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孔径(孔隙度)分布测定气体吸附法孔径(孔隙度)分布测定利用的是毛细凝聚现象和体积等效代换的原理,即以被测孔中充满的液氮量等效为孔的体积。吸附理论假设孔的形状为圆柱形管状,从而建立毛细凝聚模型。由毛细凝聚理论可知,在不同的P/P0下,能够发生毛细凝聚的孔径范围是不一样的,随着P/P0值增大,能够发生凝聚的孔半径也随之增大。对应于一定的P/P0值,存在一临界孔半径Rk,半径小于Rk的所有孔皆发生毛细凝聚,液氮在其中填充,大于Rk的孔皆不会发生毛细凝聚,液氮不会在其中填充。临界半径可由凯尔文方程给出了:http://www.app-one.com.cn/images/ps/11.jpgRk称为凯尔文半径,它完全取决于相对压力P/P0。凯尔文公式也可以理解为对于已发生凝聚的孔,当压力低于一定的P/P0时,半径大于Rk的孔中凝聚液将气化并脱附出来。理论和实践表明,当P/P0大于0.4时,毛细凝聚现象才会发生,通过测定出样品在不同P/P0下凝聚氮气量,可绘制出其等温吸脱附曲线,通过不同的理论方法可得出其孔容积和孔径分布曲线。最常用的计算方法是利用BJH理论,通常称之为BJH孔容积和孔径分布。
应用背景岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样体积的比值,称为该岩石(岩心)的总孔隙度,以百分数表示。储集层的总孔隙度越大,说明岩石(岩心)中孔隙空间越大。从实用出发,只有那些互相连通的孔隙才有实际意义,因为它们不仅能储存油气,而且可以允许油气在其中渗滤。因此在生产实践中,提出看了有效孔隙度的概念。有效孔隙度是指那些互相连通的,在一般压力条件下,允许流体在其中流动的孔隙体积之和与岩样总体积的比值,以百分数表示。显然,同一岩石(岩心)有效孔隙度小于其总孔隙度。孔隙度是储层评价的重要参数之一.核磁共振(NMR)可检测到岩心内孔隙流体的信号,且具有无损快速准确等特点,在确定地层孔隙度方面具有其他测井方法无法比拟的优势,因此,在石油勘探和开发领域,核磁共振(NMR)技术在岩心分析 、地球化学和地球物理测井等方面的应用日益引人注目。核磁共振在石油岩心领域的功能 :1)常规岩心孔隙结构,孔径分布及流体饱和度;2) 非常规岩心(致密岩心,泥岩,页岩)孔隙结构,孔径分布及流体饱和度;3) 岩心样品含油含水分布、油水含量测试;应用举例一:玻璃珠孔隙模型测试(不同饱和度下T2弛豫图谱分析)http://i1292.photobucket.com/albums/b570/niumagnmr/niumagnmr/ball.jpg应用举例二:常规岩心孔渗饱测试http://pic.yupoo.com/niumagnmr_v/EqwZXDb3/KysOx.jpg图2.砂岩T2谱及累积T2谱样品的微分谱中可以看出来,饱锰样中加入锰使水的弛豫时间变短,采集不到水的信号,只能采集到油的信号。从饱水样的弛豫谱中可以得到孔隙度,束缚流体饱和度、自由流体饱和度,结合原始样和饱锰样弛豫谱可以得到含油饱和度和含水饱和度。
孔隙度 - 渗透率测试仪的使用心得 一、仪器准备阶段 1.熟悉仪器结构和原理 刚接触这台仪器的时候,一定要花时间好好了解它的结构。就像认识一个新朋友,你得知道它各个部分是干啥的。孔隙度 - 渗透率测试仪有很多阀门、传感器和测量腔室,不搞清楚的话,操作起来就会手忙脚乱。而且要明白它的测量原理,知道是通过什么方式来测定孔隙度和渗透率的,这样在使用过程中如果出现问题,也能大概知道是哪个环节出了差错。 2.检查仪器状态 在每次使用前,我都会仔细检查仪器的状态。看看各个连接部位有没有松动,就像检查自行车的链条有没有掉链子一样。如果连接不紧,在测试过程中可能会漏气或者漏液,那测量结果肯定就不准了。还要检查传感器是不是正常工作,我一般会按照仪器的操作手册进行简单的校准测试,确保传感器能够准确地读取数据。 二、样品准备与安装 1.样品的采集和处理 样品的质量对测试结果影响很大。采集样品的时候要特别小心,得保证样品具有代表性。如果是从岩芯上取样,要尽量避免破坏样品的原始结构。在把样品放进测试仪之前,还得对样品进行一些处理。比如说,要把样品切割成合适的尺寸,这个尺寸得符合仪器测量腔室的要求,太大了放不进去,太小了又可能影响测量的准确性。而且要把样品表面清理干净,不能有杂质附着在上面,不然就像在干净的管道里塞了个小石子,会干扰测试结果。 2.样品安装 安装样品的时候可得小心翼翼的。要按照正确的步骤把样品放入测量腔室,确保样品放置得平稳、牢固。有一次我没把样品放好,在测试过程中样品稍微移动了一下,结果测量出来的数据就很奇怪。而且在安装过程中,要注意密封,不能让空气或者其他物质从样品周围泄漏出去,这就需要正确使用密封装置,像密封圈之类的,要保证它能有效地起到密封作用。 三、测试过程中的注意事项 1.参数设置 在进行测试之前,要根据样品的类型和预期的测量范围设置合适的参数。这就像做饭的时候要根据食材和口味调整调料的用量一样。比如说,对于不同孔隙度和渗透率的样品,需要设置不同的压力范围、流量范围等参数。如果参数设置得不合理,要么测量结果不准确,要么可能会对仪器造成损坏。我刚开始使用的时候,不太清楚参数的设置,总是按照默认值来,结果有些特殊样品的测量结果就不太理想。后来慢慢摸索,根据不同的样品调整参数,测量结果就准确多了。 2.观察测试过程 在测试过程中,不能就把仪器扔在那儿不管了。要时刻盯着仪器的显示屏,观察数据的变化。如果数据出现异常的波动,比如说突然变得很大或者很小,那可能是样品或者仪器出了问题。这时候要及时停止测试,检查是哪里出了故障。就像开车的时候要注意仪表盘一样,一有异常就得采取措施。我有一次看到渗透率的数据突然飙升,检查发现是样品在测试过程中产生了裂缝,导致液体流动异常,重新换了个样品再测就正常了。 四、数据处理与结果分析 1.数据记录与整理 在测试过程中,要准确地记录下每一个数据。我会准备一个专门的本子,把测试的时间、样品编号、测量的孔隙度和渗透率数据都详细地记录下来。而且要注意数据的单位,不能搞混了。在记录完数据之后,要对数据进行整理,看看有没有明显的错误或者不合理的数据。如果有,要分析是测试过程中的问题还是记录错误,必要的时候要重新测试。 2.结果分析与判断 得到测试结果之后,要对结果进行分析。要考虑结果是否符合样品的地质特征或者预期。如果结果与预期相差很大,要从样品的采集、处理、测试过程等多个方面去寻找原因。比如说,如果测试出来的孔隙度比预期的要低很多,可能是样品在处理过程中被压实了,或者是测试过程中存在未被发现的泄漏情况。而且要结合其他相关的测试结果或者地质知识来综合判断,不能孤立地看待孔隙度和渗透率的结果。