石工08-3班+08021121+徐锡勇+压汞毛管力曲线测定+21

中国石油大学 油层物理 实验报告

实验日期：2010年11月16日 成绩:

班级： 石工08-3班 学号: 08021121 姓名：徐锡勇 教师： 同组者：陈立强 朱杉 徐良

实验六 压汞毛管力曲线测定

一、实验目的

1. 了解压汞仪的工作愿意及仪器结构；

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，可看做一系列相互连通的毛细管网络。汞不润湿岩石空隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石空隙。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6-1所示。

图 6-1 典型毛管力曲线

三、仪器流程与设备

图6-2 压汞仪流程图

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

螺旋密封，密封可靠，使用便捷：样品参数?25×20-25mm岩样；可测孔隙直径范围：0.03～750?m。

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：≤ 30?l；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、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。

5. 高压动力系统：由高压计量汞组成；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；真空维持时间：≥5min。

四、实验步骤

1.打开岩心室

2.装入岩心，关紧岩心室 3.关闭岩心室阀 4.关闭真空泵放空阀 5.打开真空泵电源 6.抽真空15min 7.打开岩心室阀 8.打开隔离阀

9.调节泵杯的高度为760mmHg柱 10.关闭抽空阀 11.关闭补汞阀 12.关闭真空泵电源 13.缓慢打开真空泵放空阀 14.关闭泵进液阀

15.将最小压力表调至零 16.进行进汞实验 17.记录压力以及汞柱高度 18.退汞实验

19.记录压力和汞柱的高度 20.打开泵进液阀 21.关闭隔离阀 22.打开补汞阀 23.打开抽空阀 24.打开岩心室 25.取出废岩心 26.清扫实验台上的汞珠 27.关紧岩心室 28.清扫实验

（注意：进汞时，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；退泵是，压力降到高压表量程的1/3一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、实验结果处理

表1 毛管力曲线测定原始记录

进汞校正序号 力Mpa 高度cm 进汞压h0?hi 汞饱和度% 0 0.03 0.03 0.04 0.05 0.06 0.06 2.03 6.31 7.31 7.46 7.51 7.54 7.57 7.64 7.70 7.72 7.76 7.77 7.77 0 0.252 0.252 0.336 0.420 0.504 0.504 17.048 52.991 61.389 62.649 63.069 63.321 63.573 64.161 64.665 64.833 65.168 65.252 65.252 序号 退汞压退汞校正高度力Mpa cm h0?hi 汞饱和度% 毛管半径?m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 0.005 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.07 0.09 0.12 0.15 0.2 0.3 0.5 1 1.5 2 5 8 10 33.93 33.90 33.90 33.89 33.88 33.87 33.87 31.90 27.62 26.62 26.47 26.42 26.39 26.36 26.29 26.23 26.21 26.17 26.16 26.16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 0.005 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.07 0.09 0.12 0.15 0.2 0.3 0.5 1 1.5 2 5 8 10 29.61 29.54 28.72 27.07 26.67 26.54 26.46 26.45 26.43 26.41 26.40 26.37 26.35 26.31 26.31 26.29 26.28 26.25 26.16 2.3 2.31 2.32 2.33 2.34 2.37 2.48 2.65 2.86 3 3.16 3.36 3.55 3.77 3.91 3.99 4.17 4.24 4.27 36.279 36.867 43.754 57.610 60.970 62.061 62.733 62.817 62.985 63.153 63.237 63.489 63.657 63.993 63.993 64.161 64.245 64.497 65.252 147.08 73.54 36.77 24.51333 18.385 14.708 10.50571 8.171111 6.128333 4.902667 3.677 2.451333 1.4708 0.7354 0.490267 0.3677 0.14708 0.091925 0.07354 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始记录表中）

SHgA?h0?hi???100%??100% VPVPVHg式中：h0-进汞压力为零时对应的计量管汞柱高度，cm； hi-某一设定压力的计量管汞柱高度，cm3； A-计量管横截面积, A?121?d????2.4642?0.3576cm2； 44