油藏滲透曲線試驗(yàn)細(xì)則一、概述

油藏滲透曲線試驗(yàn)是石油工程中用于測(cè)量?jī)?chǔ)層巖石滲透率的重要手段，通過(guò)模擬流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)規(guī)律，為油藏動(dòng)態(tài)分析和開(kāi)發(fā)方案制定提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。本細(xì)則旨在規(guī)范滲透曲線試驗(yàn)的操作流程、數(shù)據(jù)采集與處理，確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。試驗(yàn)方法主要包括穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法，具體操作需根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇。

二、試驗(yàn)準(zhǔn)備

（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1.滲透儀：包括巖心夾持器、壓力源、流量計(jì)等，確保設(shè)備精度符合實(shí)驗(yàn)要求。

2.流體：采用與儲(chǔ)層流體性質(zhì)相近的液體，如模擬油或鹽水，密度和粘度需預(yù)先測(cè)定。

3.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：記錄壓力、流量、溫度等參數(shù)，確保數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。

（二）實(shí)驗(yàn)材料

1.巖心：選擇代表性巖心，尺寸和形狀需均勻，表面清潔無(wú)破損。

2.化學(xué)試劑：如表面活性劑，用于清洗巖心表面，減少潤(rùn)濕性影響。

（三）試驗(yàn)環(huán)境

1.溫度控制：實(shí)驗(yàn)溫度需與儲(chǔ)層溫度一致，誤差控制在±1℃。

2.濕度控制：實(shí)驗(yàn)室濕度保持在40%-60%，避免流體蒸發(fā)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

三、試驗(yàn)步驟

（一）巖心準(zhǔn)備

1.清洗巖心：用去離子水和化學(xué)試劑清洗巖心，去除表面污染物。

2.飽和處理：將巖心飽和地層水，確?？紫抖染鶆?。

3.壓力平衡：在實(shí)驗(yàn)前對(duì)巖心施加初始?jí)毫?，消除初始孔隙壓力?/p>

（二）穩(wěn)態(tài)法試驗(yàn)

1.建立流動(dòng)系統(tǒng)：連接巖心、壓力源和流量計(jì)，確保管道密封無(wú)泄漏。

2.逐步增加壓力：從低壓力開(kāi)始，逐步提高驅(qū)動(dòng)壓力，記錄每個(gè)壓力下的流量變化。

3.數(shù)據(jù)記錄：每隔0.5MPa記錄一次壓力和流量數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)連續(xù)性。

（三）非穩(wěn)態(tài)法試驗(yàn)

1.注入流體：快速注入流體，測(cè)量壓力隨時(shí)間的變化曲線。

2.數(shù)據(jù)采集：使用高壓傳感器實(shí)時(shí)記錄壓力數(shù)據(jù)，時(shí)間分辨率不低于0.1秒。

3.擬合分析：通過(guò)壓力-時(shí)間數(shù)據(jù)擬合滲透率方程，計(jì)算滲透率值。

四、數(shù)據(jù)處理

（一）數(shù)據(jù)校正

1.溫度校正：根據(jù)實(shí)驗(yàn)溫度與儲(chǔ)層溫度差異，調(diào)整流體粘度參數(shù)。

2.潤(rùn)濕性校正：通過(guò)接觸角測(cè)量，修正潤(rùn)濕性對(duì)滲透率的影響。

（二）滲透率計(jì)算

1.穩(wěn)態(tài)法公式：滲透率k=QμL/πΔP，其中Q為流量，μ為流體粘度，L為巖心長(zhǎng)度，ΔP為壓力差。

2.非穩(wěn)態(tài)法公式：通過(guò)壓力衰減曲線擬合得到滲透率，公式為k=γt/4πl(wèi)n(r/t)，其中γ為壓力系數(shù)，t為時(shí)間，r為巖心半徑。

（三）結(jié)果驗(yàn)證

1.重復(fù)實(shí)驗(yàn)：同一巖心進(jìn)行至少兩次平行實(shí)驗(yàn)，確保結(jié)果一致性。

2.與文獻(xiàn)對(duì)比：將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道的滲透率范圍對(duì)比，驗(yàn)證數(shù)據(jù)合理性。

五、注意事項(xiàng)

（一）操作規(guī)范

1.避免巖心碰撞，防止破碎影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.流體注入速度需均勻，避免壓力突變導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差。

（二）安全措施

1.使用高壓設(shè)備時(shí)，需佩戴防護(hù)用品，避免意外傷害。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，及時(shí)清理設(shè)備，避免流體殘留腐蝕儀器。

六、試驗(yàn)報(bào)告

（一）報(bào)告內(nèi)容

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、設(shè)備、材料等基本信息。

2.試驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄及處理過(guò)程。

3.最終滲透率結(jié)果及誤差分析。

（二）附錄

1.原始數(shù)據(jù)表格、壓力-流量曲線圖。

2.實(shí)驗(yàn)照片、巖心照片等輔助材料。

一、概述

油藏滲透曲線試驗(yàn)是石油工程領(lǐng)域中一項(xiàng)基礎(chǔ)且關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，其目的是測(cè)量?jī)?chǔ)層巖石對(duì)流體（如石油、天然氣或水）的允許通過(guò)能力，即滲透率。滲透率是描述巖石孔隙結(jié)構(gòu)特性的重要參數(shù)，直接關(guān)系到油藏的產(chǎn)能預(yù)測(cè)、剩余油分布評(píng)估以及開(kāi)發(fā)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)這項(xiàng)試驗(yàn)，工程師能夠了解流體在儲(chǔ)層中的流動(dòng)規(guī)律，為后續(xù)的油藏動(dòng)態(tài)模擬和數(shù)值模擬提供必要的輸入?yún)?shù)。本細(xì)則旨在提供一套系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)操作流程，以確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性和可重復(fù)性，從而為油氣田的開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。滲透曲線試驗(yàn)通常采用巖心實(shí)驗(yàn)方法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蜅l件，可選擇穩(wěn)態(tài)法或非穩(wěn)態(tài)法進(jìn)行測(cè)試。

二、試驗(yàn)準(zhǔn)備

（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1.滲透儀：

-巖心夾持器：需具備高精度、低導(dǎo)流性，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程中流體主要通過(guò)巖心孔隙流動(dòng)，而非設(shè)備本身。夾持器材質(zhì)應(yīng)與流體兼容，避免化學(xué)反應(yīng)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-壓力源：包括高壓泵和壓力控制系統(tǒng)，能夠精確調(diào)節(jié)并穩(wěn)定維持實(shí)驗(yàn)所需的壓力范圍，通常為0.1MPa至50MPa。壓力表的精度應(yīng)達(dá)到±0.5%。

-流量計(jì)：用于測(cè)量巖心兩端流體的流量，精度要求較高，誤差范圍不超過(guò)±1%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，可選擇旋轉(zhuǎn)流量計(jì)或振動(dòng)流量計(jì)。

-數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：包括壓力傳感器、溫度傳感器和流量傳感器，用于實(shí)時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集頻率應(yīng)不低于1Hz，確保數(shù)據(jù)連續(xù)性。

2.流體：

-模擬流體：實(shí)驗(yàn)所用流體應(yīng)盡量模擬儲(chǔ)層實(shí)際流體的性質(zhì)，包括密度、粘度、表面張力等。若缺乏實(shí)際流體樣本，可采用實(shí)驗(yàn)室配制的油水混合物，其性質(zhì)需通過(guò)密度計(jì)、粘度計(jì)等儀器進(jìn)行標(biāo)定。

-化學(xué)處理劑：為減少流體與巖心的潤(rùn)濕性影響，可添加少量表面活性劑或潤(rùn)濕劑，但需確保其不影響流體的物理性質(zhì)。

3.輔助設(shè)備：

-烘箱：用于巖心干燥處理，溫度控制范圍為100℃-150℃。

-天平：精度達(dá)到0.001g，用于稱量巖心質(zhì)量。

-真空泵：用于巖心飽和過(guò)程，確保孔隙中的空氣完全排出。

（二）實(shí)驗(yàn)材料

1.巖心：

-來(lái)源與篩選：巖心應(yīng)取自目標(biāo)儲(chǔ)層，尺寸需均勻，直徑和長(zhǎng)度比（L/D）建議在2-5之間。巖心表面應(yīng)光滑無(wú)裂縫，孔隙度在10%-30%范圍內(nèi)。

-預(yù)處理：巖心需經(jīng)過(guò)清洗、干燥、破碎（若需）等步驟，確保實(shí)驗(yàn)前的狀態(tài)穩(wěn)定。清洗過(guò)程可使用去離子水、有機(jī)溶劑（如丙酮）和清洗劑，以去除油污和雜質(zhì)。

2.飽和液：

-地層水模擬液：通過(guò)溶解鹽類（如NaCl、CaCl?）制備，離子濃度需與實(shí)際地層水匹配，可通過(guò)電導(dǎo)率儀進(jìn)行驗(yàn)證。

-驅(qū)替液：若實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑闇y(cè)量油氣運(yùn)移，需準(zhǔn)備模擬油或天然氣，其性質(zhì)（如粘度、密度）需預(yù)先標(biāo)定。

3.化學(xué)試劑：

-清洗劑：如去離子水、酒精、有機(jī)溶劑等，用于巖心表面清洗。

-潤(rùn)濕性調(diào)節(jié)劑：如表面活性劑，需通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最佳添加量，避免過(guò)度影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（三）試驗(yàn)環(huán)境

1.溫度控制：實(shí)驗(yàn)溫度應(yīng)盡可能模擬儲(chǔ)層溫度，波動(dòng)范圍控制在±0.5℃?？赏ㄟ^(guò)恒溫水浴鍋或烘箱實(shí)現(xiàn)溫度控制。

2.濕度控制：實(shí)驗(yàn)室相對(duì)濕度應(yīng)維持在40%-60%，避免空氣濕度影響流體性質(zhì)或設(shè)備精度。

3.環(huán)境安全：實(shí)驗(yàn)區(qū)域需配備通風(fēng)設(shè)備，防止有害氣體積聚。高壓設(shè)備操作間應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)欄，避免意外傷害。

三、試驗(yàn)步驟

（一）巖心準(zhǔn)備

1.清洗與干燥：

-將巖心置于烘箱中，在120℃下干燥24小時(shí)，去除孔隙中的水分。

-稱量干燥巖心質(zhì)量（m?），精確到0.001g。

2.飽和處理：

-將巖心置于真空泵中，抽真空至-0.09MPa，持續(xù)1小時(shí)，確?？紫吨械目諝馔耆懦?。

-緩慢注入地層水模擬液，直至巖心完全飽和，靜置12小時(shí)，使孔隙液分布均勻。

3.初始孔隙壓力測(cè)定：

-將飽和巖心置于滲透儀中，施加初始?jí)毫Γㄍǔ?.1MPa），測(cè)量巖心兩端壓力差，計(jì)算初始孔隙壓力。

-若壓力差較大，需檢查巖心是否破碎或設(shè)備密封性。

（二）穩(wěn)態(tài)法試驗(yàn)

1.建立流動(dòng)系統(tǒng)：

-將巖心固定在巖心夾持器中，確保巖心兩端距離均勻。

-連接壓力源、流量計(jì)和巖心，檢查系統(tǒng)密封性，避免泄漏。

2.逐步加載壓力：

-從低壓力（如1MPa）開(kāi)始，逐步增加驅(qū)動(dòng)壓力，每次增加2MPa，記錄每個(gè)壓力下的穩(wěn)態(tài)流量。

-穩(wěn)態(tài)條件判斷：當(dāng)連續(xù)5分鐘內(nèi)流量變化小于1%時(shí)，視為達(dá)到穩(wěn)態(tài)。

3.數(shù)據(jù)記錄：

-記錄每個(gè)壓力下的壓力差（ΔP）、流量（Q）和溫度（T），確保數(shù)據(jù)完整。

-若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)氣侵或液滴，需停止實(shí)驗(yàn)并分析原因。

（三）非穩(wěn)態(tài)法試驗(yàn)（如壓力瞬態(tài)法）

1.注入階段：

-快速注入流體，同時(shí)記錄壓力隨時(shí)間的變化曲線（P-t曲線）。

-注入速度需均勻，避免壓力劇烈波動(dòng)。

2.數(shù)據(jù)采集：

-使用高壓傳感器實(shí)時(shí)記錄壓力數(shù)據(jù)，時(shí)間分辨率不低于0.1秒。

-記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的溫度變化，確保溫度穩(wěn)定性。

3.數(shù)據(jù)分析：

-通過(guò)P-t曲線擬合得到滲透率方程，常用方法包括擬穩(wěn)定態(tài)分析和雙對(duì)數(shù)曲線法。

-擬合過(guò)程中需選擇合適的模型，如球形坐標(biāo)系或圓柱坐標(biāo)系模型，確保擬合誤差在可接受范圍內(nèi)（如RMSE<5%）。

四、數(shù)據(jù)處理

（一）數(shù)據(jù)校正

1.溫度校正：

-實(shí)驗(yàn)溫度與儲(chǔ)層溫度存在差異時(shí)，需對(duì)流體粘度進(jìn)行校正。校正公式為：

μ?=μ?[T?/T?]2.5，其中μ?和μ?分別為實(shí)驗(yàn)溫度和儲(chǔ)層溫度下的粘度，T?和T?為絕對(duì)溫度。

2.潤(rùn)濕性校正：

-通過(guò)接觸角測(cè)量或潤(rùn)濕性指數(shù)計(jì)算，修正潤(rùn)濕性對(duì)滲透率的影響。若巖心親水，需在流體中添加表面活性劑降低毛管力。

（二）滲透率計(jì)算

1.穩(wěn)態(tài)法公式：

-滲透率計(jì)算公式為：

k=(QμL)/(AΔP)，其中Q為流量，μ為流體粘度，L為巖心長(zhǎng)度，A為巖心橫截面積，ΔP為壓力差。

-為提高精度，需對(duì)多個(gè)壓力點(diǎn)計(jì)算滲透率，取平均值作為最終結(jié)果。

2.非穩(wěn)態(tài)法公式：

-壓力瞬態(tài)法滲透率計(jì)算公式為：

k=(γt)/(4πl(wèi)n(r/t))，其中γ為壓力系數(shù)，t為時(shí)間，r為巖心半徑。

-若采用球形坐標(biāo)系模型，公式需調(diào)整為：

k=(γt)/(6π(r3-r?3)/r?2)，其中r?為測(cè)量點(diǎn)半徑。

（三）結(jié)果驗(yàn)證

1.重復(fù)實(shí)驗(yàn)：

-同一巖心進(jìn)行至少兩次平行實(shí)驗(yàn)，兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差應(yīng)小于5%，否則需重新實(shí)驗(yàn)。

2.與文獻(xiàn)對(duì)比：

-將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道的滲透率范圍對(duì)比，若存在較大差異，需分析原因（如巖心非均質(zhì)性、實(shí)驗(yàn)條件差異等）。

3.誤差分析：

-計(jì)算實(shí)驗(yàn)誤差，包括隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差，確保誤差在可接受范圍內(nèi)（如±10%）。

五、注意事項(xiàng)

（一）操作規(guī)范

1.巖心保護(hù)：

-巖心在處理和安裝過(guò)程中需避免碰撞或破碎，破碎的巖心可能無(wú)法獲得可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

-巖心夾持器應(yīng)均勻夾持巖心，避免局部應(yīng)力集中影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.流體注入：

-流體注入速度需均勻，避免壓力突變導(dǎo)致巖心破裂或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)失真。

-注入過(guò)程中需觀察流體是否出現(xiàn)氣侵或乳化的現(xiàn)象，若出現(xiàn)需停止實(shí)驗(yàn)并分析原因。

3.數(shù)據(jù)記錄：

-實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需實(shí)時(shí)記錄溫度、壓力、流量等參數(shù)，避免遺漏關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

-數(shù)據(jù)記錄需清晰、準(zhǔn)確，避免手寫(xiě)記錄模糊導(dǎo)致后續(xù)分析錯(cuò)誤。

（二）安全措施

1.高壓設(shè)備安全：

-操作高壓設(shè)備時(shí)需佩戴防護(hù)手套、護(hù)目鏡，避免高壓噴射傷人。

-實(shí)驗(yàn)結(jié)束后需緩慢釋放壓力，避免壓力突然下降導(dǎo)致設(shè)備損壞。

2.化學(xué)品安全：

-使用化學(xué)試劑時(shí)需佩戴橡膠手套，避免接觸皮膚。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后需清洗雙手。

-化學(xué)試劑需妥善存放，避免混放導(dǎo)致反應(yīng)危險(xiǎn)。

3.實(shí)驗(yàn)室安全：

-實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備滅火器、急救箱等安全設(shè)備。

-通風(fēng)不良時(shí)需使用通風(fēng)設(shè)備，避免有害氣體積聚。

六、試驗(yàn)報(bào)告

（一）報(bào)告內(nèi)容

1.基本信息：

-實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)日期、實(shí)驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)設(shè)備型號(hào)等。

-巖心基本信息：巖心編號(hào)、尺寸、孔隙度、滲透率范圍等。

2.實(shí)驗(yàn)步驟：

-詳細(xì)記錄巖心準(zhǔn)備、飽和處理、實(shí)驗(yàn)加載等步驟。

-列出使用的流體性質(zhì)參數(shù)（如粘度、密度等）。

3.數(shù)據(jù)記錄與處理：

-表格形式展示穩(wěn)態(tài)或非穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)中的壓力、流量、溫度數(shù)據(jù)。

-展示滲透率計(jì)算過(guò)程，包括公式、參數(shù)及計(jì)算結(jié)果。

4.結(jié)果分析：

-分析實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)源，如設(shè)備精度、操作規(guī)范等。

-與文獻(xiàn)對(duì)比或與其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，討論結(jié)果的可靠性。

（二）附錄

1.原始數(shù)據(jù)表格：

-完整記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的所有原始數(shù)據(jù)，包括中間計(jì)算步驟。

2.圖表：

-壓力-流量關(guān)系圖（穩(wěn)態(tài)法）或壓力-時(shí)間關(guān)系圖（非穩(wěn)態(tài)法）。

-滲透率隨壓力變化曲線。

3.照片：

-巖心照片、滲透儀照片、實(shí)驗(yàn)過(guò)程照片等，用于輔助說(shuō)明。

4.參考文獻(xiàn)：

-列出實(shí)驗(yàn)中參考的文獻(xiàn)或標(biāo)準(zhǔn)，確保報(bào)告的學(xué)術(shù)規(guī)范性。

一、概述

油藏滲透曲線試驗(yàn)是石油工程中用于測(cè)量?jī)?chǔ)層巖石滲透率的重要手段，通過(guò)模擬流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)規(guī)律，為油藏動(dòng)態(tài)分析和開(kāi)發(fā)方案制定提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。本細(xì)則旨在規(guī)范滲透曲線試驗(yàn)的操作流程、數(shù)據(jù)采集與處理，確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。試驗(yàn)方法主要包括穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法，具體操作需根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇。

二、試驗(yàn)準(zhǔn)備

（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1.滲透儀：包括巖心夾持器、壓力源、流量計(jì)等，確保設(shè)備精度符合實(shí)驗(yàn)要求。

2.流體：采用與儲(chǔ)層流體性質(zhì)相近的液體，如模擬油或鹽水，密度和粘度需預(yù)先測(cè)定。

3.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：記錄壓力、流量、溫度等參數(shù)，確保數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。

（二）實(shí)驗(yàn)材料

1.巖心：選擇代表性巖心，尺寸和形狀需均勻，表面清潔無(wú)破損。

2.化學(xué)試劑：如表面活性劑，用于清洗巖心表面，減少潤(rùn)濕性影響。

（三）試驗(yàn)環(huán)境

1.溫度控制：實(shí)驗(yàn)溫度需與儲(chǔ)層溫度一致，誤差控制在±1℃。

2.濕度控制：實(shí)驗(yàn)室濕度保持在40%-60%，避免流體蒸發(fā)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

三、試驗(yàn)步驟

（一）巖心準(zhǔn)備

1.清洗巖心：用去離子水和化學(xué)試劑清洗巖心，去除表面污染物。

2.飽和處理：將巖心飽和地層水，確?？紫抖染鶆?。

3.壓力平衡：在實(shí)驗(yàn)前對(duì)巖心施加初始?jí)毫?，消除初始孔隙壓力?/p>

（二）穩(wěn)態(tài)法試驗(yàn)

1.建立流動(dòng)系統(tǒng)：連接巖心、壓力源和流量計(jì)，確保管道密封無(wú)泄漏。

2.逐步增加壓力：從低壓力開(kāi)始，逐步提高驅(qū)動(dòng)壓力，記錄每個(gè)壓力下的流量變化。

3.數(shù)據(jù)記錄：每隔0.5MPa記錄一次壓力和流量數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)連續(xù)性。

（三）非穩(wěn)態(tài)法試驗(yàn)

1.注入流體：快速注入流體，測(cè)量壓力隨時(shí)間的變化曲線。

2.數(shù)據(jù)采集：使用高壓傳感器實(shí)時(shí)記錄壓力數(shù)據(jù)，時(shí)間分辨率不低于0.1秒。

3.擬合分析：通過(guò)壓力-時(shí)間數(shù)據(jù)擬合滲透率方程，計(jì)算滲透率值。

四、數(shù)據(jù)處理

（一）數(shù)據(jù)校正

1.溫度校正：根據(jù)實(shí)驗(yàn)溫度與儲(chǔ)層溫度差異，調(diào)整流體粘度參數(shù)。

2.潤(rùn)濕性校正：通過(guò)接觸角測(cè)量，修正潤(rùn)濕性對(duì)滲透率的影響。

（二）滲透率計(jì)算

1.穩(wěn)態(tài)法公式：滲透率k=QμL/πΔP，其中Q為流量，μ為流體粘度，L為巖心長(zhǎng)度，ΔP為壓力差。

2.非穩(wěn)態(tài)法公式：通過(guò)壓力衰減曲線擬合得到滲透率，公式為k=γt/4πl(wèi)n(r/t)，其中γ為壓力系數(shù)，t為時(shí)間，r為巖心半徑。

（三）結(jié)果驗(yàn)證

1.重復(fù)實(shí)驗(yàn)：同一巖心進(jìn)行至少兩次平行實(shí)驗(yàn)，確保結(jié)果一致性。

2.與文獻(xiàn)對(duì)比：將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道的滲透率范圍對(duì)比，驗(yàn)證數(shù)據(jù)合理性。

五、注意事項(xiàng)

（一）操作規(guī)范

1.避免巖心碰撞，防止破碎影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.流體注入速度需均勻，避免壓力突變導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差。

（二）安全措施

1.使用高壓設(shè)備時(shí)，需佩戴防護(hù)用品，避免意外傷害。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，及時(shí)清理設(shè)備，避免流體殘留腐蝕儀器。

六、試驗(yàn)報(bào)告

（一）報(bào)告內(nèi)容

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、設(shè)備、材料等基本信息。

2.試驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄及處理過(guò)程。

3.最終滲透率結(jié)果及誤差分析。

（二）附錄

1.原始數(shù)據(jù)表格、壓力-流量曲線圖。

2.實(shí)驗(yàn)照片、巖心照片等輔助材料。

一、概述

油藏滲透曲線試驗(yàn)是石油工程領(lǐng)域中一項(xiàng)基礎(chǔ)且關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，其目的是測(cè)量?jī)?chǔ)層巖石對(duì)流體（如石油、天然氣或水）的允許通過(guò)能力，即滲透率。滲透率是描述巖石孔隙結(jié)構(gòu)特性的重要參數(shù)，直接關(guān)系到油藏的產(chǎn)能預(yù)測(cè)、剩余油分布評(píng)估以及開(kāi)發(fā)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)這項(xiàng)試驗(yàn)，工程師能夠了解流體在儲(chǔ)層中的流動(dòng)規(guī)律，為后續(xù)的油藏動(dòng)態(tài)模擬和數(shù)值模擬提供必要的輸入?yún)?shù)。本細(xì)則旨在提供一套系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)操作流程，以確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性和可重復(fù)性，從而為油氣田的開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。滲透曲線試驗(yàn)通常采用巖心實(shí)驗(yàn)方法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蜅l件，可選擇穩(wěn)態(tài)法或非穩(wěn)態(tài)法進(jìn)行測(cè)試。

二、試驗(yàn)準(zhǔn)備

（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1.滲透儀：

-巖心夾持器：需具備高精度、低導(dǎo)流性，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程中流體主要通過(guò)巖心孔隙流動(dòng)，而非設(shè)備本身。夾持器材質(zhì)應(yīng)與流體兼容，避免化學(xué)反應(yīng)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-壓力源：包括高壓泵和壓力控制系統(tǒng)，能夠精確調(diào)節(jié)并穩(wěn)定維持實(shí)驗(yàn)所需的壓力范圍，通常為0.1MPa至50MPa。壓力表的精度應(yīng)達(dá)到±0.5%。

-流量計(jì)：用于測(cè)量巖心兩端流體的流量，精度要求較高，誤差范圍不超過(guò)±1%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，可選擇旋轉(zhuǎn)流量計(jì)或振動(dòng)流量計(jì)。

-數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：包括壓力傳感器、溫度傳感器和流量傳感器，用于實(shí)時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集頻率應(yīng)不低于1Hz，確保數(shù)據(jù)連續(xù)性。

2.流體：

-模擬流體：實(shí)驗(yàn)所用流體應(yīng)盡量模擬儲(chǔ)層實(shí)際流體的性質(zhì)，包括密度、粘度、表面張力等。若缺乏實(shí)際流體樣本，可采用實(shí)驗(yàn)室配制的油水混合物，其性質(zhì)需通過(guò)密度計(jì)、粘度計(jì)等儀器進(jìn)行標(biāo)定。

-化學(xué)處理劑：為減少流體與巖心的潤(rùn)濕性影響，可添加少量表面活性劑或潤(rùn)濕劑，但需確保其不影響流體的物理性質(zhì)。

3.輔助設(shè)備：

-烘箱：用于巖心干燥處理，溫度控制范圍為100℃-150℃。

-天平：精度達(dá)到0.001g，用于稱量巖心質(zhì)量。

-真空泵：用于巖心飽和過(guò)程，確?？紫吨械目諝馔耆懦?。

（二）實(shí)驗(yàn)材料

1.巖心：

-來(lái)源與篩選：巖心應(yīng)取自目標(biāo)儲(chǔ)層，尺寸需均勻，直徑和長(zhǎng)度比（L/D）建議在2-5之間。巖心表面應(yīng)光滑無(wú)裂縫，孔隙度在10%-30%范圍內(nèi)。

-預(yù)處理：巖心需經(jīng)過(guò)清洗、干燥、破碎（若需）等步驟，確保實(shí)驗(yàn)前的狀態(tài)穩(wěn)定。清洗過(guò)程可使用去離子水、有機(jī)溶劑（如丙酮）和清洗劑，以去除油污和雜質(zhì)。

2.飽和液：

-地層水模擬液：通過(guò)溶解鹽類（如NaCl、CaCl?）制備，離子濃度需與實(shí)際地層水匹配，可通過(guò)電導(dǎo)率儀進(jìn)行驗(yàn)證。

-驅(qū)替液：若實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑闇y(cè)量油氣運(yùn)移，需準(zhǔn)備模擬油或天然氣，其性質(zhì)（如粘度、密度）需預(yù)先標(biāo)定。

3.化學(xué)試劑：

-清洗劑：如去離子水、酒精、有機(jī)溶劑等，用于巖心表面清洗。

-潤(rùn)濕性調(diào)節(jié)劑：如表面活性劑，需通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最佳添加量，避免過(guò)度影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（三）試驗(yàn)環(huán)境

1.溫度控制：實(shí)驗(yàn)溫度應(yīng)盡可能模擬儲(chǔ)層溫度，波動(dòng)范圍控制在±0.5℃?？赏ㄟ^(guò)恒溫水浴鍋或烘箱實(shí)現(xiàn)溫度控制。

2.濕度控制：實(shí)驗(yàn)室相對(duì)濕度應(yīng)維持在40%-60%，避免空氣濕度影響流體性質(zhì)或設(shè)備精度。

3.環(huán)境安全：實(shí)驗(yàn)區(qū)域需配備通風(fēng)設(shè)備，防止有害氣體積聚。高壓設(shè)備操作間應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)欄，避免意外傷害。

三、試驗(yàn)步驟

（一）巖心準(zhǔn)備

1.清洗與干燥：

-將巖心置于烘箱中，在120℃下干燥24小時(shí)，去除孔隙中的水分。

-稱量干燥巖心質(zhì)量（m?），精確到0.001g。

2.飽和處理：

-將巖心置于真空泵中，抽真空至-0.09MPa，持續(xù)1小時(shí)，確?？紫吨械目諝馔耆懦?。

-緩慢注入地層水模擬液，直至巖心完全飽和，靜置12小時(shí)，使孔隙液分布均勻。

3.初始孔隙壓力測(cè)定：

-將飽和巖心置于滲透儀中，施加初始?jí)毫Γㄍǔ?.1MPa），測(cè)量巖心兩端壓力差，計(jì)算初始孔隙壓力。

-若壓力差較大，需檢查巖心是否破碎或設(shè)備密封性。

（二）穩(wěn)態(tài)法試驗(yàn)

1.建立流動(dòng)系統(tǒng)：

-將巖心固定在巖心夾持器中，確保巖心兩端距離均勻。

-連接壓力源、流量計(jì)和巖心，檢查系統(tǒng)密封性，避免泄漏。

2.逐步加載壓力：

-從低壓力（如1MPa）開(kāi)始，逐步增加驅(qū)動(dòng)壓力，每次增加2MPa，記錄每個(gè)壓力下的穩(wěn)態(tài)流量。

-穩(wěn)態(tài)條件判斷：當(dāng)連續(xù)5分鐘內(nèi)流量變化小于1%時(shí)，視為達(dá)到穩(wěn)態(tài)。

3.數(shù)據(jù)記錄：

-記錄每個(gè)壓力下的壓力差（ΔP）、流量（Q）和溫度（T），確保數(shù)據(jù)完整。

-若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)氣侵或液滴，需停止實(shí)驗(yàn)并分析原因。

（三）非穩(wěn)態(tài)法試驗(yàn)（如壓力瞬態(tài)法）

1.注入階段：

-快速注入流體，同時(shí)記錄壓力隨時(shí)間的變化曲線（P-t曲線）。

-注入速度需均勻，避免壓力劇烈波動(dòng)。

2.數(shù)據(jù)采集：

-使用高壓傳感器實(shí)時(shí)記錄壓力數(shù)據(jù)，時(shí)間分辨率不低于0.1秒。

-記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的溫度變化，確保溫度穩(wěn)定性。

3.數(shù)據(jù)分析：

-通過(guò)P-t曲線擬合得到滲透率方程，常用方法包括擬穩(wěn)定態(tài)分析和雙對(duì)數(shù)曲線法。

-擬合過(guò)程中需選擇合適的模型，如球形坐標(biāo)系或圓柱坐標(biāo)系模型，確保擬合誤差在可接受范圍內(nèi)（如RMSE<5%）。

四、數(shù)據(jù)處理

（一）數(shù)據(jù)校正

1.溫度校正：

-實(shí)驗(yàn)溫度與儲(chǔ)層溫度存在差異時(shí)，需對(duì)流體粘度進(jìn)行校正。校正公式為：

μ?=μ?[T?/T?]2.5，其中μ?和μ?分別為實(shí)驗(yàn)溫度和儲(chǔ)層溫度下的粘度，T?和T?為絕對(duì)溫度。

2.潤(rùn)濕性校正：

-通過(guò)接觸角測(cè)量或潤(rùn)濕性指數(shù)計(jì)算，修正潤(rùn)濕性對(duì)滲透率的影響。若巖心親水，需在流體中添加表面活性劑降低毛管力。

（二）滲透率計(jì)算

1.穩(wěn)態(tài)法公式：

-滲透率計(jì)算公式為：

k=(QμL)/(AΔP)，其中Q為流量，μ為流體粘度，L為巖心長(zhǎng)度，A為巖心橫截面積，ΔP為壓力差。

-為提高精度，需對(duì)多個(gè)壓力點(diǎn)計(jì)算滲透率，取平均值作為最終結(jié)果。

2.非穩(wěn)態(tài)法公式：

-壓力瞬態(tài)法滲透率計(jì)算公式為：

k=(γt)/(4πl(wèi)n(r/t))，其中γ為壓力系數(shù)，t為時(shí)間，r為巖心半徑。

-若采用球形坐標(biāo)系模型，公式需調(diào)整為：

k=(γt)/(6π(r3-r?3)/r?2)，其中r?為測(cè)量點(diǎn)半徑。

（三）結(jié)果驗(yàn)證

1.重復(fù)實(shí)驗(yàn)：

-同一巖心進(jìn)行至少兩次平行實(shí)驗(yàn)，兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差應(yīng)小于5%，否則需重新實(shí)驗(yàn)。

2.與文獻(xiàn)對(duì)比：

-將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道的滲透率范圍對(duì)比，若