STY—2氣體滲透率測定儀

一、 STY—2氣體(ti) 滲透率測定儀(yi) 概述：

出油(氣)岩石絕大多數的孔隙是相互連通的，它不僅(jin) 具有儲(chu) 存油氣的能力，而且還有流體(ti) 在其中滲流的能力。在一定的壓差下，岩石允許流體(ti) 通過的性質稱為(wei) 岩石的滲透性，從(cong) 數量上度量岩石的滲透性參數就叫做岩石的滲透率。

該儀(yi) 器用於(yu) 圓柱岩心氣體(ti) 滲透率的測定，具有結構簡單、操作方便、測定速度快、精度高等優(you) 點，是常規岩心分析的實驗裝置。

二、 工作原理：

這台儀(yi) 器是基於(yu) 達西定律設計的。設有一橫截麵為(wei) A，長度為(wei) L的岩石，將其夾持於(yu) 岩心夾持器中，如圖(1)所示，使粘度為(wei) μ的流體(ti) 在壓差ΔP下通過岩心，測得流量Q。實驗證明，單位時間通過岩心的體(ti) 積流量Q與(yu) 壓差ΔP岩心橫截麵積A成正比，與(yu) 岩心的長度L和流體(ti) 的粘度成反比：

    （1）

這就是所謂的“達西方程"，從(cong) 式中看出A、L是岩石的幾何尺寸，ΔP是外部條件，當外部條件、幾何尺寸、流體(ti) 性質都一定時，流體(ti) 通過量Q的大小就取決(jue) 於(yu) 反映岩石可滲透性的比例常數K的大小，我們(men) 把K稱為(wei) 岩石的滲透率；

式（1）可改寫(xie) 成為(wei) ：

                                        （2）

此式便可計算岩石的滲透率。

前麵討論的都是以不可壓縮流體(ti) （液體(ti) ）為(wei) 基礎的，我們(men) 設計的氣體(ti) 滲透率是以氣體(ti) 作為(wei) 介質，因為(wei) 氣體(ti) 是壓縮流體(ti) ，所以達西方程式需要修正才能應用。

，可壓縮的氣體(ti) 最大特點是當壓力增加流體(ti) 能被壓縮，當壓力降低時，流體(ti) 就發生膨脹，當溫度一定時，流體(ti) 的膨脹服從(cong) 玻義(yi) 爾定律，如果以的平麵線滲流考慮，設進口壓力P₁、出口壓力P₂。顯然，當壓力從(cong) P₁變化到P₂時，氣體(ti) 的體(ti) 積必然變化，故流速也變化。因此，必須考慮用平均體(ti) 積流量Q代入達西方程。

若把氣體(ti) 膨脹視為(wei) 等溫過程，按玻義(yi) 爾定律：

9. 測量方法：流量計法；

10. 快速連接切換

三、工作原理與(yu) 構造

本儀(yi) 器可安裝在任何試驗台（桌）上，最好台麵防震，並離開門遠一點,以免溫度發生突變,做到這一點即可測得穩定的結果,見圖2:

儀(yi) 器有下列部件：

（1）岩心防爆夾持器：這是在測定滲透率時裝岩心用的。

（2）環壓表：用它來指示橡皮筒外部所加的壓力值。

（3）上流壓力表：在測定滲透率時，用它來指示岩心的測量壓力。

（4）壓力調節器：這個(ge) 閥是用於(yu) 調節氣源進入的氣體(ti) 並減壓控製岩心上流端所需要的操作壓力值。

（5）放空閥：打開此閥放掉環壓，使橡皮筒的壓力達到常壓。

（6）環壓閥：打開此閥，使高壓氣體(ti) 進入岩心夾持器與(yu) 橡皮筒之間的環形空間，使橡皮筒緊貼位岩樣及夾持器的上下端塞。

（7）氣源閥：供給滲透率儀(yi) 調節器氦氮氣，再通過調節器的調節產(chan) 生適當的上流壓力。

（8）流量計：用它來計量岩樣出口端氣體(ti) 的流量。

四、 測試準備與(yu) 步驟

1、樣品準備

（1）樣品加工：將待測樣品用鑽床鑽成直徑為(wei) 25mm，長為(wei) 20~80mm，兩(liang) 端麵磨平並與(yu) 樣品軸線垂直。

（2）樣品處理：含油樣品先洗油，然後用105℃在烘箱中烘幹（時間長短可視具體(ti) 情況而定），然後放入幹燥器中冷至室溫待測。

2、儀(yi) 器準備

按照流程連接好以後，經過檢漏，關(guan) 閉麵板上的全部閥門與(yu) 調節器，關(guan) 閉流量計閥門。

（1）上流檢漏：用肥皂塗於(yu) 各個(ge) 接頭處，如果有漏，可看見肥皂泡，檢查各個(ge) 接頭與(yu) 閥門及管線。

（2）下流檢漏：岩樣下端絕對不允許有泄漏，如果發現漏氣，應立即進行檢修。

（3）岩心夾持器檢漏：岩心夾持器係統的檢漏，可按下述方法進行。

1.岩心夾持器中放一塊孔隙與(yu) 滲透率都很大樣品，夾持器橡皮筒中加壓，該樣品的長度必須是夾持器能測試最大樣品的長度。

2.關(guan) 掉環壓閥，橡皮筒中壓力下降時，環壓表壓力就會(hui) 顯示出來。這就表示有泄漏處。如果檢查有關(guan) 管線與(yu) 接頭不泄漏，就判斷是夾持器有泄漏處，可按下述方式檢查泄漏的位置：

如果不是岩心夾持器的橡皮筒漏液，就緊一下夾持器左右螺母，擰緊後還是漏，進行合理的修理。

3、測試步驟

（1）從(cong) 幹燥器取出適合夾持器直徑的岩樣，用遊標卡尺量出岩樣的長度和直徑，計算其橫截麵積A，幾何尺寸必須在進行測定之前量出。如果為(wei) 了保持岩心端麵幹淨，而需要將岩心的一部分切掉之後，應重新量取其長度。

（2）先檢查麵板上各閥門與(yu) 夾持器上的手輪是否關(guan) 死。

（3）將測量幾何尺寸的岩樣，裝進岩心夾持器的橡皮筒內(nei) ，用岩心塞將岩樣頂入，直到岩樣兩(liang) 端被夾持器左右岩心塞貼緊為(wei) 止，擰緊手輪。

（4）打開高壓氣瓶閥，將氣瓶上的壓力表調到1MPa , 打開環壓閥，使環壓表顯示到1MPa , 關(guan) 閉環壓閥。

(5)將高壓氣瓶的閥門打開，打開氣源閥，調節壓力調節器（一般壓力由小到大調節），調到所需要的上流壓力。

（6）選擇量計，在不同的上流壓力下讀取流量，要求每塊岩樣應測4個(ge) 點以上不同壓差下的流量。

（7）調節壓力調節器，使上流壓力降至0，打開放空閥，使環壓降至0，關(guan) 閉放空閥，取出岩樣。

（8）記錄數據：記錄當天的大氣壓力；所有氣體(ti) 類別；上流壓力；流量；岩樣號、長度、直徑。