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  中国石油大学 渗流物理 实验报告 实验日期: 班级: 同组者: 学号: 姓名: 成绩: 教师: 岩石孔隙度的测定 一、实验目的 1、理解岩石孔隙度的定义。 2、掌握利用气体孔隙度仪测定岩石孔隙度的方法。 3、理解岩石孔隙度对于正确评价油气藏和估算地质储量的重要意义。 二、实验原理 根据波义耳定律,在恒定温度下,岩心室体积一定,放入岩心是样品的固相体积越 小,则岩心室中气体所占体积越大,与标准是连通后,平衡压力越低;反之,当放入岩 心室内的岩样固相体积越大,平衡压力越高。 绘制标准块的体积(固相体积)与平衡压力的标准曲线,测定待测岩样平衡压力, 据标准曲线反求岩样固相体积。按下式计算岩样孔隙度: ? ? (1 ? Vs ) *100 % Vf 式中 ? ? ?孔隙度; Vs ? ?骨架体积; V f ? ?岩样外表体积。 三、实验流程 图1 孔隙度测定流程图 四、实验步骤 1.用游标卡尺测量各个钢圆盘和岩样的直径与长度(为了便于区分,将钢圆 盘从小到大编号为 1、2、3、4),并记录在数据表中。 2.将 2 号刚圆盘装入岩心杯,并把岩心杯放入加持器中,顺指针转动 T 形 转柄,使之密封。打开样品阀及放空阀,确保岩心室气体为大气压。 3.关闭样品阀及放空阀,打开气源阀和供气阀。调节调压阀,将标准室气体压 力调至 560kPa。待压力稳定后,关闭供气阀,并记录标准室气体压力。 4.打开样品阀,气体膨胀到岩心室,待压力稳定后,记录平衡压力。 5.打开放空阀,逆时针转动 T 形转柄,将岩心杯想外推出,取出钢圆盘。 6.用同样的方法将 3 号、4 号及全部(1-4)钢圆盘装入岩心杯中,重复步 骤 2-5,记录平衡压力。 7.将待测岩样装入岩心杯,按上述方法测定装岩样后的平衡压力。 五、数据处理与计算 表1 实验仪器编号: 钢圆盘 编 号 D1 直径 D(cm) D2 D3 D 气体孔隙度测定原始记录 8# 3号 4号 1、2、3、 4号 全放入 自由组合钢圆盘 3,4 1,4 2,3 岩样编号 C16-6 2.48 2.47 2.50 2.50 2.50 2.50 2.46 2.470 7.10 6.98 10.007 7.514 5.470 4.537 7.02 7.033 1号 2号 2.50 2.50 2.50 2.50 0.50 0.49 0.49 0.493 2.50 2.50 2.50 2.50 2.00 2.00 2.00 2.000 2.50 2.50 2.50 2.50 2.54 2.53 2.54 2.537 2.50 2.50 2.50 2.50 4.97 4.98 4.98 4.977 L1 长度 L(cm) L2 L3 L 体积 3 V f (cm ) 原始压力 P 1 (kPa) 测得压力 P2 (kPa) 9.817 12.453 24.431 49.122 36.884 26.851 22.271 33.700 560 560 560 560 560 560 560 560 197 204 252 477 329 265 241 241 600 500 400 P/KPa 300 200 100 0 0 10 20 30 V/cm? 40 50 60 图2 固相体积与平衡压力标准曲线 得出骨架体积 Vs 为 22.271cm?,表 1 得出外表体积 V f 为 33.700cm?,计算 可得: ? ? (1 ? Vs 22.271 ) *100 % ? (1 ? ) *100 % ? 33.91 % Vf 33.700 六、问答题 1. 孔隙度的概念? 答:岩石的孔隙度分为有效孔隙度和绝对孔隙度。绝对孔隙度指岩石的总孔隙体积 与岩石外表体积之比;有效孔隙度指岩石中的有效孔隙体积与岩石外表体积之比。工业 实际中只有后者才具有真正的意义,因此习惯将有效孔隙度称作孔隙度,其定义式为: V ? ? (1 ? s ) *100 % Vf 式中 ? ? ?孔隙度; Vs ? ?骨架体积; V f ? ?岩样外表体积。 2. 根据气体等温膨胀定律得出的平衡关系式是什么? 答:根据理想气体状态方程 PV ? nRT 可知等温条件下 PV 为定值,则可得到下式: P 1 *V 1 ?P 2 * (V0 ? Vs ? V 1) 式中 (1) P 力 1、P 2 ? ?原始压力、测得平衡压 V1、V0 ? ?标准室体积、岩心室体 积 由于(1)式中只有 P2与Vs 为变量,则可得: P2 ? f (Vs ) (2) 根据测得的圆盘体积与平衡压力可绘出标准曲线, 根据岩样的平衡压力即可得出岩样 骨架的体积,然后求出孔隙度。 V f ? Vs Vf 3. ? ? ? 100% 中的 Vf 和 Vs 是怎么测出来? 答:岩样外表体积直接通过测得的外表数据求得,而骨架体积则通过标准曲线由平 衡压力对应的固相体积得到。 4.绘制 P-V 标准曲线的目的是什么? 答:P-V 标准曲线)式的图像,根据曲线我们即可通过平衡压力得到岩样 的骨架体积,从而计算岩样的孔隙度。

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