中國石油大學(xué)(北京)《油層物理實驗指導(dǎo)書》

《油層物理試驗》指導(dǎo)書10《油層物理試驗》指導(dǎo)書10油層物理試驗指導(dǎo)書

巖石孔隙度測定巖石比外表積的測定界面張力的測定液體粘度的測定地層油高壓物性的測定第一節(jié) 巖石孔隙度測定孔隙度。常用的孔隙度測定方法有：氣體法，煤油法，加蠟法。一、氣體法〔一〕試驗?zāi)康陌盐諟y定巖石孔隙度、骨架體積及巖石外表體積的原理；學(xué)會使用氣體法測定巖石孔隙度?！捕硽怏w法孔隙度測定原理是氣體玻義耳定律，其原理示意圖如圖1-1所示。容器 閥門 樣品室1-1氣體法孔隙度測定原理示意圖P1，樣品室壓力為大氣壓。翻開閥門，容器與樣品室連P2。每次使容器中氣體壓力保持不變。當(dāng)υ?！踩硽怏w孔隙度測定儀。如圖1-2所示。1-2氣體孔隙度儀〔四〕〔留意：翻開氣瓶開關(guān)前，除放空閥外，其它閥門均處于關(guān)閉狀態(tài)。順時針旋轉(zhuǎn)減壓閥開關(guān)，氣瓶出口壓力調(diào)至1MPa左右；翻開氣源閥；0.3～0.4MPa；翻開供氣閥，給容器供氣，然后關(guān)閉供氣閥。逆時針旋轉(zhuǎn)樣品室夾持器把手，取出樣品室，裝入一標(biāo)準(zhǔn)鋼塊〔樣品室有41〃,1／2〃,3／8〃,1／8〃順時針旋緊夾持器把手。力。翻開放空閥，關(guān)閉樣品閥，更換鋼塊。重復(fù)步驟5〕～8積與系統(tǒng)壓力關(guān)系曲線。將待測巖心放入樣品室，測量所對應(yīng)的系統(tǒng)壓力Px，然后從標(biāo)準(zhǔn)曲線上Vx。利用游標(biāo)卡尺測量巖心直徑和長度，計算巖心視體積。關(guān)閉氣瓶開關(guān)，將全部物品放回原位，試驗完畢。〔五〕1、數(shù)據(jù)記錄巖心直徑： ；巖心長度： 表1-1試驗數(shù)據(jù)記錄表序號鋼塊體積〔cm3〕系統(tǒng)壓力(MPa)

1 2 3 4 5 6 7 8 巖心2、數(shù)據(jù)處理依據(jù)表1-1心的骨架體積。V巖心孔隙度： υ＝V

100％

〔1-1〕Vp gr〔六〕留意事項1、此試驗受溫度壓力的影響，故測完校準(zhǔn)曲線后，緊接著做待測樣品試驗。〔七〕思考題12、試驗過程中容器中氣體的壓力是否全都？為什么？二、煤油法(一)測量原理首先將干巖樣抽真空飽和煤油，利用飽和煤油前后的重量差，求得巖樣中飽的比重，即為巖樣的視體積(外表體積)。對于規(guī)章巖樣，可直接測量其幾何尺寸(二)優(yōu)缺點優(yōu)點：煤油法假設(shè)使用得當(dāng)，可獲得較高的準(zhǔn)確度。缺點：它不適用于具有熔洞和裂縫的巖樣，不適用于特低滲透性的巖樣。其次節(jié) 巖石確定滲透率的測定直方向滲透率的測定這里不作介紹。對巖性均勻膠結(jié)程度好的堅硬巖心，應(yīng)制定肯定外形的巖樣，用一般方法來測定其滲透率；對易碎膠結(jié)性差或含泥質(zhì)的巖樣，細(xì)心制成肯定外形后，為了避開然后再進展測定。下面介紹兩種常用的滲透率測定方法。一、流量計法〔一〕試驗?zāi)康陌盐諑r石滲透率測定原理和方法；把握克氏滲透率的測定方法?！捕吃囼炘須怏w的流速，利用達西定律即可求出巖樣的滲透率。K P

QPLa a

〔1-2〕5A(

P)(PP)1 2 1 2PaC5(ｐa

1 2 1 2令 KCQaL

〔1-3〕AQ hQ kb wa 200Qkb—孔板常數(shù)。即當(dāng)孔板壓差計水柱高度為200毫米水柱時，氣體通過孔3／秒。hw—孔板壓差計水柱高度，單位：毫米。A，L—2，厘米。μ—氣體粘度，單位：厘泊。Pa，P1，P2—分別為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、巖樣上游及下游壓力，單位：兆帕。K—巖心確定滲透率，單位：10-3μm2。

CQ hwLK kb200A

(1-4)C值讀水銀壓差計；高滲測量，C值由中間的水柱讀取水柱高，再由附表查出CC值、hwQkb代入〔1-4〕式即可求出滲透率?！踩硟x器設(shè)備1-3所示，它主要由三局部組成。氣源、巖心夾持器和掌握面板。其流程如圖1-4所示。圖1-3 氣體滲透率測定儀圖1-4 氣體滲透率測定儀流程圖〔四〕操作步驟1、預(yù)備工作記錄以下數(shù)據(jù)：巖心編號、長度、直徑。自由狀態(tài)。漸漸翻開環(huán)壓閥，將環(huán)壓調(diào)至1.4MPa左右。2、滲透率測量低滲透率巖心測量CC表調(diào)整器調(diào)整。CCC值。④假設(shè)在最大C值(30)，孔板壓差計高度超過200毫米水柱，則換較大孔板，100~200200毫米水柱較好。C值、孔板壓差計水柱高度、上游壓力及孔Qkb。C值，記錄所對應(yīng)的水柱高度，計算相應(yīng)的滲透率。中滲透率巖心測量C值，由水銀調(diào)整器來調(diào)整。C60~105100~200求。④穩(wěn)定后記錄h、C及Q 值。w kb特高滲透率巖心測量C值表(附表)C值。③漸漸增加上游壓力，使孔板壓差計液面高度每次增加25毫米水柱(100、125、150、175、200)100~200毫米范圍之內(nèi)。④液面穩(wěn)定后記錄以下數(shù)據(jù)：Qkb，hwH。⑤從H中減去摩阻損失，得到校正后的中間水柱高度h。⑥由校正后的中間水柱高度h和孔板壓差計水柱液面高度h，從附表中查出相wC值。3、取出樣品取樣品之前必需先關(guān)氣源、測量閥(使旋扭垂直)和高滲閥。然后翻開放空閥，將環(huán)壓放掉。此時也可不關(guān)氣源，只關(guān)環(huán)壓閥。(留意翻開閥門)，便可取出。4、高滲樣品測量與摩阻損失P1P2P1P2阻損失和流量的關(guān)系。摩擦阻力損失的測量在夾持器中放入一英寸的不銹鋼套。按高滲測量步驟進展。256—8個數(shù)據(jù)，并記錄對應(yīng)的中間水柱讀數(shù)。計算各點的流量，留意與各壓力點對應(yīng)，即可繪出流量Q與系統(tǒng)摩損的關(guān)系曲線。Qkb=5.836150毫米，則流量為：5.836150Q200

4.377毫升秒毫米，由摩損曲線查出系統(tǒng)壓損ΔP=1毫米，樣品181C=1025?！参濉硵?shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理1、數(shù)據(jù)記錄巖心直徑： ；巖心長度： 表1-2試驗數(shù)據(jù)記錄表序號孔板常數(shù)C值水柱高度〔mm〕上游壓力〔MPa〕〔μm2〕

1 2 3 4 52、數(shù)據(jù)處理C值、孔板壓差計水柱高度及孔板常數(shù)Qkb代入公式1-交點即為克氏滲透率。〔六〕1C測量較為準(zhǔn)確.C60~105之間，C6~15之間。2、開關(guān)閥門要留意先后次序。測量時先開氣源，后開環(huán)壓換向閥，環(huán)壓閥，孔閥。關(guān)掉氣源(或環(huán)壓)，翻開放空閥，即可取出巖樣。C700時才能翻開，否則水柱會沖出外溢。4、夾持器要防止無巖芯加環(huán)壓，以免損壞橡膠套?！财摺?、滲透率測量為什么分為高、中、低三級？2、環(huán)壓為什么必需大于流淌壓力？(一)測定原理測定是基于下式來計算滲透率：BLKTALA—2；μ—測定溫度下空氣的粘度，厘泊；T空氣通過巖樣的時間，秒；B—氣體流量管常數(shù);K— 滲透率，μm2?！捕硟x器設(shè)備

(1-5)1-5簡易滲透率儀夾緊其中的巖樣，巖樣頂端端面與大氣相通。T便可應(yīng)用公式(1-5)算出巖樣的滲透率。h0hx上下兩條刻度線，可依據(jù)巖樣直徑管段，或中段，選擇的原則是測得的時間T＞10秒。流量管三段的常數(shù)B1、滲透率時它是的。(三)操作步驟使水池水面與流量管下端的0刻度線在同一水面。用游標(biāo)卡尺量出巖樣的長度和直徑，算出巖樣的截面積。將巖樣夾入巖心夾持器，巖樣與夾持器之間應(yīng)確保氣體不能竄流。用吸氣球或其它真空源將流量管水面吸到最細(xì)管段的刻度以上，停頓抽吸TB代入式(1)便算出滲透率。空氣粘度可以從試驗室給出的粘溫曲線上查得，也可由表1-3查出。表1-3 一個大氣壓下空氣的粘度，微泊(1微泊=10-4厘泊)0102030400171.8176.8181.8186.6191.41172.3177.3182.3187.1191.92172.8177.8182.8187.6192.43173.3178.3183.25188.1192.94173.8178.8183.7188.6193.35174.3179.3184.2189.1193.86174.8179.8184.7189.5194.37175.3180.3185.2190.0194.78175.8180.8185.7190.5195.29176.3181.3186.2191.0195.7〔四〕優(yōu)點：儀器簡潔，測定快。缺點：對于低滲和特低滲巖樣，不再適用。第三節(jié)巖石比外表積的測定d巖石比外表積(簡稱比面)有三種定義方法：單位視體積巖石中顆粒的總外表外表積(Sp)。三者存在以下關(guān)系：dS=S

〔1- 〕=Sp下面測定的是定義1中的比外表積S?！惨弧吃囼?zāi)康陌盐毡让娴臏y定方法；利用比面儀測定滲透率?！捕硿y定所依據(jù)的公式如下，即：3S3

(1-6)ALHQ1ALHQ1A和L —巖樣的截面積和長度，厘米2和厘米；μ —室溫下空氣的粘度，泊。H —空氣通過巖心穩(wěn)定后的壓差，厘米水柱。Q —3／秒。從上式不難看出，當(dāng)孔隙度，AL可以直接量出，μ由查表得到后，只要通過壓力計測得空氣通過巖樣的壓差H和相應(yīng)的流量Q便可算出巖樣的比面。(三)儀器設(shè)備巖石比面儀主要由巖心夾持器，壓差計和空氣唧筒組成.測定時翻開排水開水的體積流速，便可按公式(1-6)計算出巖樣的比面。1-6所示。1-6比面測定示意圖〔四〕操作步驟巖樣的截面積。2／3即可，關(guān)閉放空開關(guān)和注水開關(guān)。3、將巖樣放入巖心夾持器，關(guān)閉環(huán)壓放空閥，翻開環(huán)壓閥，加0.7～1.4MPa的環(huán)壓。4、漸漸翻開排水開關(guān)，開頭流量掌握得小一些，待壓差計兩端的壓差穩(wěn)定在某一高度H后，一手拿秒表，一手拿量筒測量相應(yīng)H下肯定時間內(nèi)流出的水(注：流量應(yīng)從小到大變化)。5、關(guān)上排水開關(guān)，試驗完畢。〔五〕數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理1、數(shù)據(jù)記錄巖心直徑： ；巖心長度： 表1-4試驗數(shù)據(jù)記錄表序號記錄時間，秒3壓差計水柱高度，厘米2/3

1 2 32、數(shù)據(jù)處理QQH〔1-6樣的比面。三次試驗結(jié)果求算術(shù)平均值，得到巖心的比面?！擦乘伎碱}1、說明本儀器適用范圍。第四節(jié)巖石碳酸鹽含量的測定算出巖石中碳酸鹽的含量?！惨弧吃囼?zāi)康?/p>

一、壓力法了解壓力法測定巖石碳酸鹽含量的原理；生疏儀器構(gòu)造及其測定方法?！捕吃囼炘鞢aCO3+2HCl=H2O+CO2↑+CaCl2二氧化碳壓力便可求出碳酸鹽含量?！踩硟x器設(shè)備碳酸鹽含量測定儀如圖1-7所示?！菜摹巢僮鞑襟E1、翻開電源開關(guān)，預(yù)熱半小時。2P-W關(guān)系曲線稱取純碳酸鈣0.1克左右，放入樣品傘；的小孔中；P1；將投樣掌握開關(guān)置于“OFF”位置，使樣品傘落下，翻開震驚開關(guān)，順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)速旋鈕到適宜的震驚速度；觀看壓力顯示，當(dāng)壓力穩(wěn)定時，記錄壓力值P2；將調(diào)速旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)至0，關(guān)閉震驚開關(guān)，翻開放空閥；取下反響杯，清洗反響杯和樣品傘；1-7壓力法碳酸鹽含量測定儀9〕0.2、0.3、0.4、0.5克純碳酸鈣，重復(fù)步驟〔2〕～〔8；〔10〕繪制壓力P〔P=P1-P2〕與樣品重量關(guān)系曲線。3、測定實際樣品中碳酸鈣含量0.52步中的步驟〔2〕～〔8PP-W曲線查得樣品中碳酸鈣含量?！参濉硵?shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理1、數(shù)據(jù)記錄初始壓力： ；實際樣品重量：序號純碳酸鈣重量，g壓力，KPa

1 2 3 4 5 樣品2、數(shù)據(jù)處理上查出實際樣品中所含碳酸鈣的重量，再計算碳酸鈣含量?！擦沉粢馐马?〕2〕保證反響杯不漏氣?！财摺乘伎碱}1、該試驗的誤差來源有哪些？二、體積法〔一〕試驗原理化碳?xì)?CO2)體積。(CaCO3)的含量。PV1202WT式中：η—W—巖樣重量，g；T—CO2氣體的溫度，即恒溫槽溫度，K。公式的推導(dǎo)：巖樣中的碳酸鹽與鹽酸反響，其反響式如下：CaCO3+2HCl=CO2↑+CaCl2+H2O

〔1-7〕100，CO244xCaCO3。則： 1000100 Vd Vdx 44 1000 440則巖樣中碳酸鹽的含量以重量百分?jǐn)?shù)表示：100W

Vd 4.4W

(1-8)依據(jù)抱負(fù)氣體狀態(tài)方程：GpVnRT RTMVGRTpMdGV

pMRT。則p441000 Pd 5292

(1-9)8.314T T將(1-9)代入(1-8)式，則得式(1-10)： V 5292p1202 pV

(1-10)4.4W T WT〔二〕試驗儀器儀器流程如圖1-8所示。圖1- 量氣法碳酸鹽含量測定儀〔三〕試驗步驟水溶液灌注量氣管，使鹽水液面到達量氣管的上部刻度處，然后關(guān)閉閥7；稱取肯定量的樣品(一般0.2～2g克)放入小杯內(nèi)，并將小杯置于盛有10～15ml(10%)鹽酸的反響瓶中；待儀器局部的溫度平衡后，將開關(guān)7翻開，移動平衡瓶，使量氣管和平衡管7關(guān)閉；作用完畢。反響停頓約15min后，移動平衡瓶，將平衡管中局部液體移入平衡瓶CO2V。的溫差，一般不得超過1℃?！菜摹沉粢馐马桟O2大氣壓力積；分析時，室內(nèi)溫度要穩(wěn)定(不要直接吹風(fēng))，恒溫水池中溫度要均勻；(3)水池中的水最好用蒸餾水或者用過濾后的自來水。旋滴法。一、吊環(huán)法〔一〕試驗?zāi)康陌盐盏醐h(huán)法測定界面張力的原理；學(xué)會用吊環(huán)法測定界面張力?！捕硿y定原理種方法為吊環(huán)法。依據(jù)刻度盤讀數(shù)計算外表張力的公式如下：σ= PF (1-11)式中 σ—試樣的表〔界〕面張力，達因／厘米；P—吊環(huán)脫開薄膜裂開時刻度盤的示值，達因／厘米；0.014520.01452PC2(D-d)0.04531.679RrF0.7250

(1-12)式中 P—刻度盤示值，達因／厘米；C—白金環(huán)的圓周長，厘米；r—吊環(huán)白金絲的半徑，厘米。F值，準(zhǔn)確至三位有效數(shù)字。〔三〕儀器設(shè)備1-9吊環(huán)法界面張力儀〔四〕操作步驟1、全部要用的玻璃器皿均用石油醚或苯洗去殘留油跡，并依次再用丙酮、紅后取出備用。25毫升試樣后換用一次濾紙，25d。4、調(diào)試儀器(2)9的鉤上。旋轉(zhuǎn)螺旋13把指針14調(diào)到刻度零的位置。放開制動螺釘17，把螺旋11轉(zhuǎn)半周使扭力絲繃緊。189到達水平。在這種狀況下用白紙為背159之間看出(1毫米)17。550～7525±1℃的蒸餾水，放在升6毫米。6、漸漸下放升降平臺，保持扭力臂有零點位置，增加吊環(huán)系統(tǒng)的力矩。當(dāng)13到剛好使吊環(huán)脫開后，讀取刻度圓盤指針的示值(達因／厘米)。7、用刻度盤的示值按式(1-11)和式(1-12)計算水的外表張力，計算時水與空71～72達因／厘米。假設(shè)數(shù)值較小，可能由于張力儀調(diào)整不當(dāng)，或由于玻璃器皿洗的測定結(jié)果仍偏低，則應(yīng)進一步純化蒸餾水后再次測定。8、用蒸餾水測得正確結(jié)果后，將張力儀刻度園盤的指針回復(fù)到零，升起升525±1℃過濾好的試樣〔油倒入試樣容器中的水面上至約10毫米的高度，留神勿使吊環(huán)觸及油水界面。假設(shè)能，則從油中拉出鐙后，盡快地用適當(dāng)清潔的鋒利器械觸破此橋。930±1秒后，漸漸低升降平臺，增加吊環(huán)系統(tǒng)的扭力，13到30秒，在接近拉脫時操作應(yīng)盡量緩慢，由于拉脫時常常1分鐘內(nèi)完成?！参濉硵?shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理1、數(shù)據(jù)記錄吊環(huán)半徑：；吊環(huán)絲半徑：。水的密度：；空氣密度：。序號刻度盤讀值計算外表張力達因/厘米2、數(shù)據(jù)處理

1 2 3 樣品依據(jù)刻度盤的示值，按式〔1-11〕和式〔1-12〕計算試樣的外表張力。取平2%?！擦沉粢馐马棸捉鸾z吊環(huán)是張力儀的重要部件，操作時要特別留神，留意保持環(huán)的圓度。〔七〕思考題1、常用的界面張力測定方法有哪些？2、吊環(huán)法的適用范圍？二、氣泡或液滴最大壓力法〔一〕測定原理氣泡或液滴擠出毛細(xì)管口所需要的最大壓力正比于外表張力?！不蛞旱巍趁撾x管口跑掉，而在它原來的地方又形成的氣泡〔或液滴。r成反比，即：2Pr于是外表張力可寫成：P2

r (1-13)壓力P可以用密度為ρ的任何液體壓力計的液柱高來量得，即：P=Hρg (1-14)式中 ；ρ—3；。將式〔1-14〕代入式〔1-13〕則獲得σ的表達式為：12

rHg (1-15)當(dāng)毛細(xì)管半徑和液體壓力計固定時，式〔1-15〕可寫成：σ=KH (1-16)式中K12

rg，當(dāng)液體壓力計固定后，ρ=常數(shù)，明顯，K值取決于毛細(xì)管K值則為一常數(shù)，通常稱之為毛細(xì)管端點常數(shù)，它可以由〔例如水的外表張力σHK，只要毛細(xì)管不變〔r不變H求得該液體的外表張力σ，即σKH的乘積?！捕硟x器設(shè)備能燒制。1-111內(nèi)注入與儀器連接起來。圖1-10端點毛細(xì)管 圖1-11最大壓力法界面張力儀明攪拌器和溫度計的恒溫水杯中。氣泡即可通過端點毛細(xì)管逸出?！踩巢僮鞑襟E測定以空氣為界面的外表張力1、每次測定前，為了使端點毛細(xì)管完全為測試液體所潤濕，則要用鉻酸洗液認(rèn)真清洗，然后再用蒸餾水清洗。2、向帶旁側(cè)支管的廣口試管中注入待測液體，用插入端點毛細(xì)管的橡皮塞1-10所示。然后，將試管沉醉恒溫水杯或恒溫水浴中并把端點毛細(xì)管和儀器接上(1-11)。3、緩慢翻開分液漏斗閘門，使廣口瓶內(nèi)壓力增加，當(dāng)端點毛細(xì)管出口有氣算出的外表張力值相當(dāng)于“動”外表張力。415～20秒形成一個，在這種狀況下按壓力計最大壓力值算出的外表張力相當(dāng)“靜”外表張力。5、登記上述相應(yīng)的最大壓力值和測定時的溫度，并分別計算“動”和“靜”外表張力。張力(例如20℃時為72.75達因／厘米)和該最大壓力值按式(1-16)反求出端點K?！菜摹沉粢馐马椘肺廴?。三、旋滴法〔一〕試驗原理在一個小玻璃中布滿密度較大的液體，用針管注入一滴密度較小的液體。面張力。1-12旋轉(zhuǎn)滴示意圖R32(1-R)-1

〔1-17〕4 R式中R —液滴橫截面半徑，厘米；R＇—液滴縱向截面半徑，厘米；Ω —角速度；—3。假設(shè)液滴長度與橫截面直徑的比值大于4〔1－／〕R32 (1-18)＝4〔二〕儀器設(shè)備系統(tǒng)掌握參數(shù)可通過數(shù)字掌握系統(tǒng)輸入，如系統(tǒng)溫度，轉(zhuǎn)速等。液滴的幾何尺寸通過顯微鏡系統(tǒng)讀出。四、懸滴法〔一〕試驗原理通過光學(xué)系統(tǒng)對液滴攝影成像，經(jīng)公式計算得到該試樣的界面張力?！捕巢僮鞑襟E假設(shè)石英槽中的試樣密度大于注射器試樣密度，應(yīng)使用“L”形針頭。2、將裝好試樣的石英槽和注射器分別置于空氣恒溫浴中。3、接通電源，將控溫器調(diào)到試驗所需溫度。4、調(diào)整光源位置，亮度及焦距，使液滴圖像邊緣清楚。5、啟動微型電動機，使注射器中的試樣在注射器針形成液滴。(1-13所示)。1-13液滴圖像〔三〕圖像處理界面張力計算公式：σ＝ｇΔρ(de)2／H式中σ—界面張力，g—重力加速度，Δρ—兩相密度差，de—實際液滴的最大水平直徑，1／H—液滴形態(tài)修正值。第六節(jié) 巖心流體飽和度的測定法。一、常壓干餾法〔一〕試驗?zāi)康陌盐找环N巖心含油飽和度的測定方法；學(xué)會分析試驗誤差來源及消退方法?！捕吃囼炘砝淠瑢⒂秃退占饋?，計量油，水體積，然后計算油、水飽和度?！踩硟x器設(shè)備干餾儀器可以是單件的，如圖1-14所示。將巖樣裝入不銹鋼巖心筒⑩內(nèi)，的排液口與冷凝管⑤座靠重力密封連結(jié)(接觸密封)。冷凝管外面還有幾個散熱的量筒內(nèi)。1-14單件常壓干餾儀〔四〕操作步驟準(zhǔn)確稱重巖樣100～175克，并將其放入干凈的巖心筒內(nèi)，上緊上蓋。電爐插頭插入電源。中曲線第一個臺階所對應(yīng)的時間(10~20分鐘)熱至該時間(20分鐘)后，就應(yīng)從量筒中讀出巖心中的含水體積，超過該時間的水的讀值，其中可能包括礦物的結(jié)晶水，后者將會給飽和度的計算帶來誤差。1-16所示的石油體積校正曲線進展校正。校正曲線是事先依據(jù)不同類型原油通過干餾試驗做出的。圖1-15水的校正曲線 圖1-16油的校正曲線計算油、水飽和度。V wWS wWW r

100%(W -WS T

V w w

r100%式中：

o W T oSo—含油飽和度，小數(shù)；Sw—含水飽和度，小數(shù)；—WT—含油水巖心重量，克；Wr—干巖樣重量，克；Ф—孔隙度，小數(shù)；γ —油的密度，克/3；oγ —水的密度，克/3；wγ —干巖樣密度，克/3。r優(yōu)點：(2)干餾出的油、水體積可以直接測量。(4)可消退操作中因砂粒脫落帶來的誤差。(5)油的體積直接量出，不需要很多計算，因此削減因稱重帶來的誤差。缺點：為了獲得準(zhǔn)確結(jié)果，每個地層均需繪制水的校正曲線。含水飽和度的準(zhǔn)確性較差。需要繪制原油體積校正曲線。二、蒸餾抽提法〔一〕測定原理后變成純液重落到巖樣上連續(xù)提取巖樣中的油?！捕硟x器設(shè)備1-17所示。1-17油水飽和度測定儀它由四個局部組成：廣口長頸燒瓶(4)，頸下端有三凸爪，用來支撐放在長頸中的巖心杯。巖心杯(3)，待測巖樣放于其中。巖心杯的形式有多種，一種是直徑34毫米、80毫米帶有多孔半滲隔板的巖心杯，杯中溶劑靠半滲回流回到燒瓶中；另一巖心杯，這里就不再具體介紹。水份捕集器(2)，上刻有刻度值為0.02毫升的刻度，刻度局部總長度為1305而落于巖心杯中，并洗其中的巖樣。冷凝管(1)300毫米，冷卻水在其環(huán)形空間循環(huán)。〔三〕操作步驟0.012／3的無水甲苯(110℃，0.897比重)。免把儀器蹩壞。扭轉(zhuǎn)電爐旋鈕開關(guān)至全程的1／2～3／4，使長頸燒瓶中的甲苯沸騰，則甲苯和巖樣中的水都汽化，經(jīng)冷凝管后便分散成甲苯純液和水一起落入捕集器中，由于甲苯比重小，故甲苯居上水在下部。集器中參加肯定體積的水，然后參加含去垢劑的甲苯，測其體積變化值，對50.03毫升。連續(xù)加熱，捕集器中甲苯液面滿溢，經(jīng)回流管流入長頸燒瓶的巖心杯內(nèi)并巖樣中的水已全部蒸出為止。2～3小時；對膠結(jié)性好的巖樣6～8小時；對含高粘瀝青質(zhì)原油的巖樣，或孔道很小的致密巖樣，抽24小時也不肯定能完全抽提干凈，因此，往往需要用多種溶劑進展抽提清洗。樣中的含水量后，再將巖樣轉(zhuǎn)入脂肪提取器中進一步抽提可改善巖樣的洗油效果。105℃下烘干(即烘兩次稱重不變?yōu)橹?。將烘干的巖心杯兼同巖樣一起稱重準(zhǔn)確至0.01克，從杯中取出巖心杯的油的重量。巖樣比重和巖樣的孔隙度便可算出油、水飽和度。優(yōu)點：(2)蒸餾溫度較低，礦物不易產(chǎn)生分解。缺點：(2)水的數(shù)值直接影響油的數(shù)值。(3)由于難以確定巖樣的適宜烘干溫度，因此也會影響到油的計算數(shù)值?！参濉沉粢馐马棊r樣的烘干，特別是含粘土巖樣的烘干應(yīng)特別留意，烘干的溫度不能過高，例如不超過93℃，甚至應(yīng)比這一溫度更低些。溫度過高將會使粘土礦物的結(jié)晶空枯燥箱內(nèi)低于93℃烘干巖樣會減小這種誤差。巖樣烘干溫度也不能過低，否議巖樣在真空枯燥箱內(nèi)放置一夜。三、色譜法(一)測定原理基于水可以和乙醇無限量混溶的特點，將定量的巖樣浸泡于定量的無水乙醇大，混合物通過色譜柱后，分別成水蒸汽和乙醇蒸汽，逐次流入熱導(dǎo)池檢測器，有了油、水量便不難算出油、水飽和度。(二)儀器設(shè)備和無水乙醇。(三)操作步驟做標(biāo)準(zhǔn)曲線，將100毫升細(xì)口瓶洗凈、烘干、編號后，注入20或50毫0.2毫升做一個樣品，逐次增加到該地區(qū)巖樣的最高含水量。76所示的峰高比和樣品中含量的關(guān)系，此即所謂標(biāo)準(zhǔn)曲線。萃取巖樣中的水，可分為整樣萃取、碎樣萃取和干餾萃取，分述如下：①整樣萃取，顧名思義，巖樣不受破壞，萃取后可用作測孔隙度用。巖心20～30克，放入確實涼作的樣品袋內(nèi)并系緊，5072后的巖樣，經(jīng)除油后測孔隙度。②碎樣萃取，巖心出筒后，快速選取中心局部巖樣40克左右，均勻地分為1020毫升62～3次。10毫升于干凈的青霉素小瓶中待測。廣口瓶內(nèi)粉末③干餾萃取，巖心出筒后，快速選取中心部位巖樣20克左右，稱重后巖樣1054小時取出，20～40分鐘，冷卻時水不要漫過密封蓋。冷卻后，翻開容20243～5毫升溶液置于干凈的青霉素小瓶中待測。分析巖樣中的含水量，按色譜儀的名牌或說明書，選定操作條件，調(diào)好1微量注射器分別取1積。后求得。(四)留意事項水乙醇溶液的標(biāo)準(zhǔn)要求配制準(zhǔn)確，水的誤差確定值不應(yīng)超出0.01毫升，0.250.011.5%。色譜儀工作前要先開載氣后通電，工作完畢要先關(guān)電源后關(guān)載氣，避開3～5個標(biāo)準(zhǔn)樣品對儀器的穩(wěn)定性進展檢查；色譜儀要保持清潔、防塵、防潮、防電磁干擾。第七節(jié) 液體粘度的測定(用于地層油和地層水粘度的測定)和毛細(xì)管粘度計(用于常壓液體粘度的測定)。一、毛細(xì)管法(一)儀器設(shè)備1-18所示01-18所示的品氏毛管粘度計，11支。每支具有三處擴張局部。各支的毛管內(nèi)徑分別為0.4，0.6，0.8，1.0，1.2，1.5，2.0，2.5，3.0，3.54.0毫米。每支粘度計都有標(biāo)定好的粘度計常數(shù)。1-18毛細(xì)管粘度計(二)操作步驟1、在內(nèi)徑符合要求的清潔枯燥毛細(xì)管粘度計的支管6上套上橡皮管，并用74插入待測石油產(chǎn)品中；然后b，同時留意不要使管身4，擴張局部2和3中的液體產(chǎn)生氣泡或裂隙。當(dāng)液面到達標(biāo)線b時，就將粘度計提起快速恢復(fù)其正常狀態(tài)。同時將管身4的管端外壁所粘著的多余油擦去，并64的上口。2、將裝有待測石油產(chǎn)品的粘度計浸入事先預(yù)備好的恒溫器中，并用夾子將3的一半浸入恒溫器中。3、溫度計要用另一支夾子固定于恒溫液體中，務(wù)使溫度計的水銀球接近粘10毫米。4、將粘度計調(diào)整成垂直狀態(tài)，利用鉛錘垂線從兩個相互垂直的方向檢查毛細(xì)管是否垂直。將恒溫器調(diào)整到規(guī)定的溫度，使裝有石油產(chǎn)品的粘度計浸在恒溫液體內(nèi)。542，使液面稍高于標(biāo)線a，并且留意不要讓毛細(xì)管和擴張局部2中的流體產(chǎn)生氣泡或裂隙。6、記錄液面由標(biāo)線a流到標(biāo)線b所需要的時間，至少重復(fù)測定4次，每次流淌時間與4次平均值的差數(shù)不應(yīng)超過算術(shù)平均值的0.5%，然后取不少于3次的流淌時間所得的算術(shù)平均值，作為平均流淌時間。張局部中不應(yīng)消滅氣泡?！踩硵?shù)據(jù)處理按下式計算溫度t時石油產(chǎn)品的運動粘度Vt(厘沱)，即：Vt=Cτt 〔1-19〕式中：C—粘度計常數(shù)，厘沱／秒；τ—測定過程中石油產(chǎn)品的平均流淌時間，秒。0.47850℃時的流淌時間為：318.0，322.4，322.6，321.0秒。因此流淌時間的算術(shù)平均值為： 318.0322.4322.6321.050 4

321.0秒各次流淌時間與平均流淌時間的允許誤差等于：321.00.5100

16秒318.51.6秒(0.5%計算平均流淌時間只承受322.4、322.6、321.0秒的觀測讀數(shù)，它們與算術(shù)平均于是，平均流淌時間為： 322.4322.6321.050 3

322.0秒該石油產(chǎn)品運動粘度的測定結(jié)果為： C50

0.478322154厘沱〔四〕留意事項過濾除去機械雜質(zhì)。對粘度大的油，可以在磁漏斗上利用水流泵或其它真空裝置進展吸濾。2、在測定石油產(chǎn)品的運動粘度之前，必需將粘度計用溶劑油、航空汽油或然后放入烘箱中烘干或用通過棉花濾過的熱空氣吹干。二、落球法高壓落球粘度計用于測定高壓流體的粘度，如地層油，地層水?！惨弧吃囼炘砺鋾r間，液體密度及粘度計常數(shù)有關(guān)，關(guān)系式如下：(1

)K 〔1-20〕2式中μ—液體的粘度，厘泊；τ—鋼球下落時間，秒；ρ1—鋼球密度，克厘米；ρ2—液體粘度，克厘米；K值由粘度的標(biāo)準(zhǔn)液體測出。20760毫米汞柱時的粘度。液體乙醚〔厘泊〕〔3〕液體乙醚〔厘泊〕〔3〕0.292 0.714丙酮0.3760.792苯0.6470.866環(huán)已烷0.9600.779乙醇1.5850.789磷甲苯酚9.561.051乙二醇17.161.115丙二醇44.801.038〔二〕儀器設(shè)備11L中時，L電11秒表記錄的時間就是所測的鋼球滾動時間?！踩巢僮鞑襟E1、清洗將粘度計清洗干凈，并安裝好。2、升溫將粘度計管內(nèi)溫度至地層溫度，并使之恒定。3、轉(zhuǎn)樣①用高壓鋼管連接粘度計和分析容器。等。度計。分析容器壓力開頭下降。④進泵保持壓力等于地層壓力。⑤當(dāng)粘度計壓力等于分析容器壓力時，停頓進泵。⑥漸漸轉(zhuǎn)動粘度計，使鋼球攪動管內(nèi)流體，使溶解氣重溶解至原油中。翻開粘度計閘門，保持粘度計壓力，放空。20～30毫升原油后，關(guān)閉閘門。轉(zhuǎn)樣完畢。4、粘度的測定當(dāng)粘度計的溫度壓力到達分析容器的溫度和壓力后，開頭測定粘度。在粘度計中油樣的壓力、溫度均到達地層壓力和溫度且已均衡后，把粘度計調(diào)整到螺旋管線圈向下的位置。接通放大器的電源，此時電源信號指示燈變亮，定角度工作位置〔此時鋼球停頓在上部位置。翻開“落球”開關(guān)，鋼球開頭沿管子向下滾動并同時接通電秒表；鋼球滾到最低位置時，秒