《岩心分析方法》PPT课件.ppt

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1、岩心分析方法岩心分析方法SY/T 53362006提 纲一、标准说明二、岩心分析方法SY/T 5336-2006宣贯一、标准说明任务来源API RP 40 1998等同采用API RP40：1998并代替SY/T5336-1996岩心常规分析标准国内外现状对比及对策研究2003年SY/T 6131-1995SY/T 5336-1996SY/T 5434-1999SY/T 6385-1999SY/T 6437-2000SY/T 6439-2000油气田开发专标委研究决定胜利油田地质科学研究院中国石油勘探开发研究院负责采标2005年3月根据油气田开发专业标准化委员会下达的计划要求一、标准说明采用国

2、际标准的一致性程度等同（IDT）修改（MOD）非等效（NEQ）即国家标准与相应国际标准在技术内容和文本结构上不同，它们之间的差异也没有进行清楚的标适。即允许国家标准与国际标准之间存在技术性差异，并对技术差异进行清楚地标识和解释。国家标准在结构上与相应国际标准相同，但不影响对两个标准的内容进行比较，允许改变文本结构，允许包含编辑性修改。即国家标准与国际标准在技术内容和文本结构上完全相同，或者国家标准与国际标准在技术内容上相同，只存在少量编辑性修改。一、标准说明编辑修改的内容1、将标准名称改为：岩心分析方法；2、删除了APIRP40：1998的封面、前言和政策性声明；3、删除了美国石油学会的环境、

3、健康、安全使命及其指导原则；4、按照GB/T20000.2-2001编写了本标准的前言；5、将API标准的“范围”转化为本标准的引言；6、对英制的数据按国际单位进行了转换，并在括号内标注了原英制单位；7、删除了API RP40：1998中图、表的编排，按从小到大的顺序重新进行了编排，删除了每章中的目次；8、删除了API RP40：1998表8-9和表8-10岩性描述的标准缩写；9、按照GB/T 1.1-2000的规定对章节及原文中出现的编辑性错误进行了修改。岩心分析方法SY/T 53362006提 纲一、标准说明二、岩心分析方法SY/T 5336-2006宣贯二、岩心分析方法SY/T 5336

4、-2006 宣贯1设计取心程序井场岩心处理和保存23岩心扫描及制备4流体饱和度测定孔隙度测定5渗透率测定6补充试验7编写报告81、设计取心程序地质、油层物常性规和岩油心藏筒工程岩保心压筒取衬心筒筒取心目的搜集资料常规取心系统特殊取心系统井壁取心系统取心钻头岩心爪岩心筒一海次绵性衬取岩管心心取筒心液筒密闭取心系统橡胶套筒取心筒电缆回收取心筒射孔井壁取心、钻井井壁取心目的取心方法应用、适用范围和注意事项用途取心设备2、井场岩心处理规程及保存井场岩心处理报告立即从岩心筒取出常规取心系统尽可能减少取心液的侵入取心目的岩石类型产生原因影响结果处理失误意外故障特殊取心系统处理方法不同针对不同取心方法2、井

5、场岩心处理规程及保存井场岩心保存机械固定法环境控制法热密封塑料薄膜包装法塑料袋包装法浸液涂层法一次性内筒、衬筒及钢管密封法厌氧容器法岩石组成胶结程度选取合适的方法最大程度保持岩心的原始状态结构特征分析要求运输方式路途长短原标准中的保存方法：容器密封法、冷冻法、蜡封法。3、岩心筛选及制备钻切包封描述清洗烘干岩心筛选制备3、岩心筛选及制备岩性、颜色、层理、结构、沉积特征、组成、孔隙类型、成岩及构造特征、深度、含油性等X-射线技术荧光检测技术CT技术伽马测量岩心成像核磁共振描述钻切新标准与原标准基本一致，新标准中无立方体岩样的取样标准。3、岩心筛选及制备疏松岩样的包封管子收缩，岩样有可能发时，有可能

6、贴和不好差，有可能渗入到岩样中铅套筒具可延展性，与岩样贴和的比较紧密与汞及某些盐水有反应聚四氟乙烯带不起化学反应难施加作用力热缩性聚四氟乙烯管不起化学反应，容易使用低围压下，与样品贴和的不好，加热和径向加压使生变化。铝套筒有可延展性，能与岩样很好的贴和与某些盐水作用，低围压环氧树脂涂料或其它涂料廉价，容易使用与溶剂作用，机械强度锡皮有可延展性，与岩样能很好地贴和与汞及某些盐水作用原标准中只推荐了铅锡合金套筒、聚四氟乙烯带。3、岩心筛选及制备清洗方法压力驱替法通过在室温下加压将一种或几种溶剂注入岩样来清洗岩样中的油和盐。离心驱替法利用带有特殊转头的离心机向岩样喷射清洁热溶剂（从蒸馏容器），离心力

7、使溶剂流过岩样，驱替并洗去油、水。蒸馏抽提法用索氏抽提器及合适的溶剂来溶解和抽提油和盐水。液化气抽提法是一个用加压溶剂在低温状况来清洗岩心的蒸馏抽提过程，该方法适用于热敏感岩心，如含石膏岩心。气驱溶剂抽提法在一定的压力下，使含有溶解气的溶剂包围岩心，再次降压，重复进行，用溶解气驱除掉岩样中的油。原标准只有两种清洗方法：蒸馏抽提和热解除油，蒸馏抽提法两标准规定的基本一致，新标准中无热解除油法。3、岩心筛选及制备溶剂选择及应用丙酮56.5油，水，盐。氯仿/甲醇苯与醇的混合物（65/35）53.5油，水，盐。环己烷81.4油。氯化乙烯83.5油，少量水。己烷49.768.7油。甲醇64.7水，盐。二

8、氯甲烷40.1油，少量水。石脑油160.0油。四氯乙烯121.0油。氧杂环戊烷65.0油，水，盐。甲苯110.6油。三氯乙烯87.0油，少量水。二甲苯138.0144.4油。3、岩心筛选及制备烘干9090注：每块岩样应该烘干至恒重为止，烘干的时间会变化很大，但是一般应超过4h。砂岩（粘土含量低）常规烘箱真空烘箱116砂岩（粘土含量高）可控干湿度烘箱，相对湿度40%。63碳酸盐岩常规烘箱真空烘箱116含石膏岩石可控干湿度烘箱，相对湿度40%。60页岩或者其它高含粘土岩石可控干湿度烘箱，相对湿度40%。常规、真空烘箱60与原标准推荐的恒温烘箱和恒温恒湿烘干法，基本方法一致。4、流体饱和度的测定测试

9、方法岩石类型胶结碎屑岩、碳酸盐岩疏松砂岩（含轻质油）疏松砂岩（含重油）溶洞性碳酸盐岩裂缝性岩石含粘土岩石低渗透岩石页岩、油页岩蒸发岩硅藻土煤常压干馏法蒸馏抽提法溶剂冲洗法扫描法煤样分析法油页岩分析法含石膏岩心分析有针对性的选择原标准推荐了5种方法：蒸馏抽提法、常压干馏法、库仑法、色谱法、微波加热法4、流体饱和度测定岩石类型推荐的测定方法胶结的碎屑岩、碳酸盐岩a，b，c，d，e，f疏松岩石（含轻油）c，d，e疏松岩石（含重油）c，c（*），e溶洞性碳酸盐岩b，d，e，f裂缝性岩石a，b，d含粘土的岩石a，c（*），e蒸发岩g，e低渗透岩石a，b，c，d，e，f煤h页岩a，b，c油页岩a（*）硅藻

10、土c，e图例：a常压干馏法；b蒸馏抽提法（全直径岩样）；c蒸馏抽提法（柱塞岩样）；d 保压岩心分析法；e 溶剂冲洗法/KarlFisher；f海绵取心法；g含石膏的岩心分析方法；h煤样分析法；（*）修改的方法。4、流体饱和度测定两标准基本一致常压干馏法热电偶恒温箱加热组件样品杯筛网测试原理通过高温干馏过程获得油、水饱和度。在高温干馏过程中，存在于粉碎的新鲜岩样中的油水首先变成蒸汽，然后冷凝并收集到集液管中。把相邻的、岩性相似的岩样放入水银泵中，计量注入到含有油和/或水的新鲜岩样中的水银量，从而确定气体饱和度。冷凝管水浴水入口捕集器控温器常压干馏不锈钢干馏仪和水浴4、流体饱和度测定常压干馏法：高

11、温下析出水，那么含水饱和度（与孔度偏低；类（比如页岩），那么分析得到的油饱会导致含水饱和度偏低；d）需另一块岩样用来确定岩心的总体积、性上必须和粉碎的岩心（用来测油、水a）具有较好的代表性，增加了测定的精度；b）分析过程迅速，在几个小时内就可提供所需的数据。如果有足够多的样品杯，以及恒温箱内有足够的空间，在较短的时间内，就可以分析多块样品；C）与其它靠质量差而获得流体体积的分析方法相比，干馏法是直接测定流体的体积。a）如果岩样中含有大量蒙脱石或石膏，在隙度）就会偏高。同样会导致含油饱和b）如果岩样中含有在高温下裂解的固态烃和度（和孔隙度）可能会偏高。同样，c）需要油体积校准曲线；岩石密度以及气

12、体体积。这块岩心在岩饱和度）一致；e）蒸馏出来的液体可能会乳化。4、流体饱和度测定两标准基本一致蒸馏抽提法测试原理将称量后的岩样放入岩心室中，加热溶剂使岩样中的水蒸发，将水蒸汽冷凝下来收集在一个校准的集液管里，利用溶剂把油抽提出来。然后将岩心放在烘箱里烘干，称重，通过质量差来确定油的含量。冷凝器水分捕集器接头支撑篮砂芯滤杯长颈瓶加热罩测定水体积的Dean Stark装置测定水质量的Dean Stark抽提装置4、流体饱和度测定柱塞岩样全直径岩心保压取心分析海绵取心分析产油页岩分析焦油砂分析滤液侵入分析蒸馏抽提法4、流体饱和度测定蒸馏抽提法的计算公式：（水的质量）100水的质量百分含量（质量分析

13、法）=岩心样品的原始质量（水的体积）（水的密度）100水的质量百分含量（质量分析法）=岩心样品的原始质量干岩心样品的质量100固体的质量百分含量（质量分析法）=岩心样品的原始质量油的质量百分含量（质量分析法）（=岩心样品的原始质量干岩心样品的质量水的质量）100岩心样品的原始质量水体积100水的百分含量=孔隙体积（油质量/油密度）100油的百分含量=孔隙体积4、流体饱和度测定蒸馏抽提法：a）水量测定很准确；b）岩样不会损坏，可以进行下一步的实验。c）所用的温度相对较低，因此只有少量粘土中的水出来了；d）操作较为简单。4、流体饱和度测定蒸馏抽提法：1）当空气的湿度较大时，空气中的水会冷凝到冷凝器

14、里。2）当抽提仪与冷凝器的水循环系统没有立即组装好时，岩样中的水分可能会在室温下就开始蒸发；3）冷凝器不清洁水滴会粘到侧管或者玻璃壁上；4）地层水（含盐的孔隙水）中的盐会沉淀在岩心中，导致孔隙度和/或渗透率发生很大的变化，可以用甲醇把盐清洗掉；5）当总矿化度超过20000mg/l时，应该对高密度的盐水进行校准；6）没有完全烘干样品；7）长颈瓶接头处不严，或者蒸馏的温度太高，也可能循环水流动得不充分，都会引起水损失；8）只有岩样的质量接近0.1mg时，才考虑由空气引起的浮力的影响；9）蒸馏时间可能不充分；4、流体饱和度测定蒸馏抽提法：10）如果岩样中含有大量的石膏或蒙脱石，测得的含水饱和度就会过

15、高.如果油藏中存在水化水，在蒸馏和烘干的过程中被除掉了，那么渗透率、孔隙度数据就会发生改变（在烘干样品时可以使用湿度烘箱）；11)如果不知道油的密度，那么在计算中会导致误差，因为在计算中假定了一个油密度值；12）岩心颗粒损失；13）岩心油清洗得不彻底；14）烘干时的温度高于蒸馏时的温度，这样有可能会把结晶水除掉，从而增大了油体积；15）岩石润湿性可能会改变；16）粘土的结构可能会改变，从而使渗透率的测定不准确；17）对分析的准确性没有检测。4、流体饱和度测定溶剂冲洗法测试原理仪器设备计算公式 wb1Swb2=100VSo =PV含水饱和度：S PV含油饱和度：o 100岩心驱替系统库仑滴定仪岩

16、心夹持器组件溶剂供给装置相关硬件电子天平将岩样称量后装入岩心夹持器，用不同溶剂按一定顺序通过动态混相驱替方法清洗岩样，并用KarlFischer滴定法分析流出物中水的含量，岩样清洗、烘干后称量，得到油的质量。4、流体饱和度测定溶剂冲洗法：a）可以测定任意范围的饱和度；b）KarlFischer滴定法较为精确；c）对敏感矿物的伤害较小；d）该方法可从岩样中除去盐；e）因为试验过程中不用卸下岩样，从而避免了压力滞后的影响，所以可以用于专项岩心试验中确定饱和度。a）甲醇易从周围空气中吸收分；b）该方法的准确度取决于溶剂的处理和储存方法；c）要进行分析的样品必须具有代表性；d）与蒸馏抽提法相比，该方法

17、更复杂，成本更高；e）含油饱和度只能间接确定。含油饱和度是假设岩样无颗粒损失，用质量差确定；f）该方法不适合于含有岩盐，硫化物或含有能溶于甲醇的矿物的岩样饱和度测定。4、流体饱和度测定扫描法线性X射线吸收法微波吸收法CT法线性伽马射线吸收法核磁共振法无线电波共振技术中子衰减成像技术扫描法4、流体饱和度测定扫描法测试原理X-射线、CT和伽马射线技术是通过测定流体对高能电磁放射物的吸收量，来确定流体饱和度；微波吸收法是基于水分子吸收的微波能来确定流体饱和度；NMR方法是将样品置于磁场中，通过改变射频场，检测流体中的质子(1H)、碳(13C)、钠(23Na)、磷(31P)和氟(19F)的含量来测定饱

18、和度。4、流体饱和度测定扫描法：显著优点是能提供流体饱和度空间分布的资料，其次是测量时没有流体侵入和非破坏性。利用该方法，在试验过程中可以监测饱和度的变化。CT和NMR成像技术的优点是能够提供三维流体饱和度分布。微波和NMR方法的优点是能够确定未加任何示踪剂的岩心含水饱和度。因而在标准岩心分析中，可用于确定饱和度，并在岩心清洗和重新饱和后建立校准曲线。x-射线、CT和伽马射线技术的应用限制是只能测定由含示踪剂流体饱和的岩心饱和度。因此这些方法不适于基本岩心分析。NMR法的限制是不能测定含有大量磁性物质、粘土或气体的岩心。5、孔隙度测定孔隙度概述总体积测试方法孔隙体积测试方法颗粒体积测试方法富含

19、有机物岩石孔隙度的测试方法5、孔隙度测定总体积、颗粒体积、孔隙体积测定方法阿基米德（浮力）汞浸没法测定总体积汞驱替法测定总体积卡尺测量法测定总体积用流体，而非汞的阿基米德法（浮力）测定总体积颗粒体积与孔隙体积求和得到总体积测定总体积由分散岩样的颗粒密度求总孔隙体积颗粒体积测定波义尔定律双室法颗粒体积测定波义尔定律单室法直接测定孔隙体积流体孔隙度求和法大略的测定总体积与孔隙体积液体饱和度法直接测定孔隙体积富含有机物的岩石孔隙体积和吸附气5、孔隙度测定汞浸没法汞驱替法计算法总体积测量方法卡尺丈量法流体饱和法原标准中推荐了4种方法：水银置换法、液体饱和法、丈量法和加和法。5、孔隙度测定新标准与原标准

20、的对比测试方法新标准原标准汞浸没法根据阿基米德定律原理，将岩样浸入汞中，测量岩样排开的那部分汞的质量，即可得到岩心的总体积。无汞驱替法设备：高压汞体积驱替泵，样品室内体25cm3。测试过程：样品浸入汞以下50mm，要求对样品顶端施加1psi（6.9kPa）压力，操作步骤和校准体积泵的具体操作不详细，未说明校准的依据。设备：带岩心室的水银柱塞泵，标尺最小分度值为0.01cm 3。测试过程：不需加压。操作步骤和校准体积泵的具体操作很详细，校准时测定值与标准值之间的相对误差不超过0.3%，同时要求每测10个样品必须调校一次。计算法用直接测量的颗粒体积与孔隙体积相加来计算用直接测量的颗粒体积与孔隙体积

21、相加来计算5、孔隙度测定新标准与原标准的对比抽空1小时，在常压下浸泡4h。测试方法新标准原标准液体饱和法饱和液：盐水，轻质精制油，高沸点溶剂。测试程序：抽空约8小时，在抽空期间注入C O 2，为了置换出吸附在样品上的空气，低渗的样品抽空时间需加长到1218h，或一昼夜。饱和后继续抽空30min1h，加压13.820.7MPa至少4h。密度测试：比重计，有数字显示的密度计，不同测量范围的专用天平，标准硅。饱和液：过滤煤油或其他液体。测试程序：极限真空度133.3Pa，抽空约28h，渗透率低于110-3m2的样品，抽空时间需1824h。饱和后继续对于致密岩样采用高压液体饱和法，加压20MPa,并继

22、续饱和岩样12h以上。密度测试：密度计。丈量法设备：有数字卡尺，测试速度快，排除了人为读数的误差，测试更准确。测试步骤：测量直径时，沿长度方向将样品平均地分成五段，在每一段较均匀的部位测量，求出平均值；测量长度时，沿圆周方向的五个位置测量，求出平均值。设备：无数字卡尺测试步骤：测量直径，在垂直岩心柱轴向上，在柱体两个端面上，各互相垂直量两次，取4次测量的算术平均值；测量长度，在圆柱的周边，每隔1/4周长量一次长度，量4次，取其测量的算术平均值。5、孔隙度测定汞浸没法可调节支架温度计原理参考标记把岩样浸没在水银中，称量岩样排开的水银的质量，求得总体积。柱塞岩样汞容器加重基座阿基米德汞浸没装置单盘

23、天平0.01g5、孔隙度测定汞浸没法：a）如果无水银渗入，岩样还可用于以后的测试；b）该方法具有很高的精度。a）岩样外表圈闭的空气会引起误差，得出的总体积偏高；b）表面有溶洞或有开放裂缝的岩样，不用汞浸没法测定总体积。但如果必须用该方法分析这种岩样，岩样表面必须用涂料密封或堵上表面溶洞，以免水银渗入。5、孔隙度测定汞驱替法体积读数数字压力计原理样品室利用连接有不锈钢样品室的体积驱替泵，用汞驱替法测定岩样总体积。驱替柱塞水银体积驱替泵5、孔隙度测定汞驱替法的优点：a）测试速度快；b）该方法可以作为流体求和法测定孔隙度的组成部分；c）如果不发生汞渗入或吸附，该样品还可以在以后的分析测试中使用。a）

24、岩样表面圈闭的空气将会使总体积变大；b）带有溶洞或具有极高渗透率的岩样，由于水银的渗入而导致总体积变小，所以这种样品不再适合进行下一步的测试；c）多数水银驱替泵，岩样浸没到水银以下大约50mm。这个水银高度导致了到柱塞顶部约有6.9kPa(1psi)的压力。由于汞对粗糙微观表面的波及，或汞侵入到大的孔隙，这有可能造成总体积系统地降低；d）由于铅水银的汞齐作用，该方法不适合于包封在铅筒中的疏松岩样。在包封材料与岩样之间也可能捕集水银。因此，建议装在包封材料中的岩样不用这种方法。5、孔隙度测定液体饱和法AB提升机构原理容器容器放在液体里的物体受到的浮力，等于排开液体的重量。液体液体镫形吊环和托盘镫

25、形吊环和托盘代替汞的其他流体的阿基米德（浮力）法装置天平天平5、孔隙度测定液体饱和法：a）如果使用的方法得当，能获得精确的数值；b）完全饱和了液体的岩样还可以用于其它测试；c）测量总体积前，如果岩样用一种液体100%饱和，就可以由读出的质量计算孔隙体积、颗粒体积和颗粒密度。a）岩样中的液体可能不适合以后的试验，因此必须除去；b）用这种方法不适合测量含有溶洞的岩样；c）不能用有可能引起岩样中可溶物溶解或岩石胶结物膨胀的液体；d）渗透率极高的样品含有溶洞或大孔隙，浸没在液体中时，液体会填满这些孔洞，结果减小了总体积。测定总体积前先填满孔洞，就可用浸入法直接测量总体积；e）对于装入包封材料内的疏松岩

26、样，由于在岩样柱塞表面与包封材料之间可能捕集多余的流体，最好不用这种方法。5、孔隙度测定颗粒体积的测定方法氦气注入法5、孔隙度测定颗粒体积的测定油蜡的岩样的质测试方法新标准原标准氦气注入法设备：双室法装置，有一个基准室，一个岩心室测试程序：充气压力0.691.38MPa设备：氦孔隙仪，有三个标准室，一个岩心室测试程序：充气压力0.7MPa称量法无根据阿基米德定律，分别在空气中和煤油中称量除过量，即可求出岩样的颗粒体积5、孔隙度测定孔隙体积的测定方法粉碎法液体饱和法氦气注入法5、孔隙度测定孔隙体积的测定样的体积样品总重量/粉碎样仪液相同，其他同利用其他出的岩样中的油、气和水测试方法新标准原标准粉

27、碎法（总孔隙体积）孔隙体积等于岩样的总体积减去颗粒体积，而颗粒体积=粉碎总重量无氦气注入法（有效孔隙体积）设备：氦孔隙仪和单室法装置，有一个基准室，一个岩心夹持器测试方法：测试压力6901380kPa样品准备：矿化度超过100000mg/l时要用甲醇洗盐。设备：氦孔隙仪，有三个标准室，一个岩心夹持器；CMS系列岩心自动分析测试方法：测试压力0.7Mpa，液体饱和法（有效孔隙体积）饱和液：盐水，精制实验室油，癸烷，甲苯测试程序：饱和液与浸入液可以不同，其他同利用其他流体（除了汞）的阿基米德法。饱和液：过滤煤油测试程序：饱和液与浸入流体（除了汞）的阿基米德法。流体孔隙度求和法（有效孔隙体积）孔隙体

28、积由常压干馏法测出的岩样中的油、气和水的体积相加求得。孔隙体积由常压干馏法测的体积相加求得。5、孔隙度测定覆压孔隙度的测定波义尔定律单室法高围压由样品深度确定低围压2.758MPa以下5、孔隙度测定覆压孔隙度的测定单轴向应力加载又是双轴向应力加载的一个特例在平行轴向的应力增加时，这个力可以使样品所受的径向应力不变，应变只发生在圆柱样品的轴向上。样品单轴向应力5、孔隙度测定双轴应力加载是三轴应力加载的一个特例。在双轴应力作用下的圆柱体，其平行轴向上的应力与样品周边所受到的应力是不同的，在轴向和径向均发生应变。双轴向应力5、孔隙度测定在三轴向应力作用下，样品在三个主轴向的受力是不等的，每一个轴向发

29、生的应变也不同。通常使用正方体或矩形棱柱体样品。三轴向应力5、孔隙度测定在均匀应力作用下，样品在各个方向上受到的应力均相等，在轴向上发生的形变也相等。当施加的应力等于油藏垂向应力时（即上覆压力），孔隙度降低。均匀应力6、渗透率的测定渗透率测定概述渗透率测定理论渗透率测定的实际应用渗透率测定的准确度和精度渗透率测定概述基本概念渗透率的单位术语渗透率测定概述达西定律Forchheimer惯性阻力基本概念Klinkenberg气体滑脱效应围压关系渗透率测定概述注：数据由Jones提供18)增加净水压力时的渗透率降低渗透率测定概述渗透率的单位水文学方面的典型单位SI单位标准国际单位惯用单位流动势差与压

30、力差绝对渗透率水力传导率传递系数渗透率测定概述术 语有效渗透率相对渗透率特定渗透率6、渗透率的测定渗透率测定概述渗透率测定理论渗透率测定的实际应用渗透率测定的准确度和精度s渗透率测定理论单相渗透率测定的主要类型气体稳态渗透率方程液测稳态渗透率方程渗透率测定理论液体在稳态条件下测定气体在稳态条件下测定单相渗透率测定主要类型液体在非稳态（瞬态）条件下测定气体在非稳态（瞬态）条件下测定渗透率测定理论气体渗透率测定的快速选择和参考指南校准；需检验惯阻力高和kg投资高轴向流，岩心柱塞稳态法0.110000带有压力计，真空流量计的低压仪器投资低，操作系统简单；便于比较的大数据劳动强度大，操作费用高；低压；

31、无滑脱轴向流，岩心柱塞稳态法0.110000仪器带有电子传感器，高压岩心夹持器自动化强；模拟地层压力；准确度和精度高为了校准气体滑脱，需多次测定；必须检验确保惯性阻力忽略不计轴向流，岩心柱塞压力降落法0.00130000测试范围广；用系数b和进行高压测试校准。完全自动化；不需要流量计；能获得油层条件下的渗透率（k）由于带有高精度的压力传感器和自动数据采集系统，因而投资轴向流，岩心柱塞脉冲衰减法0.000010.1用于渗透率极低的高压仪器是测定超低渗透率的唯一方法；完全适合自动化；用同一台仪器可测孔隙度需要高压，带有精密传感器，严格防泄漏的和数据采集系统，渗透率测定理论气体渗透率测定的快速选择和

32、参考指南的下限较高；测定范较高的倾向定范围的下限较高；速；可自动测校准大；不能多参数测gmax90*于中心“井筒“的条件全直径岩心点式渗透率法110000零压力，高密度，用于非均质岩心的定位测量不需制备柱塞（建议用切片岩心）；相对快速；可自动测量或制成便携式设备零压力，无滑脱校准的渗透率在测定范围围的上限有惯性阻力全直径岩心的点式渗透率，压力降落法0.00130000零压力，高密度，用于非均质岩心的定位测量不需制备柱塞（建议用切片岩心）；相当快定；b，系数零压力，渗透率在测自动化系统的投资高全直径岩心的横向渗透率0.02500全直径岩心（或柱塞）的横向渗透率，k和k能测定各个方向的水平渗透率；

33、用整个岩样获得平均值清洗和制备岩样花费量，只得到k全直径岩心的径向渗透率0.01250全直径岩心各方向的平均渗透率大岩样上测定平均“水平”渗透率岩样制备困难；无径向压力；渗透率取决渗透率测定理论气体渗透率测定的快速选择和参考指南1.容易应用，不需要专门的饱和技术；2.与岩石无反应；对设备无腐蚀；3.重复测试无需清洗；4.岩心中的微粒迁移倾向比液体小。1.需要进行气体滑脱校准特别是对于低渗样；2.测定高渗透率岩样时，有明显的高速惯性阻力的倾向；3.与液体相比，必须用更严格防漏的夹持器；4.某些情况下，渗透率对油层的代表性较差。渗透率测定理论液体测定渗透率的快速选择和参考指南和数据采集系统投和t计

34、算率取决于中心”井筒”用液头的柱塞轴向流100040000液体通过高渗透率圆柱形岩样的重力流简单，低成本（且测定流速时不需要电子天平）低回压难于保证岩心柱塞中无残余气体轴向流，岩心柱塞稳态法0.120000带有电子传感器，高压岩心夹持器的仪器能自动测量；能模拟油层压力；渗透率对油层最具代表性需要高压，严格防漏，带有精密传感器资高全直径岩心的横向流0.005500全直径岩心的横向渗透率，kmax和k90*能测定各个方向的“水平”渗透率；不需要流量计：速度由P与以上的轴向流相同；岩心的清洗，制备和处理花费非常大全直径岩心的径向稳态流0.002250全直径岩样各个径向方向的平均渗透率在全直径岩样上测

35、定平均“水平”渗透率与上相同;难于制备样品;无径向压力；渗透条件s渗透率测定理论气体稳态渗透率方程2C2 qsC 3sdP=+2dsC1 AkgC1 A方程包括防止气体滑脱和惯性阻力的措施;S=沿流动方向的距离。qs=单位时间气体通过A面积的体积流速。A=与气体流动方向垂直的面积。dP=沿S的压力梯度。ds=气体动力粘度。kg=介质对特定气体的表观渗透率。=惯性阻力系数。s=气体密度。C1，C2，和C3是使单位一致的常数。渗透率测定理论砂岩碳酸盐岩疏松砂岩注：数据由Jones和Geertsma提供17)惯性阻力与渗透率的关系渗透率测定理论为求得计算气体滑脱因子所用的b值，在多次不同的平均孔隙压

36、力下测定的视气体渗透率，kg。每个渗透率由下式计算：拟和最好直线的斜率bkg=k1+P依照Klinkenberg的关系，截距为k，其斜率等于bk。用于获得Klinkenberg气体滑脱因子b的图渗透率测定理论液测稳态渗透率方程gqC1k dpdzvs=C 2 AdsC 4ds该方程考虑了重力对层流影响。液体的水平流因为无垂向分量，故dz/ds=o，对方程积分得:C2 qk=C1Gf2 pGf为含长度量纲的几何因子6、渗透率的测定渗透率测定概述渗透率测定理论渗透率测定的实际应用渗透率测定的准确度和精度s渗透率测定的实际应用渗透率测定的实际应用稳态渗透率测定非稳态渗透率测定低压测试流程装置脉冲衰减

37、法压力降落法点式渗透率探测仪液测渗透率装置液柱测高渗岩心渗透率测定的实际应用稳态渗透率测定当入口和出口压力以及流速随时间不发生变化时即达到了稳态。稳态时，通过岩样的质量流速为常数，并且不会随时间改变，此时即测定气体或液体的稳态渗透率。稳态渗透率测定的实际应用液柱测高渗岩心稳态渗透率测定的主要方法低压测试流程装置点式渗透率探测仪液测渗透率装置稳态渗透率测定的实际应用低压测试流程装置水压表水银压力计水压表气源低压测试流程装置与我们现在所用的皂膜法渗透率测试基本相同，但围压为一固定值2.76MPa，而原标准给出的是一个范围值1.42.8MPa。孔板干燥管岩心夹持器压力调节器低压测量轴向渗透率的简化流

38、动图稳态渗透率测定的实际应用低压测试流程装置确确定是否达到了层流状态；名称优点应用限制低压测试流程装置1.实验方法简单，有很多的历史数据便于直接比较；2.气体与岩石不会发生反应，保持样品干净；3.适应设备范围广，投资较低；4.流量计和压力传感器容易更换，扩大了渗透率的测定范围。1.测定低渗透率岩石达到稳定状态所需时间长，且流量测定不准确；2.低压测定的非滑脱校准过高估算了原油藏的渗透率，致密岩样尤甚；3.高渗透率岩样进行单点测量很难准4.岩心柱塞的端面必须钻切地非常规则，否则会因受压不均衡而压碎岩样。稳态渗透率测定的实际应用气体的横向稳态流金属塞入口筛网筛网岩心低压空气流密封（岩心两端也密封）

39、高压空气或液体真空胶皮盘出口至流量计气体的横向流形态横向渗透率测量的Hassler型岩心夹持器稳态渗透率测定的实际应用气体的横向稳态流名称优点应用限制气体的横向稳态流1.在全直径岩心上测量时，由于岩样体积较大，因此所测渗透率相对平均，这就降低了小尺寸岩样非均质的影响；2.在全直径岩样上，可进行正交测量来确定侧向渗透率。1.全直径岩样很难精确地切割成正规形状；2.由于岩样较大，要花费相当长的时间来清洗、干燥和达到稳定状态；3.与气体滑脱及惯性阻力有关的注意事项和轴向流的相同。稳态渗透率测定的实际应用气体的径向稳态流胶皮垫校准的气体计量管弹簧水银压差计支点球调节器活塞空气源内径向流示意图全直径径向

40、流渗透率仪稳态渗透率测定的实际应用气体的径向稳态流名称优点应用限制气体的径向稳态流渗透率测量值是在整个岩样长度和径向上的平均值。1.渗透率值的准确关键取决于内井眼半径的大小。2.样品制备难，与其它方法相比费用较高。3.由于径向小孔的存在使得轴向压力无法平衡。该方法不适于高压下模拟实际油层的渗透率测定。4.由于中心需要钻孔使得岩样一般不能再作其它实验。稳态渗透率测定的实际应用液柱测高渗岩心入口高度可调节的水箱和固定出 口水箱均装有溢流排出管。液体由水箱出口流入装在电 子天平上的称量容器中。由于毛细管力的作用，出口容 器的溢流孔可使水压差的变化最小。液柱测高渗岩心示意图稳态渗透率测定的实际应用液柱

41、测高渗岩心名称优点应用限制液柱测高渗岩心1.层流中液测Stokes流比气测压差高，也更容易测定；2.不需校准气体滑脱效应；3.液测渗透率对油层更具代表性；4.不需进行有可能伤害岩样的干燥处理。1.岩样饱和、液体准备和处理比气测更困难，更费时；2.耐腐蚀的高压泵和控制设备价格昂贵；3.必须采取措施，避免流体与岩石组分反应；4.需很长时间才能达到稳定。稳态渗透率测定的实际应用点式渗透率探测仪压力调节器流量计压力传感器ri-探针密封圈内径ro-探针密封圈外径稳态探针渗透率仪简图稳态渗透率测定的实际应用点式渗透率探测仪:名称优点应用限制点式渗透率测定1.无破坏性，无须钻样，速度快，成本低，可以解决比较

42、致密岩心的测试，2.可以很好地解决岩心渗透率空间非均质强，包括层状（迭层）和小范围的3.直接得到某处渗透率与周围岩石渗透率的不同。4.容易携带，适合野外使用，密封性好。5.测试范围大，适合测110000md范围内的岩石渗透率。1.典型的探头密封顶端，岩样中的最小流动路径长度范围是0.2 cm 0.4cm。大部分压力将在该距离内损失；2.测量过程中施加到岩石上的压力几乎为零，渗透率趋于偏大；3.探头顶端密封垫侧向加压且基座很平整，其几何因子对施加到密封圈上的压力非常敏感；4.很难确保密封；5.岩心表面必须干燥；6.探头顶端的密封垫必须定期检查。稳态渗透率测定的实际应用液测渗透率装置液测渗透率设备

43、的液体流动动力是依靠是能产生恒速流动的可调节的恒压源。仪器有三部分组件：即岩心夹持器、压力测量系统和液体传递系统。除了耐腐蚀和具有与特殊液体相匹配的胶皮筒外，岩心夹持器、输送管线及测量液体渗透率的测压设备与气测系统没有区别。稳态渗透率测定的实际应用液测渗透率3.必须避免流体与岩石组分反应；名称优点应用限制液测渗透率1.层流中液测Stokes流比气测压差高，更容易测定；2.不需校准气体滑脱效应；3.液测渗透率对油层渗透率更具代表性；4.不需要进行有可能伤害岩样的干燥处理。1.岩样的饱和、液体的准备和处理比气测更困难，更费时；2.耐腐蚀的高压泵和控制设备价格昂贵；4.需要很长时间才能达到稳定。非稳

44、态渗透率测定应用非稳态渗透率测定在很短的时间内、或者说是在流动状态不稳定条件下测定气体或液体的渗透率。具体就是在岩样的两端（或某一端）加装固定体积的流体室，在一定条件下使流体流过岩心，流体室流体体积改变并导致压力的变化，瞬间流速的大小可以通过体积与压力的改变计算而得，从而得到岩样的渗透率数值。非稳态渗透率测定应用非稳态法渗透率测试主要类型压力降落法脉冲衰减法非稳态渗透率测定应用脉冲衰减法是通过运用岩样前后端一个或两个体积比较小的流体室来实现的。流体室和岩样内部都充满着 压 力 比 较 高 的 气 体6.894MPa13.788MPa，这样可以降低气体的滑脱效应和可压缩性所带来的影响。压力系统达

45、到平衡后，增加前端流体室压力，一般为初始压力的23%。从而产生一压力脉冲通过岩心。压力变化范围小以及样品的低渗透性大大消除了流体的惯性阻力。阀1进气阀阀2液压控制装置测定气体脉冲衰减仪器非稳态渗透率测定应用脉冲衰减法名称优点应用限制脉冲衰减法1.可用于测量超低渗样品（0.1md0.01md），也可扩展测试范围；2.不需流量计，只测定时间-压力；3.更适用于油层压力条件下的测量，提供更具代表性的渗透率；4.在同一台仪器上可同时或单独测定岩心孔隙度。1.仪器必需严格密封，同时严格控制周围环境温度变化；2.所测渗透率也是未经气体滑脱校准，测量值可能偏高。非稳态渗透率测定应用压力降落法该方法只有前端容

46、器，样品的后端与空气相通，前端流体室的压力较小，在0.069 MPa1.72MPa之间（随样品的渗透率不同而变化），通过瞬时压力的变化可得到不同的体积流量和平均孔隙压力，从而计算出岩样的渗透率值。冲气放空静水围压压力降落气体渗透率仪示意图非稳态渗透率测定应用压力衰减法以避免与温度变化有关的气体膨压力衰减法1.实测渗透率范围广（0.001md30000md）；2.测定时间范围为2s35s之间变化；3.不需流量计，只测量时间-压力；4.由一次压力下降试验可获得滑脱校准（k）和非滑脱校准的（kg）渗透率；5.对于微小压差变化和低渗透率岩样引起的较大惯性阻力的影响也可在渗透率计算时消除影响；6.具有无

47、损检测的优点。7.通过改变探针顶端密封垫的尺寸可以适应不同体积的岩样试验。1.测定高渗透率柱塞时，会产生热效应；2.低渗透率岩样的测定时间长；3.需要高质量的压力传感器，快速数据采集和高运算速度的设备；4.气罐必须是高热容和高导热的，胀影响；5.低渗透率岩样要求系统严格密封，并且在岩心夹持器中无窜流现象。6、渗透率的测定渗透率测定概述渗透率测定理论渗透率测定的实际应用渗透率测定的准确度和精度渗透率测定的准确度和精度相关定义渗透率测定中的误差描述渗透率测定的准确度和精度相关定义在整个测量周期内始终存在，并以同一方式影响所有的测量结果偏差。系统误差通常是由于仪器的偏差，或不合格的标定或操作过程引起

48、的。实验结果与真实值一致性程度的度量。测量值与真实值之间的差别称为误差。操作误差或系统误差可引起实验结果超出可允许的最大误差或公差。在测量范围内的随机测量中，测量结果重复出现的概率。测量精度由在同一个样品上的重复实验来确定，一般以标准差或相对标准差（也称偏差系数）来表示。渗透率测定的准确度和精度渗透率测定中的误差描述:测试方法上的误差设备组件误差:渗漏和岩样窜流压力传感器误差流量计误差环境温度的变化小 结21不同渗透率范围的岩样测试的压力范围、流速、控制装置和流程应该各不相同。本标准对于气测渗透率很好地解决气体滑脱效应的校正。小 结4对于径向渗流，其内径对渗透率的测试有很大的影响;内径越小影响

49、越大，但没有提出内径与外径的比例关系。3围压较高条件下的测试，使用高密度 的矿物油加围压，橡 皮套的硬度在4070，橡皮套厚度在0.320.64cm之间。小 结6本标准指出当岩心渗透率很高时，为了保持一个合理的轴向流速，应选用小压力、小直径、长柱（5cm）岩心；反之，应选用大直径、短柱（3.8cm）岩心；渗透率特别大的岩心，要测准其渗透率，在其他条件相同的情况下，应该用7.62cm长的柱子。5原标准未能充分考虑低渗样品的端面的压力敏感性。应该用大于14Mpa的测试压力，并在测试过程中减小孔隙压力的变化。7、补充试验岩石特性描述粒度分布原油密度原油性质酸溶解度地层水矿化度的测定岩石特性描述岩石特

50、性描述岩石特性描述是岩心分析的主要部分。同时，岩性资料和基本岩心分析结合测井解释，为油藏评价提供了一个完整的构架。与地质资料相结合，岩心分析结果可以用于没有进行岩心分析的油层。7、补充试验岩石特性描述粒度分布原油密度原油性质酸溶解度地层水矿化度的测定粒度分布筛分分析粒度分析（激光衍射）粒度分布粒度的薄片测定斯托克定律粒度分析粒度分布湿法和湿/干结合法粒度分布筛分分析1.对于胶结较差的砂岩，适用于对粒径大于0.044的颗粒进行分类。该方法是标准的，也是准确的；2.为了保证试验的重复性，样品可以重新组合；3.为了做其它试验，样品可以重新组合，或按不同粒级分开保存；4.试验简单，用很少的设备。1.该