132185519882010101.計算巖心含汞飽和度，繪制毛管力曲線；某一毛管力對應巖心含汞飽和度SHg :SHg VT 100% AV 100%式中，ho 進汞壓力為零時對應的計量管汞柱高度，cm;百度文庫-讓每個人平等地提升自我hi 某一設定壓力對應的計量管汞柱高度，cm ; TOC o 1-5 h z A計量管橫截面積，

7、cm2 1 CCVp石心中的孔隙體積，Vp d L ,cm4d巖心直徑，cm；L巖心長度，cm；/巖心孔隙度，小數(shù)；取進汞壓力為時實驗數(shù)據計算為例，即第三組數(shù)據：h0 = cm, h2=cm,計量管橫截面積A= cm2,巖心直徑d=cm,巖心長度L=cm,巖心孔隙度 =% TOC o 1-5 h z 1 2123貝Uvp d L 2.5202.260 32.8% 3.695cmp 44VHgA(h 幾)0.3576 (33.87-31.85)SHg100%oi100%() 100% 19.56% HYPERLINK l bookmark24 o Current Document VPVP3.6

8、95同理，其他組數(shù)據均按上述過程計算，可得到不同毛管力下所對應的巖心含汞飽和度。根據毛管力Pcffi對應的巖心含汞飽和度Sh在半對數(shù)坐標上繪制毛管力曲 線。百度文庫-讓每個人平等地提升自我毛管力曲線1,汞飽和度Q.01T-迸耒曲線退汞曲線22、圖4毛管力曲線根據毛管力公式計算不同壓力對應的毛管半徑，并繪制孔隙大小分布柱狀圖。由Pc當工則rcos 2 480 cos14000.735PCPCPc(m)式中Pc毛管力，MPa C C汞與空氣的界面張力，480mN/m ;潤濕角，140;r 毛管半徑，mo/取進汞壓力為時實驗數(shù)據計算為例，其所對應的毛管半徑0.735Pc0.735Pc0.7350.0

9、173.54 m同理計算其他組毛管半徑數(shù)據，填入表中，并繪制孔隙大小分布柱狀圖百度文庫-讓每個人平等地提升自我表二毛管半徑數(shù)據圖進汞壓力MPa毛管半徑對應半徑所占 比例半徑取以10為 底的對數(shù)00125810孔隙大小殳布直方圖I 口系列1160O4-60O4-圖5孔隙大小分布直方圖百度文庫-讓每個人平等地提升自我孔隙大小分布直方_o o o Oo o o O& z L _o o o Oo o o O& z L S弋圖王5底系列1圖6孔隙分布直方圖(半徑取對數(shù))3、求取巖石的最大孔喉半徑rmax、飽和度中值壓力Pc50、退汞效率We等有 關物性參數(shù)，并說明求取方法、在圖上標明；(1)將所得到的毛

10、管力曲線中間的平緩段延長與零非濕相飽和度對應的縱 軸相交，可得交點所對應的壓力即為巖心的閾壓 Pt ,由圖得P=，則巖石的最大孔喉半徑:rmax0.735Prmax0.735Pt0.7350.02036.75( m) (2)毛管力曲線上含汞飽和度為50%時相應的毛管壓力定為Pc50,它越小 反映巖石滲濾性越好，產能越高；由圖得到Pc50=,比較小，說明巖石滲濾性比較好。(3)在限定的壓力范圍內，從最大注入壓力降到壓力接近零時，從巖心內退出的汞體積與降壓前注入的汞總體積的百分比。 它反映了非濕相毛細管效應采收率。計算公式如下:/We100%We100%式中，We-退汞效率，%:SHg max 一壓汞曲線上，最高壓力對應的巖心中的含汞飽和度,SHgmin一退汞曲線上，壓力接近零時巖心中的含汞飽和度百度文庫-讓每個人平等地提升自我在所測得的毛管力曲線上可得六.實驗總結退汞效率：WemaxS.max2 Hg min壓汞曲線上&gmax=%退汞曲線上六.實驗總結退汞效率：WemaxS.max2 Hg min98.13% 36.5%100% = 100% 62.80%98.13%通過本次實驗，我了解了壓汞儀的工作原理及儀器結構，掌握了實驗室測定毛管力曲線的方法