空气渗透率测试测定原理

渗透率的大小表示了多孔介质，让流体通过能力的大小，其单位是平方微米（达西）或毫平方微米（毫达西）。粘度为1mPa·s的液体在0.1MPa（1绝对大气压）压力作用下通过截面积为1cm、长度为1cm的岩心，液体的流量为1cm/S时，其渗透率为1um。

气体在多孔介质中流动时，由气体的一维稳定渗流达西定律可得到下面的公式：

达西定律的应用必须满足以下三点：

1）流体流动是层流。

2）流体与岩石无反应。

3）孔隙空间被单相流体完全饱和。

上式中的气体渗透率是绝对渗透率，是岩心自身的性质，取决于岩石的孔隙结构，在满足上述三点的条件下，岩心的绝对渗透率与通过的流体性质无关。在实验室测定时，通常用空气作为通过岩心的介质，因此，岩心的绝对渗透率又称作空气渗透率。其测定原理是气体的一维稳宗流达西定律。

空气渗透率测试流量计法

① 测定流程

流程包括三部分：

1）压力计量部分：压力表、“C”值表、水银压力计等；

2）流速计量部分：节流器、皂膜流速计、毛管流量计、孔板流量计等；

3）岩心室：赫斯勒型、范彻尔型或圆盘型岩心夹持器。

② 测定步骤

1）岩心尺寸的测量：对规则岩样，可用卡尺量出；对不规则样品，如果两端面平行，可以测出总体积和长度，计算出平均横截面积。

2）将待测样品装入岩心夹持器（注意岩样的上、下方向）。

3）测量干燥气体通过岩样的气体流速，记录流速及岩心上、下流的压力，或记录“C”值、节流器标定流量和测量回压水柱高度。

③ 注意事项

1） 仪器应经常用标准样进行检查、校正；

2） 岩样在测定前应进行全面检查，去掉有人为裂缝的样品；

3） 要保证测样绝对密封；

4） 需用密封材料密封的样品，密封材料渗入岩样的深度不得超过一个砂粒；

5） 严防污染岩样，特别是两个端面；

6） 压力稳定后才能记录读数。

空气渗透率测试流量管法

① 原理

将柱塞岩样推入岩心室中，加压密封，使岩样一端通大气，另一端与插入水槽中的流量管及微型泵连接。用微型泵（或抽空球）抽空，迅速将水槽中的水抽到流量管的某一高度后停止抽空。这时流量管内的液面在静水压力作用下降落。由于水柱下降造成了负压，岩心两端便建立了压差，外界空气就通过岩心进入流量管。进口压力为大气压，出口压力是一个变量，其大小取决于大气压力和流量管内液柱的静水压差。水面下降的快慢与岩样渗透率大小有关，渗透率越高，其流量越大，液面下降也越快，反之越慢。只要测出水面下降通过流量管某段的时间，即可算出岩石的渗透率。

流量管中液面下降的时间与流量成反比，所以液面降落的速度反映了流量的大小；液面下降的高度则反映岩心出口压力或两端压差的变化。

② 仪器设备

1）岩心夹持器；

2）水槽和流量管：流量管垂直插入水槽里，水槽内的静止水面要在刻度线上；

3）空气压缩机：为密封岩样的橡皮套加压；

4）压力调节器：调节密封岩样的压力，一般为0.6MPa左右；

5）微型泵（或抽空球）：可以将水槽内的水抽到流量管的任何部位；

6）秒表：记录时间；

7）温度计：测量温度。

③ 测定步骤

1）检查仪器：首先把钢制圆柱塞（与所测样品规格相同）推入岩心室，用0.6～0.7MPa压力的环压使之密封，把液面抽到流量管最细的一段。停抽，使流量管与岩心室接通。观察流量管内水面是否下降。若不下降，证明仪器工作正常，可以开始测量样品。

2）测定岩样：按岩心编号的顺序，依次将岩样轻轻推入岩心室，接通进气阀，加0.6～0.7MPa压力的环压，岩样就可密封。启动微型泵，把水槽中的水抽到流量管合适的管段。线以上（在水面上升时要注意别让水进入橡皮套内）。流量管与岩心室接通，开始测定并记录流量管内水面下降了某一管段的时间，并记录测定管号、室温。

④ 空气渗透率测定的质量要求

1）渗透率大于0.01pm时，允许相对误差为5%。

2）每批测样要进行明码抽查10%或密码抽查5%。若在相同气流方向、相同压差下，抽查样品有30%不合格，要找出原因并重测。

（1）仪器设备

① 高低渗透率仪；

② 全径岩心夹持器。

（2）测定步骤

① 将岩样端面画成四等份，在其侧面也画成四等份，按1、2、3、4记录。1、3面与2、4面为两对进出气面。测定时，先测1、3面，然后再测2、4面。在报告中将最大渗透率值的测定面记为K_max，而另一侧面的值记为K₉₀，垂直于最大渗透率面。

② 将两块相同尺寸的金属网和相应的弧形金属板相配合覆盖于岩心的1、3（或2、4）面上。

③ 将网板固定在岩心待测面上，对夹持器抽真空，然后把岩样送人夹持器内，使岩心与上下堵头处于同一中心线上，加围压1.4～2.8MPa。为避免紊流，测试气流速度应小于8cm/s。

④ 测垂向渗透率时，在岩样上下端面上放置两块相应尺寸的隔筛网。

（3）注意事项

① 岩样长度应大于10cm，否则，应该用与岩样同直径的塑料块加长岩心。如果测垂向渗透率，塑料块中间要钻一3mm以上的小孔。

② 夹持器内未放入样品或样品长不足10cm而又未用塑料块填补时，不得加围压。

③ 筛网必须按规定放好。

④ 经常检查干燥剂。如果失效，应立即更换。

⑤ 上下堵头之间的橡皮垫要保证密封。 2100433B

渗透率是储油（气）岩的物性基础，不论对油气运移聚集，还是油（气）田开发都是基础数据。但其数值在不同的油（气）层中差别是很大的。由几个毫达西（md)到几千个毫达西（md）不等。

我国和世界一些油田的渗透率

自1978年开始应用于世界租赁年报，是用租赁的厂房和设备投资总额比上固定资产投资总额。

投资渗透率是与其他替代融资方式相比较的较好指标，然而投资渗透率的计算取决于工厂投资的正确统计。

在1999年时被世界租赁年报引入，与国内生产总值(GDP)相关，是用租赁的厂房和设备投资总额比上GDP。

GDP渗透率基于一个更大的分母，指标更为可靠。此外，所有国家的GDP信息更容易获得。通过对与租赁相关的整体经济活动进行测量，能够看出哪些国家租赁行业相对成熟，在有些情况下也能看出租赁是哪些地区提升战略投资的资金来源。2100433B