淺談ULTRA-PERMTM 500型滲透率儀在巖心實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

成小平（大港油田勘探開發(fā)研究院，天津300280）

淺談ULTRA-PERMTM 500型滲透率儀在巖心實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

成小平（大港油田勘探開發(fā)研究院，天津300280）

滲透率是反映特定條件下流體通過巖石空隙的能力，對(duì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、儲(chǔ)量計(jì)算、油氣田開發(fā)方案等都具有重要意義。通過模擬地層的溫度和壓力，測(cè)定巖心的滲透率獲取儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)資料是常用的方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，滲透率測(cè)試儀種類越來越多，測(cè)量精度也越來越高。本文主要介紹ULTRA-PERMTM 500型滲透率儀在巖心實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

ULTRA-PERMTM 500型；滲濾儀；滲透率；巖心；

一、ULTRA-PERMTM 500型滲濾儀簡(jiǎn)介

ULTRA-PERMTM 500型滲透率儀是由美國(guó)巖心公司生產(chǎn)的，它的特點(diǎn)是測(cè)量范圍較寬，從0.001md到30000md。該儀器是以穩(wěn)態(tài)法氣體達(dá)西公式為理論基礎(chǔ)，采用先進(jìn)而精確的大流量測(cè)量?jī)x與壓力傳感器結(jié)合，使穩(wěn)定氣流測(cè)量精度達(dá)到了一個(gè)新的水平。該滲濾儀具有大流量自動(dòng)數(shù)據(jù)獲取和實(shí)時(shí)圖像顯示測(cè)定的功能，使用儀器自帶的巖心加持器還可以獲得油藏巖心和圍巖的應(yīng)力資料。儀器的軟件則很容易地將歷史數(shù)據(jù)和測(cè)得的數(shù)據(jù)使用不同技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，可為石油、地質(zhì)、等行業(yè)的科研單位提供精確可靠的巖心滲透率分析依據(jù)。該儀器具有性能穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高、微機(jī)程序控制、操作簡(jiǎn)便、測(cè)試速度快等優(yōu)點(diǎn)。

ULTRA-PERMTM 500型滲透率儀的控制面板如圖1，控制流程圖見圖2。

圖1 ULTRA-PERMTM 500型滲透率儀控制板面

圖2 ULTRA-PERMTM 500型滲透率儀流程圖

二、使用ULTRA-PERMTM 500型滲濾儀測(cè)巖心滲透率

ULTRA-PERMTM 500型滲濾儀測(cè)定巖心滲透率的方法于普通滲濾儀測(cè)試方法基本一樣。首先，操作人員需要對(duì)巖心的滲透率進(jìn)行目測(cè)，估計(jì)出巖心滲透率的大致范圍，尤其對(duì)含有微裂隙的和生物灰?guī)r巖心的滲透性必須有一個(gè)比較準(zhǔn)確判斷。這種估計(jì)主要依靠的是經(jīng)驗(yàn)，要求操作人員對(duì)不同滲透率的巖心樣品標(biāo)本的巖石類型和外觀比較熟悉。對(duì)巖心滲透率的初步判斷是為了選擇合適的壓差傳感器。ULTRA-PERMTM 500型滲透率儀有三個(gè)壓差傳感器。低壓差傳感器量程為0-0.9034psi，誤差為0.075%，中壓差傳感器量程為0-5psi，誤差為0.1%，最小可調(diào)壓力為0.005psi，高壓差傳感器煉成范圍為0-50psi，最小可調(diào)壓力為0.05psi。在巖心分析過程中它是根據(jù)巖心滲透率從高、中、低的順序來選擇使用的，使用時(shí)不得超過壓力傳感器的測(cè)量范圍。所以，操作人員在巖心分析的過程中傳感器的選擇尤為重要。每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將調(diào)節(jié)閥門調(diào)到低壓處，然后慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)閥門直到壓力和流速可以在屏幕上讀出數(shù)值。這樣才能準(zhǔn)確選擇傳感器避免造成傳感器的損壞。

然后，完成測(cè)試的準(zhǔn)備工作。接通滲透儀電源進(jìn)行儀器預(yù)熱，打開電腦，連接軟件。預(yù)熱完畢后，打開放空閥，放空環(huán)壓，將準(zhǔn)備好的巖心固定在巖心加持器上，打開干燥器對(duì)巖樣進(jìn)行干燥。關(guān)閉真空閥、放空閥和環(huán)壓法，打開氣源閥向滲透儀供給低壓氣體。

最后，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，讀取測(cè)試結(jié)果。根據(jù)目測(cè)的巖心滲透率，選擇合適的傳感器。ULTRA-PERMTM 500型滲透率儀的程序中，溫度和大氣壓這兩個(gè)參數(shù)在是參與計(jì)算的，但是往往讓人們忽略，因?yàn)樗袝r(shí)是保持不變的，特別是大氣壓，所以在巖心分析中一定要輸入?yún)?shù)的真實(shí)值，特別是在溫差變化大的季節(jié)，要校準(zhǔn)后在輸入程序才能確保巖心分析的準(zhǔn)確性。環(huán)壓的壓力應(yīng)該高到一定程度，防止在測(cè)滲透率過程中氣體沿著巖心和橡膠套筒間空隙竄流。該設(shè)備的環(huán)壓套總厚度要高于國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品。根據(jù)巖心表面的質(zhì)地、橡膠套筒堅(jiān)硬程度和套筒的厚度，建議應(yīng)在環(huán)壓350 psi左右為宜（國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品要求環(huán)壓200psi），以防止氣流通過巖心和套筒的空隙。同時(shí)建議測(cè)試壓力與環(huán)壓的凈壓力差保持恒定，確保巖心在此測(cè)量滲透率過程中不受損害。參數(shù)設(shè)置時(shí)，要隨時(shí)注意環(huán)壓表和上流壓力表的數(shù)值，根據(jù)變化情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果出現(xiàn)異常情況，要及時(shí)處理。待參數(shù)設(shè)置完成后，觀察一段時(shí)間，如果儀器運(yùn)行良好，則可以讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行記錄。

三、儀器施工的注意事項(xiàng)

要保證儀器的分析高效、準(zhǔn)確的運(yùn)行良好的使用環(huán)境是非常必要的。ULTRA-PERMTM 500型滲透率儀傳感器的靈敏度非常高超過我們國(guó)內(nèi)的同類產(chǎn)品，在使用中我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)樣品分析間的空氣濕度比較高的時(shí)候，儀器經(jīng)常出現(xiàn)一些程序中斷、壓力不穩(wěn)定等故障，經(jīng)過我們反復(fù)排查確定故障是由于濕度過高造成的。所以實(shí)驗(yàn)間一定要加強(qiáng)防塵、防潮、防震設(shè)施，濕度大溫度低的環(huán)境易造成儀器出現(xiàn)故障的。另外，堅(jiān)持做好運(yùn)行保養(yǎng)記錄。ULTRA-PERMTM 500型滲透率儀屬于高端精密儀器，操作人員必須要經(jīng)過培訓(xùn)，保證具有一定的專業(yè)水平和高度的責(zé)任心。對(duì)儀器的每次運(yùn)行情況都要記錄。特別是出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)及時(shí)記錄找出原因并排除。故障未排除前千萬不可強(qiáng)行使用。

總之在ULTRA-PERMTM 500型滲透率儀測(cè)定巖心滲透率的實(shí)驗(yàn)中，要不斷地探索不斷提高分析能力，以確保測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

成小平（1962-），女，助理工程師，1979.10參加工作，1985.12畢業(yè)于大港石油管理局石油學(xué)校石油地質(zhì)勘探專業(yè)，目前勘探開發(fā)研究院實(shí)驗(yàn)中心工作。