裂缝导流能力实验 ++++VIP专享VIP免费

我中国石油大学采油工程实验报告实验日期：2014.11.14成绩：班级：学号：姓名:教师：战永平同组者：实验三裂缝导流能力模拟实验一、实验目的1.了解岩石被支撑裂缝的导流能力随闭合压力变化的规律,以及在相同闭合压力条件下不同铺砂浓度导流能力的差异；2.分别应用达西公式与二项式公式计算，分析结果的异同点，并说明原因；3.熟悉裂缝导流仪的操作及实验流程。二、实验原理裂缝的渗透率可由气体渗流的流量来反映，测量气体在不同入口和出口压力下的流量后，可通过气体径向渗流的达西公式来确定裂缝的导流能力。三、实验仪器和材料1.仪器名称:裂缝导流仪,包括以下组成部分:压力试验机，空气压缩机，定值器，精密压力表，浮子流量计，岩心（钢板）模，游标卡尺,电子天平.2.材料：同产地的石英砂和陶粒。四、实验步骤1、准备实验工作（1）在附表1中记录使用的支撑剂名称、产地、粒径及室内温度下的气体粘度；（2）用游标卡尺量出岩心模的外径及孔眼的内径,记录附表1中，用作计算岩心模面积；（3）称一定重量的支撑剂（记下支撑剂的颗粒直径）均匀地铺在岩心模面上，要保持单层，铺完后用放大镜检查一下支撑剂是否铺的均匀和紧密。然后称剩余支撑剂的重量，二者之差即为铺在岩心上的支撑剂的重量，并按下式计算出支撑剂的浓度：将此浓度值记入表1中。（4）将上岩心片（孔眼向下）放于下岩心片的上方，然后上下岩心片放在试验机下承压板中心位置。（5）认真记录试验机载荷刻度盘上加载值。2、岩心加压法（1）岩心放在下承压板上，用手旋转螺杆将上承压板合并，压住岩心模型，准备加载。（2）旋紧回油阀，按绿钮开机器，用送油阀慢慢加压，通过控制送油阀开启程度控制加压速度，当主动指针(黑针)转到1.5吨(或1KN)时,将送油阀放慢关闭维持此点上.将定值器打开使气体进入浮子流量计中，同时浮子上升，调节定值器旋钮,使浮子指示到流量计刻度的最高度值。（3）送油阀继续开动，当指针加到所规定的吨数时，保持指针示数不变。同时读出流量数Q和对应的压力P（精密压力表示数）,记录在附表3中.（4）需要载荷分别依次加到50、100、120、150、200（kN）读出相应的P，Q值，用达西公式计算.注意:在测点120kN处，保持载荷不变，改变P（调定制器阀）读出Q，每测点共记5组数据于表2中，用于二项式计算。（5）试验结束后，关送油阀，按红钮关电源，慢慢打开回油阀卸载，将岩心取出，观察支撑剂破碎情况。（6）双层支撑剂测定：将重量为岩心上铺设单层时支撑剂重量二倍浓度分量的支撑剂铺于岩心表面，依次按步骤2进行操作，测出不同载荷下的P及Q值记入表2和表3中。五、数据处理1.数据记录表格如下：表1基本参数岩心外半径岩心孔眼半径岩心面积支撑剂浓度（g/cm2）空气粘度支撑剂Ro（cm）Re（cm）（cm2）（mPa·s）单层双层目数产地4.5100.51763.030.3170.6350.0178920-40胜利表2变载荷下的流量与压力关系数据载荷（kN）单层双层入口压力（MPa）出口压力（MPa）浮子流量(m3/h)入口压力（MPa）出口压力（MPa）浮子流量(m3/h)500.2240.100.920.2240.100.921000.2240.100.930.2240.100.921200.2240.100.930.2240.100.921500.2240.100.920.2240.100.942000.2240.100.920.2240.100.92表3定载荷下的流量与压力关系数据载荷（kN）单层双层入口压力（MPa）出口压力（MPa）浮子流量(m3/h)入口压力（MPa）出口压力（MPa）浮子流量(m3/h)1200.2240.100.930.2240.100.920.2200.100.920.2200.100.920.2000.100.830.2000.100.840.1800.100.720.1800.100.740.1600.100.60.1600.100.602.数据处理（1）计算闭合压力（以50kN载荷为例）（2）计算裂缝导流能力KfW（达西公式法）式中：Q--气体流量，cm3/s；--气体粘度，mPa.s；--流量计进口处压力，atm；--流量计进口处压力，atm；--流量计出口处压力，atm；--岩心的外部半径，cm；--岩心的孔眼半径，cm；同理，可求出其他测点的闭合压力和裂缝导流能力，将各组计算结果汇总如表4所示：表4不同铺砂浓度、不同载荷下的闭合压力和裂缝导流能力数据表载荷（KN）P闭（kg/cm2）KfW（μm2.cm）单层双层5079.3271.2691.269100158.6551.2831.269120190.3861.2831.269150237.9821.2691.2...