一、巖心孔滲聯測儀概  述

出油(you)（氣(qi)）巖(yan)石(shi)(shi)絕大多數的(de)(de)(de)孔隙是相互連通的(de)(de)(de)，它不僅具有(you)儲存油(you)氣(qi)的(de)(de)(de)能力，而(er)且還(huan)有(you)流(liu)體在其中滲流(liu)的(de)(de)(de)能力。在一定的(de)(de)(de)壓(ya)差下，巖(yan)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)允許流(liu)體通過的(de)(de)(de)性(xing)質稱為巖(yan)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)滲透性(xing)，從(cong)數量上度量巖(yan)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)滲透性(xing)參數就叫做巖(yan)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)滲透率。

該氣體滲透(tou)率儀具有結構簡單(dan)、操作方便(bian)、測定速度(du)快、精度(du)高等(deng)優點，是(shi)常(chang)規巖心分析不可少的(de)實驗(yan)裝置(zhi)。

二、巖心孔滲聯測儀工作原理

這臺儀(yi)器是(shi)基于達(da)西定律設(she)計的。

設有一橫截(jie)面積為A，長度為L的(de)(de)(de)巖(yan)(yan)石，將(jiang)其夾(jia)持于(yu)巖(yan)(yan)心(xin)夾(jia)持器中，如圖(tu)⑴所示，使粘度為µ的(de)(de)(de)流體在壓(ya)差△P下(xia)通(tong)過(guo)巖(yan)(yan)心(xin)，測(ce)得流量Q。實(shi)驗證明單位時(shi)間(jian)通(tong)過(guo)巖(yan)(yan)心(xin)的(de)(de)(de)體積流量Q與壓(ya)差△P巖(yan)(yan)心(xin)橫截(jie)面積A成正比(bi)，與巖(yan)(yan)心(xin)的(de)(de)(de)長度L和流體的(de)(de)(de)粘度成反(fan)比(bi)：

這(zhe)就(jiu)是所謂的(de)(de)(de)“達西方程”，從式(shi)中看出A、L是巖(yan)(yan)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)幾何(he)尺(chi)寸(cun)(cun)，△P是外(wai)部(bu)條件，當外(wai)部(bu)條件、幾何(he)尺(chi)寸(cun)(cun)、流(liu)體性質都一(yi)定時，流(liu)體通過量Q的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)就(jiu)取決于(yu)反(fan)映(ying)巖(yan)(yan)石(shi)(shi)可(ke)滲性的(de)(de)(de)比例常數K的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)，我們把K稱為巖(yan)(yan)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)滲透率；式(shi)⑴可(ke)改寫成為：

此式(shi)便(bian)可計算巖石的(de)滲透(tou)率。

前面討論的都是以(yi)下不可(ke)壓(ya)縮流體(ti)(ti)（液體(ti)(ti)）為基礎的，我們設計的氣(qi)體(ti)(ti)滲透率是以(yi)氣(qi)體(ti)(ti)作為介質，因為氣(qi)體(ti)(ti)是壓(ya)縮流體(ti)(ti)，所以(yi)達(da)西方程式需要(yao)修正才能應用。

*，可(ke)壓(ya)縮的(de)(de)氣體(ti)(ti)(ti)大特點是當(dang)壓(ya)力(li)增加流(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)能(neng)被壓(ya)縮；當(dang)壓(ya)力(li)降(jiang)低(di)時(shi)，流(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)就發生膨(peng)脹；當(dang)溫度一定時(shi)，流(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)膨(peng)脹服(fu)從玻義爾定律。如(ru)果以的(de)(de)平(ping)面線滲流(liu)(liu)(liu)考慮(lv)(lv)，設(she)進口壓(ya)力(li)P1，出口壓(ya)力(li)為(wei)P2。顯然，當(dang)壓(ya)力(li)從P1變化到(dao)P2時(shi)，氣體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)體(ti)(ti)(ti)積必(bi)然變化，故流(liu)(liu)(liu)速也(ye)變化。因此(ci)，必(bi)須考慮(lv)(lv)用平(ping)均體(ti)(ti)(ti)積流(liu)(liu)(liu)量Q代入達西(xi)方程。

若把氣體(ti)膨脹視(shi)為等溫過程，按(an)玻義爾定律：

式中：

  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(shang)面分(fen)析得(de)出對可壓縮(suo)流體的(de)達西(xi)公式的(de)修正只(zhi)把流量(liang)用平均流量(liang)代(dai)入(ru)即(ji)可：

式中：µg氣體的粘度；

也就是(shi)說，用氣(qi)體(ti)測定滲(shen)透率時(shi)，氣(qi)體(ti)的(de)體(ti)積(ji)流量(liang)要用標準狀況(kuang)下的(de)體(ti)積(ji)Q0值(zhi)，不(bu)是(shi)用Q1，也不(bu)是(shi)用Q2值(zhi)。

三、儀(yi)器結構及各部(bu)件說明

本儀器可安裝在(zai)任何試驗臺(tai)（桌）上(shang)，臺(tai)面(mian)防震(zhen)，并離(li)開門遠一點，以免溫(wen)度發(fa)生突變，做到這一點即可測得穩定的結(jie)果，見圖2：