油层物理实验展板东营.docx

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油层物理实验展板东营

实验一岩石孔隙度的测定

一．实验目的

1．巩固岩石孔隙度的概念，掌握其测定原理；

2．掌握气测孔隙度的流程和操作步骤。

二．实验原理

根据玻义尔定律，在恒定温度下，岩心室体积一定，放入岩心室岩样的固相（颗粒）体积越小，则岩心室中气体所占体积越大，与标准室连通后，平衡压力越低；反之，当放入岩心室内的岩样固相体积越大，平衡压力越高。

由此可测得岩样的固相体积。

三．实验流程

四．实验步骤

1.用游标卡尺测量各个钢圆盘和岩样的直径与长度（为了便于区分，将钢圆盘从小到大编号为1、2、3、4），并记录在数据表中。

2.将2号钢圆盘装入岩心室，并把岩心室放入夹持器中,顺时针转动T形转柄一周，使之密封。

然后，关样品阀，关放空阀。

3.开气源阀、供气阀，用压力调节器将压力调节至某一压力，如Pk=588kPa。

待压力稳定后，关闭供气阀、气源阀，并记录下Pk，然后关放空阀。

4.开样品阀，气体膨胀到岩心室（未知室），压力传感器读数从Pk下降，待压力稳定后，记下此平衡压力。

5.关样品阀，开放空阀，逆时针转动T形转柄一周，将岩心室向外推出，取出钢圆盘。

6.用同样方法，分别将3号，4号及全部（1-4号）钢圆盘装入岩心室中，重复步骤2-5，记下平衡压力。

7.将待测岩样装入岩心室，按上述方法测定装样品后的平衡压力。

实验二岩心流体饱和度的测定

一.实验目的

1．巩固和加深油、水饱和度的概念；

2．掌握干馏仪测定岩心中油、水饱和度的原理及方法。

二．实验原理

把含有油水的岩心放入钢制的岩心筒内加热，通过电炉的高温将岩心中的油、水变为油水蒸汽蒸出，通过冷凝后变为液体收集于量筒中，读出油、水体积，测量岩心孔隙体积后计算油水饱和度。

三．实验流程

BD-1型干馏法岩石油、水饱和度实验流程图

四．实验步骤

1．精确称量饱和油水岩样的质量（100-175克），将其放入干净的岩心筒内，上紧上盖。

2．将岩心筒放入管状立式电炉中，使冷水循环，然后打开电源开关。

3．把干净的量筒放在仪器出液口的下面，把电压调至150伏，记录不同时间蒸出水的体积。

4．当量筒中水的体积不再增加时（约20分钟），再把电压调至200伏，继续加热20-30分钟，直至量筒中油的体积不再增加，关上电源开关，5分钟后关掉循环水，记录量筒中油的体积读值。

5．从电炉中取出岩心筒，待稍凉一段时间后打开上盖，倒出其中的干岩样称重并记录。

为了补偿在干馏中因蒸发、结焦或裂解所导致的原油体积读值的减少，应通过原油体积校正曲线对蒸发的原油体积进行校正。

根据蒸出的水量-时间关系，对水的体积进行校正（曲线初始平缓段对应的水量）。

实验三岩石气体渗透率的测定

一、实验目的

1．巩固渗透率的概念，掌握气测渗透率原理。

2．掌握气体渗透率仪的流程和实验步骤。

二．实验原理

渗透率的大小表示岩石允许流体通过能力的大小。

根据达西公式，气体渗透率的计算公式为：

令

，则

三．实验流程

GD--1型渗透率仪流程图

四．实验步骤

1.用游标卡尺量出岩样的长度和直径，连同岩样编号一同记录下来。

2.拧松岩心夹持器手轮螺杆，取出上流堵头，将岩样装入夹持器内。

上紧上流堵头。

打开放空阀。

3.缓慢打开环压阀和气源阀，加环压，使环压表指针到达1.0MPa。

4.低渗透率测定

低渗样品需要高压力，用C表调节器调压，C值由C表的刻度读取。

（1）样品加环压后，关水柱阀，将换向阀置于“低渗”，放一最小的孔板，打开样品阀，慢慢关孔板放空阀。

（2）调节C表调节器，建立适当的C值，在15—6之间最佳，同时应观察孔板压差计液面，千万不要喷出。

如在C=30时，孔板水柱高度超过200mm，则换一个较大的孔板，直到使孔板压差计高度保持在100-200mm之间为止。

（3）待孔板压差计液面稳定后，记下C、Qor和孔板压差计高度hw。

（4）打开孔板放空阀，关闭气源阀和样品阀，打开环压放空阀，取出岩心。

5．中高渗透率测定

如果在最大C（30），最大孔板时，水柱仍超过200mm，说明渗透率较大，此时按下列步骤测量：

（1）将换向阀置于“高渗”，放一中等范围孔板。

（2）慢慢打开样品阀，并慢慢关闭孔板放空阀。

（3）调节水银C调节器，将水银柱高度调到60-105之间，相应的孔板压差计高度在100-200mm之间。

如水柱高度低于100或高于200mm时，则更换合适的孔板。

（4）按上述4中的（3），（4）进行。

实验四岩石比面的测定

一.实验目的

1．巩固岩石比面的概念。

2．了解岩石比面的测定原理和方法。

二．实验原理

比面是指单位体积岩石内所有孔隙的内表面积，其单位常用cm2/cm3表示。

比面通常可分为以岩石外表体积、骨架体积和孔隙体积为基数的比面。

根据毛管模型，以岩石骨架体积为基数的比面的计算公式为：

三．实验流程

BMY-Ⅱ岩石比面实验流程图

四．实验步骤

1.用游标卡尺测量干燥岩样的长度和直径，计算岩样的截面积。

2.将岩样放入岩心夹持器，打开环压阀加环压，以保证岩样与夹持器之间无气体窜流。

3.打开进液阀，打开放空阀，然后向水罐中灌水，大约灌2/3体积时停止，关上进液阀，然后再关放空阀。

4.打开流量控制阀，控制流出的水量，待压力计的压力稳定在某一H值后，测量一定时间内流出的水量，用同样的方法至少测定三个水量和与之相应的H值。

5．关上流量控制阀，打开环压放空阀，结束实验。

实验五岩石碳酸盐含量的测定

一、实验目的

掌握测定岩石中碳酸盐含量的原理和方法。

二．实验原理

在一定体积的容器中，用一定量的样品与稀盐酸反应，产生CO2气体，引起容器内的压力增加。

根据相同质量的纯碳酸钙和岩样与足量的稀盐酸反应后产生的CO2气体压力，可计算出样品中所含的碳酸盐含量。

三．实验流程

GMY-Ⅱ型碳酸盐含量测定仪流程图

四．实验步骤

1．用样品伞称取0.1克纯碳酸钙，并用一定量的丙酮润湿样品。

2．将样品伞安放于反应室盖上方，用顶杆顶住。

3．量取15mL稀盐酸倒进反应杯内，并将反应杯置于夹持器中，转动T形转柄使之密封。

4．关闭放空阀，拉动顶杆使样品伞掉进反应室中，使纯碳酸钙与盐酸反应。

5．当压力稳定后，记录压力P、温度t。

6．打开放空阀，当压力指示“O”刻度时，逆时针转动T形转柄取出反应杯，用清水冲洗反应杯与样品伞。

7．分别称取0.2、0.3、0.35、0.4克纯碳酸钙，按上述步骤①-⑥测量反应后的压力，并记录在数据表中。

8．用样品伞称取一定量的岩样粉末，按上述步骤①-⑥测量反应后的压力并记录。

实验六地层油高压物性试验

一、实验目的

1.掌握地层油泡点压力的测定原理及方法；

2.掌握地层油的单次脱气的方式及方法；

3.掌握地层油的溶解气油比、体积系数、收缩率、密度等参数的计算方法；

4.掌握落球法测量地层油粘度的原理及方法。

二.实验原理

1.地层油的体积随压力的降低而增加。

在泡点压力前后，体积――压力曲线的斜率不同，拐点处对应的应力即为泡点压力。

2.加压使PVT筒内的压力保持在地层压力，转动PVT筒，使分离出的气体完全溶于原油中。

保持压力不变，将PVT筒内一定量的地层油放入分离瓶中，记录放油前后计量泵的体积，二者之差即为放出油的地下体积。

从量气瓶中测量分出气体体积，用天平称出分离瓶中脱气原油的质量，便可计算出地层油的溶解气油比、体积系数、收缩率、密度等参数。

3.在层流条件下，钢球在光滑的盛有原油的标准管中自由下落，原油的粘度计算公式如下：

其中，

—动力粘度，mPa·s；

—钢球下落时间，s；

、

—钢球和原油的密度，g/cm3；

—粘度计常数。

三．实验流程

高压物性试验装置流程图

1.恒温水浴;2.计量泵;3.压力表;4.储液罐;5.保温套;

6.阀门；7.分离瓶;8.量气瓶;9.盐水口瓶

四．实验步骤

1.泡点压力测定

（1）粗测泡点压力

从地层压力起退泵降压，并注意观察压力表指针变化，当压力表指针不下降并且开始回升时，停止退泵。

压力表指针稳定后的压力数值即为粗测泡点压力值。

（2）细测泡点压力

升压至地层压力，让析出的气体完全溶解到油中。

从地层压力开始降压，测量不同压力下油气混合物的体积。

当压力高于泡点压力时，固定压力读体积，每次降压1～2MPa，读出稳定时的泵读数；当压力低于泡点压力时，固定压力读体积，每次退泵3～5ml，读出稳定时的压力（泡点压力前后至少安排四个测点）。

2.一次脱气

（1）将PVT筒中的地层原油加压至地层压力，搅拌原油样品使温度、压力均衡，记录泵的读数。

（2）准备干燥洁净已称重的分离瓶3～5个，检查量气瓶密封情况，并充满饱和盐水。

（3）将分离瓶安装在橡皮塞上，慢慢打开阀门⑥，维持在地层压力下排油脱气。

当量气瓶液面下降到一半刻度左右，关闭阀门⑥，停止排油。

记录计量泵读数。

（4）提升盐水瓶，使盐水瓶液面高于量气瓶液面，然后再降到和量气瓶液面在同一水平面后读出气体体积，同时记录室温、大气压。

（5）取下分离瓶，用天平称重。

3.地层油粘度测量

（1）将地层油气样转到落球粘度计的标准管中，用电加热恒温系统将温度保持在地层温度下；

（2）转动落球粘度计上部朝下，使钢球吸到上部磁铁上；

（3）转动落球粘度计上部朝上，固定一个倾角。

打开开关，钢球开始下落，同时计时开始，当钢球落到底部时自动停止计时，记录钢球下落时间t。

重复试验3次以上，直到所测的时间基本相同为止。

实验七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、掌握毛管力曲线的概念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线，如图1所示。

汞与空气的界面张力σ=480达因／厘米，接触角θ=140o。

三、仪器设备

图2岩石孔隙结构仪（压汞仪）流程示意图

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。

四、实验步骤

1、装岩心、抽真空

（1）打开岩心室，放入岩样，然后关紧岩心室；

（2）关岩心室阀、开抽空阀，关真空泵放空阀；（3）打开真空泵抽空15~20分钟；

2、充汞

（4）开岩心室阀；（5）开补汞阀；（6）调整汞杯液面与当前大气压相符，压差传感器输出为28.00~35.00cm之间；（7）开隔离阀；（8）重新调整汞杯高度；（9）关抽空阀，关真空泵，开真空泵放空阀；（10）关闭补汞阀；

3、进汞、退汞实验

（11）关泵进液阀；（12）最小量程压力表较零；（13）进汞实验，并记录压力、高度数据；（14）退汞实验，并记录压力、高度数据；

4、结束实验

（15）开泵进液阀；（16）关隔离阀；（17）开补汞阀；（18）开抽空阀；（19）开岩心室；（20）处理废岩心；（21）刷落汞珠；（22）放入新岩心；（23）关紧岩心室；（24）清扫台面汞珠。

实验三岩石气体渗透率的测定

一、实验目的

1．巩固渗透率的概念，掌握气测渗透率原理。

2．掌握气体渗透率仪的流程和实验步骤。

二．实验原理

以气体达西公式为理论基础，采用待测岩心与标准岩心串联对比测试的方法为测量原理。

当待测岩心与标准岩心串联时，流过待测岩心与标准岩心的气体流量