中国石油大学(油层物理)实验报告
实验日期: 2010.12.6 成绩:
班级: 石工学号:08054213 姓名:
同组者:
实验六 压汞毛管力曲线测定
一.实验目的
1.了解压汞仪的工作原理及仪器结构;
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4-1所示。
图1 典型毛管压力曲线
三.实验设备
图2 压汞仪流程图
(岩心尺寸:φ25×20--25mm,系统最高压力50MPa)
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,对称半螺纹密封,密封可靠,使用便捷;样品参数:φ25×20--25mm岩样;可测孔隙直径范围:0.03~750μm。
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:≤30μl;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。
图3 压汞仪设备图
5、高压动力系统:由高压计量泵组成;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.装岩心、抽真空:将岩样放入岩心室并关紧岩心室,关岩心室阀,开抽空阀,关真空泵放空阀;开真空泵抽空15~20分钟;
2.充汞:开岩心室阀,开补汞阀,调整汞杯高度,使汞杯液面至抽空阀的距离H与当前大气压力下的汞柱高度(约760mm)相符;开隔离阀,重新调整汞杯高度,此时压差传感器输出值为28.00~35.00cm之间;关抽空阀,关真空泵,打开真空泵放空阀,关闭补汞阀;
3.进汞、退汞实验:关高压计量泵进液阀,调整计量泵,使最小量程压力表为零;按设定压力逐级进泵,稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度,直至达到实验最高设定压力;
按设定压力逐级退泵,稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度,直至达到实验最低设定压力;
4.结束实验:开高压计量泵进液阀,关隔离阀;开补汞阀,开抽空阀;打开岩心室,取出废岩心,关紧岩心室,清理台面汞珠。
(注意:进泵时,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;退泵时,压力降到高压表量程的1/3以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.数据处理与计算