138-7150-3845
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岩石的孔隙度与渗透率是衡量其储集和渗流能力的关键物性参数，直接决定油气资源的赋存状态与开发潜力。孔隙度反映岩石储存流体的空间容量，渗透率表征流体在岩石中运移的难易程度，二者共同构成评估储层质量的核心指标。通过科学方法测定柱塞样品的孔隙度与渗透率，可揭示其微观结构特征与宏观渗流规律，反映岩石储集容量及流体流动难易程度，为资源勘探开发方案制定、工程措施优化及地质模型构建提供基础依据。
孔隙度测试
检测原理
孔隙度测试原理为波义耳定理，理论公式为：
P1V1=P2V2
颗粒体积计算公式为：
式中：
P1：参比室中的压力，MPa；
Verf：参比室体积；
P2：氦气扩散进岩心杯后的压力，MPa；
Vmatrix：岩心杯体积，mL；
Vgrain：样品颗粒体积，mL；
利用游标卡尺测量样品直径和体积即可计算出样品总体积，孔隙体积就等于总体积减去颗粒体积。所以孔隙度计算公式为：
其中：
Vp：孔隙体积，cm3；
Vb：岩石总体积，cm3。
检测仪器
图1 PHI-220 氦气孔隙度仪
检测流程
1. 样品准备
选取具有代表性的岩石样品，加工成规则形状（如柱塞样），测量其长度、直径等参数，计算总体积（或通过排水法直接测定）。
对样品进行清洗、干燥，去除表面杂质及孔隙中残留的流体，避免干扰测量。
2. 孔隙体积测定
利用波义耳定律，将样品置于已知体积的容器中，通入定量气体，通过初始与平衡状态的压力、体积变化，计算孔隙体积。
3. 计算孔隙度
根据孔隙度计算公式，代入测量数据计算得到孔隙度数值。
4. 数据校验
重复测试以减少误差，确保结果的准确性与可靠性。
结果展示
渗透率测试
检测原理
稳态法：适合中高渗岩性，如砂岩、砾岩等渗透性较好的岩石。通过在岩心两端施加稳定的压力差，使流体（液体或气体）以稳定流量通过岩心，根据达西定律计算渗透率，计算公式为：
其中：
K：渗透率，mD；
Patm：大气压，atm；
μ：气体粘度，mPa·s；
P1：进口压力，atm；
P2：进口压力，atm；
Qa：流速，mL/min；
A：截面积，cm2；
L：长度，cm。
脉冲法：适用于低渗透岩心，如页岩、泥岩、致密砂岩等。向岩心一端瞬间施加一个压力脉冲，记录压力随时间在岩心两端的衰减过程，通过压力衰减曲线计算渗透率，无需稳定流量。
检测仪器
图2 岩心公司CAT-112渗透率仪（稳态法）
图3 PDP-200 压力脉冲超低渗透率仪（脉冲法）
检测流程
稳态法
1. 样品准备
选取代表性岩石样品，加工成标准柱塞状（或规则形状），测量长度、直径等参数，计算横截面积。
对样品进行清洗、干燥，去除孔隙中的杂质和流体，必要时进行抽真空处理，确保孔隙畅通。
2. 实验装置连接
将样品装入岩心夹持器，密封固定，确保流体仅沿轴向通过样品（避免旁漏）。连接驱替系统（如恒压/恒流泵）、压力传感器、流量计量装置等，形成封闭流路。
3. 渗透率测定
通入实验流体（如氮气），通过调节驱替压力，使流体稳定流过样品。待流量和进出口压力稳定后，记录进口压力、出口压力（通常为大气压）、流体流量及实验温度。
4. 计算渗透率
根据达西定律，代入测量数据计算渗透率。
脉冲法
1.样品准备
同稳态法，岩心需完全饱和流体（通常为液体，如煤油）。
2.实验装置连接
岩心两端连接储液器，一端为脉冲端（可快速加压），另一端为参考端（体积已知），系统密封并排除气泡。
3.施加脉冲
通过快速开启阀门向脉冲端施加压力脉冲（使压力瞬间升高），关闭阀门后，记录两端压力随时间的变化曲线（通常需数分钟至数天，低渗透岩心耗时更长）。
4.计算渗透率
根据压力衰减方程（基于扩散理论），结合岩心尺寸、流体黏度、储液器体积等参数计算渗透率。
结果展示
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