压汞毛管力曲线测定

中国石油大学油层物理实验报告实验日期： 成绩： 班级： 学号： 姓名 教师： 同组者： 实验压汞毛管力曲线测定一、 实验目的了解压汞仪的工作原理及仪器结构；掌握毛管力曲线的测定方法及实验数据处理方法二、 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，如图所示。汞与空气的界面张力o=480达因/厘米，接触角0=140。。仪器流程与设备38仪器流程与设备38Capillarypressurecurve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。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，便用便捷；样品参数①25*20〜25mm岩样;可测孔隙直径范围：0.03〜750ym.。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：£30卩1；最低退出压力：W0.3Psi(0.002MPa)。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各一只；可测压力点数目：三100个。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。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：三60s。真空系统：主要有真空泵以及相关的管路阀件；真空度：W0.005mmHg;真空维持时间：±5min。录杯录杯-jAhtL0IJLi~~i—差压传感器{X3 棱正阀四、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，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460mm)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；安设定压力逐级进泵，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。五、 实验结果处理要求1、计算岩心含汞饱和度，绘制毛管力曲线（举例说明计算过程，并将含汞饱和度填入原始记录表）；某一毛管力Pc对应岩心饱和度S:HgS=V/V*100%=A（h-h）/V*100%HgHgP0iP式中：h一进汞压力为零时的计量管汞柱高度，cm；0h一某一设定压力对应的计量管汞柱高度，cm；i2、 计量管横截面积，cm；V一岩心中的孔隙体积，V=l/4*n*d2*l*①，cm3；PPd—岩心直径，cm;L—岩心长度，cm；①一岩心孔隙度，小数；根据毛管力Pc和对应的岩心饱和度S在半对数坐标上绘制毛管力曲线。Hg3、 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（举例说明计算过程，并将毛管半径填入原始记录表）；由Pc=2o*cos0/r则r=2o*cos0/Pc=0.7354/Pc（pm）式中：Pc—毛管力，MPa；g—汞与空气的界面张力，480mN/m；0—润湿角，14°；—毛管半径，ym。4、 求取岩石的最大孔喉半径r、饱和度中值压力Pc50、退汞效率We等有关max物性参数，并说明求取方法、在图上标明：（1） 岩石的最大孔喉半径：r=0.7354/P（ym）max T式中：P—阀压，MPa。T（2） 毛管力曲线上含汞饱和度为50%时相应的毛管压力Pc50，它越小反映岩石渗透率越好，产能约高；（3） 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：We=（Smax-Smin）/Smax*100%HgHgHg式中：We—退汞效率，%；Smax一压汞曲线上，最高压力对应的岩心中的含汞饱和度，％；HgSmin一退汞曲线上，压力接近零时岩心中的含汞饱和度，％。Hg六、实验数据处理毛管力曲线测定原始记录岩心直径：2.510cm 计量管截面积：0.2891cm2岩心长度：2.158cm 岩心孔隙度：36.07%序号进汞压力进汞高度校正高度汞饱和度序号退汞压力退汞高度校正咼度汞饱和度毛管半径P表1毛管力曲线测定原始记录以进汞2号点为例计算1、S=HgV*100%Hg *100%€VpA(h-h)0 i—V*100%€0.2891*(32.20-32.15)4*2-5102*,*2・158*36.07%*100%€0.68%2、2jcos0 0.7354r= €——P0.005c€147.1(Jm)3.、由作图可知0.7354r=—maxP0.73540.0127(pm)=57.9(pm)