《岩石孔隙度测定实验》实验指导书（模板）.docx

岩石孔隙度测定实验 一、实验目的 (1) 掌握储层孔隙度的概念及物理意义； (2) 了解岩样孔隙度测定的多种方法； (3) 了解气体孔隙度仪测定岩样孔隙度的测定原理。 二、实验原理 气体孔隙度仪测定岩样的孔隙度，是通过测定岩样的外表体积和骨架体积2个参数，然后计算得到岩石的孔隙度。 1.岩样骨架体积的测定 岩样的骨架体积利用气体膨胀原理（玻义尔定律）来确定：已知气体体积在确定的压力下向未知体积等温膨胀，膨胀后测定平均压力，由玻义尔定律求得未知体积。 如图3-1所示，气体的已知体积与所测压力等温膨胀到未知室体积V中，膨胀后测量最终平衡压力P，这个平衡压力取决于未知体积量，未知体积可以用玻义尔定律求得。 图3-1 气体法孔隙度测定原理图 (3-1) (3-2) 对于低压真实气体，在弹性体积中作等温膨胀，考虑到器壁的压变性，忽略一些次要因素，计算由下式表示： （3-3） 式中 V—未知室空间体积，； —已知室空间体积，； —已知室的压力，MPa； P—平衡压力，MPa； —当地大气压力，MPa； G—体积的压变系数，/ Mpa； 由上述所知，只要用同样的方法进行两次实验就可以确定岩样的颗粒体积。 未知室不装岩样时得到的平衡压力为，未知室空间体积为： (3-4) 未知室里装上岩样时得到的平衡压力为P，未知室的空间（包括岩样中的孔隙体积）体积为： (3-5) 由式（3-4）和式（3-5）可得岩样的颗粒体积： 这里应该指出的是，由于所用的气体孔隙度仪在结构设计上考虑了精度和已知室的校正问题，所以在岩样杯中装满了不同体积的钢圆盘。在测定时，应在岩样杯中装满钢圆盘；在测定P时应从杯中取出与岩样体积相当的钢圆盘体积，记录取出的钢圆盘体积。所以颗粒体积为： (3-6) 2. 岩样外表体积的测定 (3-7) 式中 —岩样外表体积，； D—岩样的直径，cm； L—岩样的长度，cm； 3. 岩样孔隙度的计算 根据下式可求出岩样的孔隙度： （3-8） 三、实验仪器 1. 实验仪器如图3-2所示。 图3-2 气体孔隙度仪流程图 1-气源阀；2-压力调节器；3-供气阀；4-压力计； 5-标准室；6-样品阀；7-放空阀；8-岩心夹持器 2. 仪器有下列部件组成： （1）气源阀：供给孔隙度仪调节器低于10kg/cm2的气体，当供气阀开启时，调节 器通过常泄，使压力保持恒定。 （2）供气阀：连接6kg/cm2的气体到标准室和压力传感器。 （3）调节阀：将10kg/cm2的压力准确地调节到6kg/cm2。 (4)压力传感器:测量体系中气体压力，用来指示标准室的压力准确达到6kg/cm2，并指示体系的平衡压力。 (5)样品阀：能使标准室内6kg/cm2的气体连接到岩心室。 (6)放空阀：使未知体积中的初始压力成Okg/cm2，同时又可以使平衡后的气体放 入大气。 四、实验操作步骤 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)，计算其几何体积。 2. 将2号钢圆盘装入岩心杯，并把岩心杯放入夹持器中，顺时针转动T形转柄， 使之密封。打开样品阀及放空阀，确保岩心室气体为大气压； 3. 关样品阀及放空阀，开气源阀和供气阀。调节调压阀，将标准室气体压力调 至某一值，如560kPa。待压力稳定后，关闭供气阀，并记录标准室气体压力； 4. 开样品阀，气体膨胀到岩心室，待压力稳定后，记录平衡压力； 5. 打开放空阀，逆时针转动T形转柄，将岩心杯向外推出，取出钢圆盘； 6. 用同样方法将3号、4号及全部（1?4号）钢圆盘装入岩心杯中，重复步骤 2?5，记录平衡压力； 7. 将待测岩样装入岩心杯，按上述方法测定装岩样后的平衡压力。 8. 将上述数据填入原始记录表。 五、数据记录及数据处理 1. 计算各个钢圆盘体积和岩样外表体积； 2. 绘制标准曲线：以钢圆盘体积为横坐标，相应的平衡压力为纵坐标绘制标准 曲线，如图3-2所示； 3. 据待测岩样测得的平衡压力，在标准曲线上反查出岩样固相体积； 4. 按计算岩样的孔隙度，其中 Vf = - nD2 L ； 5. 符号说明 P —平衡压力,kPa; Vs —固相体积,cm3; D —岩样直径,cm; L —岩样长度,cm;