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1、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。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 =480 达因厘米，接触 角 =140o。图 1 压汞退汞毛管力曲线三、 仪器流程与设备全套仪器由高压岩心室，
2、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，便用便捷；样品参数 25*2025mm 岩样；可测孔隙直径范围：0.03750m.。2. 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：30l;最低退出压力：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、
3、60MPa 各一只；可测压力点数目： 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：0.00250MPa；压力平衡时间：60s。6. 真空系统：主要有真空泵以及相关的管路阀件；真空度：0.005mmHg;真空维持时间：5min。图 2 压汞 仪流程图四、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 1520 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，
4、重新调整汞杯高度，此时压差传感器输出值为 28.0035.00cm 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
5、始记录表） ；某一毛管力 Pc 对应岩心饱和度 ：HgS= / *100%=A( - )/ *100%HgSVP0hiPV式中： 进汞压力为零时的计量管汞柱高度，cm；0h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， ；2cm岩心中的孔隙体积， =1/4* *L*， ；PVPV2d3cmd岩心直径，cm;L岩心长度，cm ；岩心孔隙度，小数；根据毛管力 Pc 和对应的岩心饱和度 在半对数坐标上绘制毛管力曲线。HgS3、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=2*cos/r 则 r=2*co
6、s/Pc=0.7354/Pc(m)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。4、求取岩石的最大孔喉半径 、饱和度中值压力 Pc50、退汞效率 We 等有maxr关物性参数，并说明求取方法、在图上标明：（1）岩石的最大孔喉半径：=0.7354/ (m)maxrTP式中： 阀压，MPa。TP（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
7、=（ max- min）/ max*100%HgSgHgS式中：We退汞效率，%；max压汞曲线上，最高压力对应的岩心中的含汞饱和度，%；HgSmin退汞曲线上，压力接近零时岩心中的含汞饱和度，%。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：0.2891 2cm岩心长度：2.158cm 岩心孔隙度：36.07% 序号进汞压力Mpa进汞高度cm校正高度cm汞饱和度%序号退汞压力Mpa退汞高度 cm校正高度 cm汞饱和度%毛管半径 m1 0 32.20 32.20 0.00 1 0.001 29.07 23.5 2 0.005 32.11 32.15 0.68 2
8、 0.005 27.78 27.90 33.2 147.08 3 0.01 32.06 32.11 1.05 3 0.01 24.32 24.44 59.1 73.54 4 0.02 31.96 32.02 1.80 4 0.02 21.65 21.77 79.2 36.77 5 0.03 30.51 30.58 12.7 5 0.03 21.24 21.37 82.3 24.51 6 0.04 26.05 26.12 46.2 6 0.04 21.18 21.31 82.7 18.39 7 0.05 24.00 24.07 61.5 7 0.05 21.14 21.27 83.0 14.71
9、 8 0.07 22.48 22.55 73.0 8 0.07 21.11 21.24 83.2 10.51 9 0.09 21.71 21.79 78.7 9 0.09 21.10 21.24 83.3 8.17 10 0.12 21.32 21.40 81.7 10 0.12 21.09 21.24 83.4 6.13 11 0.15 21.03 21.11 83.8 11 0.15 21.08 21.23 83.5 4.90 12 0.2 20.97 21.06 84.3 12 0.2 21.07 21.22 83.5 3.68 13 0.3 20.95 21.05 84.4 13 0.
10、3 21.06 21.22 83.6 2.45 14 0.5 20.92 21.03 84.7 14 0.5 21.04 21.22 83.8 1.47 15 1 20.90 21.05 84.8 15 1 20.99 21.21 84.1 0.74 16 1.5 20.87 21.04 85.0 16 1.5 20.95 21.20 84.4 0.49 17 2 20.84 21.04 85.3 17 2 20.92 21.19 84.7 0.37 18 5 20.68 21.06 86.5 18 5 20.78 21.19 85.7 0.15 19 8 20.54 21.07 87.5 1
11、9 8 20.64 21.18 86.8 0.09 20 10 20.47 21.10 88.0 20 10 20.47 21.10 88.0 0.07 表 1 毛管力曲线测定原始记录0.0010.010.1110020406080100图 3 空隙大小分布曲线示意图以进汞 2 号点为例计算 %68.01*07.36158.2*50.41)(89%0*V) h- A(10*V% =S 1pi0pHg 、 )(.4705.3cos2mPr、 3.、由作图可知T=0.0127MPa )(9.57)(012.7345.Tmax mPr )(.50Mac %6.710825%10maxin HgeSW七、实验总结通过本次实验我.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。
