一、巖心孔滲聯測儀概  述

出油（氣）巖(yan)石(shi)(shi)絕(jue)大多數的(de)(de)(de)孔隙(xi)是相互連通的(de)(de)(de)，它不僅具有(you)儲存油氣的(de)(de)(de)能力(li)，而且還有(you)流體在其中(zhong)滲流的(de)(de)(de)能力(li)。在一定的(de)(de)(de)壓差下，巖(yan)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)允許流體通過的(de)(de)(de)性質稱為巖(yan)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)滲透(tou)性，從數量(liang)(liang)上度量(liang)(liang)巖(yan)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)滲透(tou)性參數就叫(jiao)做(zuo)巖(yan)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)滲透(tou)率。

該(gai)氣體滲透率(lv)儀具有結構簡(jian)單、操作方便、測定速度快、精度高等優點(dian)，是(shi)常規巖心分析不可少的實驗裝置。

二、巖心孔滲聯測儀工作原理

這臺儀器(qi)是基于達西(xi)定(ding)律(lv)設計的(de)。

設有一橫截面積(ji)(ji)為A，長(chang)度為L的(de)(de)(de)巖(yan)(yan)石(shi)，將(jiang)其夾持于巖(yan)(yan)心(xin)夾持器中，如圖⑴所示(shi)，使粘度為µ的(de)(de)(de)流體(ti)在壓差(cha)△P下通(tong)過巖(yan)(yan)心(xin)，測(ce)得流量Q。實驗證明單位時間通(tong)過巖(yan)(yan)心(xin)的(de)(de)(de)體(ti)積(ji)(ji)流量Q與(yu)(yu)壓差(cha)△P巖(yan)(yan)心(xin)橫截面積(ji)(ji)A成正比(bi)，與(yu)(yu)巖(yan)(yan)心(xin)的(de)(de)(de)長(chang)度L和(he)流體(ti)的(de)(de)(de)粘度成反比(bi)：

這就是所(suo)謂(wei)的“達(da)西方程(cheng)”，從式中看(kan)出A、L是巖石(shi)(shi)(shi)的幾何(he)尺(chi)寸(cun)，△P是外(wai)部條件，當(dang)外(wai)部條件、幾何(he)尺(chi)寸(cun)、流(liu)體(ti)性(xing)質都一定時，流(liu)體(ti)通過量Q的大小(xiao)就取(qu)決于反映巖石(shi)(shi)(shi)可(ke)滲性(xing)的比例常數(shu)K的大小(xiao)，我(wo)們把K稱為巖石(shi)(shi)(shi)的滲透(tou)率；式⑴可(ke)改寫成為：

此式便(bian)可(ke)計算巖石(shi)的滲透率。

前面討論的都(dou)是以(yi)下(xia)不可壓(ya)縮(suo)流(liu)體(ti)（液體(ti)）為(wei)基礎的，我們設計(ji)的氣(qi)體(ti)滲透率是以(yi)氣(qi)體(ti)作為(wei)介質，因(yin)為(wei)氣(qi)體(ti)是壓(ya)縮(suo)流(liu)體(ti)，所以(yi)達西方程式需要修正才能應用。

*，可(ke)壓(ya)縮的(de)氣(qi)體大特點是當(dang)壓(ya)力(li)增加(jia)流體能(neng)被(bei)壓(ya)縮；當(dang)壓(ya)力(li)降低(di)時(shi)，流體就(jiu)發生膨脹；當(dang)溫度(du)一(yi)定時(shi)，流體的(de)膨脹服從玻義爾定律。如(ru)果以的(de)平面線滲流考(kao)慮(lv)，設進(jin)口(kou)壓(ya)力(li)P1，出口(kou)壓(ya)力(li)為P2。顯然(ran)(ran)，當(dang)壓(ya)力(li)從P1變化到(dao)P2時(shi)，氣(qi)體的(de)體積必然(ran)(ran)變化，故流速(su)也變化。因此，必須考(kao)慮(lv)用平均(jun)體積流量(liang)Q代入達西方程。

若把氣(qi)體膨脹視為等溫過程，按玻義(yi)爾定律(lv)：

式中(zhong)：

  平均壓力，MPa；

  平均壓力下的平均體積流量，mL/s；

P0大氣壓力，MPa；

Q0大氣壓力下的氣體流量，mL/s;

從上面分析得出對(dui)可壓縮流體(ti)的(de)(de)達西公式的(de)(de)修正只把流量用(yong)平均流量代(dai)入(ru)即可：

式中：µg氣體的粘度；

也(ye)就是說，用(yong)(yong)(yong)氣體測定滲透(tou)率時，氣體的體積流量要(yao)用(yong)(yong)(yong)標準狀況下的體積Q0值，不(bu)(bu)是用(yong)(yong)(yong)Q1，也(ye)不(bu)(bu)是用(yong)(yong)(yong)Q2值。

三、儀器結構及各部件說明

本儀(yi)器可安裝在任何試(shi)驗臺(tai)（桌(zhuo)）上，臺(tai)面(mian)防震，并離開門遠一點，以免溫度發生突變，做到這一點即可測(ce)得(de)穩定的結果，見圖2：