多孔介质的压汞技术(上传).ppt

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1、多孔介质压汞技术提纲一、多孔介质的背景知识二、孔隙的定量表征三、孔隙表征的压汞技术四、压汞数据获取与分析一、多孔介质的背景知识1、多孔介质中的“孔”特征多孔介质中的孔包含微孔、介孔和大孔，可视作固体内的孔、通道或空腔，或者是形成床层、压制体以及团聚体的固体颗粒间的空间（如裂缝或空隙）（IOS15901）。多孔介质中的孔通常分为开孔和闭孔两大类。开孔与外表面连通流体可以渗入，闭孔与之相反（IOS15901）。流体侵入的孔隙表征中通常表征的是开孔。交联孔（开孔）闭孔通孔（开孔）盲孔（开孔）图1孔的类型（Rouquerol,1999）一、多孔介质的背景知识筒状孔2、多孔介

2、质中的孔隙形态缝状孔锥状孔墨水瓶孔墨水瓶孔图2孔隙形态特征（Rouquerol,1999）二、孔隙的定量表征1、孔隙表征的对象比表面积孔径大小与分布孔隙体积图3孔隙表征的对象二、孔隙的定量表征2、孔隙表征的方法光学显微镜（OM）扫描电镜（SEM）扫描透视电镜（TEM）小角度中子散射（SANS）图4孔隙表征方法（据罗超，2014）压汞法N2吸附法CO2吸附法He比重法成像技术流体侵入三、孔隙表征的压汞技术1、压汞法的原理汞对一般固体不润湿，欲使汞进入孔需施加外压，外压越大，汞能进入的孔半径越小（Washborn方程：D=(4σcosθ)/P）。测量不同外压下进入孔中汞

3、的量即可知相应孔大小的孔体积。图5液体在固体表面的润湿程度(a)润湿相(b)非润湿相润湿相：接触角＜90°，接触角越小，润湿性越好。非润湿相：接触角＞90°，接触角越大，非润湿性越好。三、孔隙表征的压汞技术2、压汞法的特点压汞法的特点：（1）类似于气体吸附；（2）仅测量开孔；（3）测量范围：3.6mm~1mm；（4）易操作、技术成熟。图6PoreMasterGT33/60系列压汞仪三、孔隙表征的压汞技术r(nm)21.980.01109.470.0520180.105039.30.2110064.60.35四、压汞数据获取与分析1、获取压汞数据压汞仪的测量步骤包括：

4、抽真空、注汞、低压分析、高压分析。实验过程中,汞液被压入多孔样品中,导致毛细管中的汞柱长度发生变化,从而引起电容器的电量发生变化，电量的变化会被压汞仪通过传感器识别为汞量的变化，压汞仪通过测量汞的变化量来测量多孔材料的孔隙特征（汤永净，2015）。图7压汞实验测量原理图（汤永净，2015）四、压汞数据获取与分析迟滞现象表示汞遗留在孔中，与注汞与退汞的接触角θ有关。图8压汞实验过程四、压汞数据获取与分析图9毛细管压力曲线特征图（据大庆石油，2010）毛细管压力Pc孔喉半径r束缚水饱和度Swir门限压力Pt入口压力Pe排驱压力Pd汞饱和度（%）润湿相饱和度（%）主要参数

5、说明Pd排驱压力(MPa)：指非润湿相开始进入岩样最大喉道的压力。rmax最大孔喉半径(μm)：Pd对应的孔喉半径，为最大孔喉半径。P50饱和度中值压力(MPa)：非润湿相饱和度50%时相应的毛管压力，它越小反映岩石渗滤性越好，产能越高。r50孔喉半径中值(μm)：P50对应的孔喉半径为r50，可近似代表样品的平均孔喉半径。rave孔喉半径平均值(μm)：它是表示岩石平均孔喉半径大小的参数。采用半径对汞饱和度的加权平均求出。四、压汞数据获取与分析表2压汞实验数据表（据大庆石油，2010）四、压汞数据获取与分析图11压汞实验报告图（据大庆石油，2010）