石工(中石化)08-2班 +08081329 +吴安伟 +压汞毛管力曲线定+19号

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1、中国石油大学（油层物理）实验报告实验日期：2010.12.10成绩：班级：石工（中石化）08-2班学号：08081329姓名：吴安伟教师：张俨彬同组者：时文东、闫长政、宋永成实验六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

2、线，如图4-1所示。图4-1典型毛管压力曲线三．实验设备图4-2压汞仪流程图(岩心尺寸：φ25×20--25mm，系统最高压力50MPa)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。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，使用便捷；样品参数：φ25×20--25mm岩样；可测孔隙直径范围：0.03~750μm。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：≤30μl；最低退出压力：

3、≤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、60MPa各一支；可测定压力点数目：≥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。图4-3压汞仪设备图5、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：≥60s。6、真空系统：主要有真空泵以及相关的管路阀件组成；真空度：≤0.005mmHg

4、；真空维持时间：≥5min。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，关岩心室阀，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760mm）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；按设定压力逐级进泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，

5、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。(注意：进泵时，压力由小到大，当压力达到压力表量程的2/3时，关闭相应的压力表；退泵时，压力降到高压表量程的1/3以下并在下一级压力表的量程范围内时，才能将下一级压力表打开。)五．数据处理与计算1．计算岩心含汞饱和度，绘制毛管力曲线某一毛管力Pc对应岩心含汞饱和度SHg:SHg=式中，h0－进汞压力为零时对应的

6、计量管汞柱高度，cm；hi－某一设定压力对应的计量管汞柱高度，cm；A－计量管横截面积，cm2；VP－岩心中的孔隙体积cm3d－岩心直径，cm；L－岩心长度，cm；f－岩心孔隙度，小数；根据毛管力Pc和对应的岩心含汞饱和度SHg在半对数坐标上绘制毛管力曲线。2、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o图4-4孔隙大小分布柱状图由P=2scosq则crr=2scosqPc=-2´480´cos140Pc=0.7354(mm)Pc(4-3)54式中，Pc－毛管力，MPa；s－汞与空气的界面张力，480mN/

7、m；q－润湿角，140o；r－毛管半径，mm。3、求取岩石的最大孔喉半径rmax、饱和度中值压力Pc50、退汞效率We等有关物性参数，并说明求取方法、在图上标明；（1）岩石的最大孔喉半径：rmax=0.7354(PTmm)(4-4)式中，PT－阈压，MPa。（2）毛管力曲线上含汞饱和度为50%时相应的毛管压力定为Pc50，它越小反映岩石渗滤性越好，产能越高；（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，从岩心内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：式中，We—退汞效率

8、，%；We=SHgmax-SHgminSHgmax´100%(4-5)SHgmax—压汞曲线上，最高压力对应的岩心中的含汞饱和度，%；SHgmin—退汞曲线上，压力接近零时岩心中的含汞饱和度，%。表