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覆壓下滲透率檢測

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發(fā)布時間：2025-08-18 08:00:07 更新時間：2025-08-17 08:00:07

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

覆壓下滲透率檢測：原理、儀器、方法與標(biāo)準(zhǔn)詳解

覆壓下滲透率檢測是油氣田開發(fā)、儲層評價及巖心實(shí)驗研究中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要用于評估巖石在模擬地層真實(shí)應(yīng)力條件下的流體滲透能力。在地下深部儲層中，巖石受到上覆地層壓力（即覆壓）的持續(xù)作用，其孔隙結(jié)構(gòu)和滲透性能會顯著變化。因此，單純的常壓下滲透率測試無法準(zhǔn)確反映實(shí)際地層的流體流動特性。覆壓下滲透率檢測通過在可控壓力條件下對巖心樣品施加真實(shí)的地層覆壓，模擬地下環(huán)境，從而獲得更接近實(shí)際工況的滲透率數(shù)據(jù)。這一檢測方法對于優(yōu)化油氣開采方案、預(yù)測產(chǎn)能、評估儲層改造效果以及提高油田開發(fā)效率具有重要意義。隨著頁巖氣、致密油等非常規(guī)油氣資源的開發(fā)日益深入，覆壓下滲透率檢測的重要性愈發(fā)凸顯，已經(jīng)成為現(xiàn)代巖心分析實(shí)驗室的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。

常用檢測儀器

覆壓下滲透率檢測主要依賴于高精度的巖心滲透率測試系統(tǒng)，常見的儀器包括：

恒壓法滲透率儀：通過在巖心兩端施加恒定壓差，測量流體通過巖心的流量，計算滲透率。儀器通常配備壓力傳感器、流量計和溫度控制模塊，可在覆壓條件下運(yùn)行。
應(yīng)力-滲透率耦合測試系統(tǒng)：集成了圍壓、軸向壓力和滲透率測量功能，能夠同時施加覆壓與軸向應(yīng)力，模擬地層真實(shí)應(yīng)力狀態(tài)，廣泛用于致密儲層和頁巖巖心測試。
數(shù)字巖心滲透率測試平臺：結(jié)合CT掃描與數(shù)值模擬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)非破壞性測試，可實(shí)時監(jiān)測巖心在覆壓下的微觀孔隙結(jié)構(gòu)變化。

這些儀器通常具備自動化控制、數(shù)據(jù)實(shí)時采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，支持多種流體（如氮?dú)?、空氣、水、油等）測試，滿足不同地質(zhì)條件下的實(shí)驗需求。

檢測方法

覆壓下滲透率檢測通常采用以下幾種標(biāo)準(zhǔn)方法：

1. 恒壓法（Steady-State Method）

在巖心兩端維持恒定壓差，待流量穩(wěn)定后記錄流量值，利用達(dá)西定律計算滲透率。該方法適用于低滲透率巖心，測試周期較長，但數(shù)據(jù)精度高。

2. 脈沖衰減法（Pulse Decay Method）

通過向巖心一端注入瞬時脈沖壓力，記錄壓力在巖心內(nèi)部的衰減過程，利用壓力衰減曲線反演滲透率。該方法適用于極低滲透率巖心（如頁巖），測試時間短，適合大批量樣品分析。

3. 變壓法（Unsteady-State Method）

在非穩(wěn)態(tài)條件下施加變化的壓力，結(jié)合時間-壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值擬合，獲得滲透率。該方法可有效減少實(shí)驗時間，適用于復(fù)雜巖性樣品。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

覆壓下滲透率檢測需遵循一系列國際和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以確保測試結(jié)果的可比性與權(quán)威性。主要參考標(biāo)準(zhǔn)包括：

ISO 15271:2014 —— 巖石滲透率測試標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋常壓與覆壓條件下的測試方法。
ASTM D7313-17 —— 使用氣體進(jìn)行巖心滲透率測試的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法，適用于低滲透率巖心。
GB/T 28600-2012 —— 中國國家標(biāo)準(zhǔn)《石油天然氣工業(yè) 巖心滲透率測定方法》，明確覆壓條件下的測試流程與數(shù)據(jù)處理要求。
AGA Report No. 10 —— 美國天然氣協(xié)會發(fā)布的關(guān)于低滲透率巖心測試的推薦方法，廣泛用于天然氣藏評估。

在實(shí)際檢測過程中，應(yīng)根據(jù)巖心類型、孔隙度、滲透率范圍以及測試目的選擇合適的檢測方法和標(biāo)準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)的科學(xué)性與工程適用性。

結(jié)論

覆壓下滲透率檢測作為現(xiàn)代儲層評價體系中的核心技術(shù)，其準(zhǔn)確性直接影響油田開發(fā)決策的質(zhì)量。通過選用先進(jìn)的檢測儀器、科學(xué)的檢測方法，并嚴(yán)格遵循相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)，可有效提升巖心測試的可靠性與可重復(fù)性。未來，隨著智能傳感、大數(shù)據(jù)分析與數(shù)字巖心技術(shù)的融合，覆壓下滲透率檢測將向自動化、智能化與多尺度方向發(fā)展，為非常規(guī)油氣資源的高效開發(fā)提供更堅實(shí)的技術(shù)支撐。