岩心孔隙度自动测定仪

一、    岩心孔隙度自动测定仪概述

孔隙度是岩石的重要性质之一。它定义为孔隙体积与岩石几何体积的比值，通常用百分数表示。这种油田水或烃类物质占据的孔隙空间的大小，无论对合理评价油藏，还是对油藏进行工程施工都是必不可少的参数。我公司根据美国岩心公司的孔隙度仪并参考了大量的资料设计的气体孔隙度仪，仪器优点测试精度高，可调范围宽。可手动或自动操作。仪器测试过程符合SY/T5336—1996标准。可同时测量岩心的孔隙体积、骨架体积和孔隙度。仪器的检测、测试、数据处理、打印报告全过程均由计算机控制。具有结构简单、操作方便、测定速度快、性能稳定等特点，是岩心分析实验室必不可少的装置。

二、    仪器岩心孔隙度自动测定仪主要技术参数

1、岩心尺寸：Φ25.4×30～80mm

2、测量气体：

（1）气源：氦气、氮气

（2）输入压力：1.2MPa

（3）测试压力：0.7MPa

3、控制气体：

（1）气源：空气、氮气

（2）环压压力：1.2MPa

（3）控制压力：0.4～0.7MPa

4、电源：220V±10V  频率50HZ

5、测量精度：≤0.5%

6、标准块体积：见表

三、    工作原理

气体孔隙度仪是测量体积的一种仪器，用它可以测定岩样的骨架体积和孔隙度体积，利用气体膨胀原理，即玻义尔（BoyLE）定律，已知体积的气体在确定的压力下向未知体积等温膨胀，膨胀后可测定最终的平衡压力。平衡压力的大小取决于未知体积的大小，而未知体积的大小由玻义尔定律求得。

该仪器可用两种气体作为驱替介质，氮气和氦气，对于一般的砂岩可用氮气，对于较为致密的灰岩和孔隙较小的岩样可用氦气测定。用氦气的理由是：①微小的氦气（分子半径r=0.9A）作为介质能够进入与油藏岩石伴生的毛细管；②分子量低的氦气（M=4）对岩石具有较高的渗透能力，这就是利用氦气进入多空介质；③岩石表面对氦气吸附性较差。

根据玻义尔定律如图1所示：气体的已知体积VK与所测压力PK下等温膨胀到未知室体积V中，膨胀后测量最终平衡压力P这个平衡压力取决于未知体积量，未知体积可以用玻义尔定律求得：

图1：BoyLE原理图

                                       ①

                                     ② 对于低压真实气体，在弹性体积中作等温膨胀，考虑到器壁的压变性，忽略一些次要因素，计算由下式表示：

                              ③

式中：V——未知室空间体积，cm3

VK——已知室空间体积，cm3

      PK——已知室的（原始）压力，MPa

      P——平衡压力，MPa

      P0————— 当天大气压力，MPa

      G———体积的压变系数。

㈠．岩样颗粒体积的测定：

由上述所知，只要用同样的方法进行两次实验就可以确定出岩样的颗粒体积，即未知室不装岩样时得到的平衡压力为P1，未知室空间体积为V1。

                              ④

未知室里装上岩样时得到的平衡压力P，未知室的空间（包括岩心当中的孔隙体积）体积V2

                               ⑤

④式-⑤式为岩样的颗粒体积为Vg

这里我们应该指出的是：由于我们所用的气体孔隙度仪结构设计上考虑了精度和已知室的校正问题，所以在岩样杯（未知室）中装满了不同体积的钢盘，在测定P1时，应在岩样杯中装满钢圆盘，测定P时应从杯中取出与岩样体积相当的钢盘体积，记录取出的钢圆盘体积V钢，所以颗粒体积应为

                                                          ⑥