岩芯柱塞样制备测试

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-04-16  

本检测详细阐述了岩芯柱塞样制备与测试的全流程技术体系。文章系统介绍了从标准岩芯柱塞的钻取、切割、端面打磨到一系列关键物性参数测试的完整过程。内容严格按照检测项目、检测范围、检测方法与检测仪器设备四大板块进行组织,每个板块均列举了十项核心内容,涵盖了孔隙度、渗透率、饱和度、力学特性及声电学性质等关键指标的测定,为油气藏评价、地质研究及工程开发提供了一套标准化、可操作的实验指南。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

孔隙度测定:测量岩样中孔隙体积占岩石总体积的百分比,是评价储层储集能力的基础参数。

气体渗透率测定:在特定压差下,测量气体通过岩样孔隙的流动能力,表征流体在储层中的渗流特性。

液体渗透率测定:使用液体(如盐水)作为介质,测量岩样对液体的渗透能力,更接近地层实际条件。

饱和度测定:确定岩样中油、气、水各自所占孔隙体积的比例,是计算储量与制定开发方案的关键。

颗粒密度测定:测量岩石骨架固体物质的密度,用于辅助计算孔隙度及岩石矿物组成分析。

抗压强度测试:测量岩样在轴向压力下发生破坏时的最大应力,评价岩石的力学稳定性和可压裂性。

弹性参数测定:通过声波或力学测试获取岩石的杨氏模量、泊松比等,用于地质力学分析和压裂设计。

声波速度测定:测量纵波和横波在岩样中的传播速度,用于地震资料解释和岩石力学性质研究。

电阻率测定:测量岩样在饱和不同流体时的导电能力,是测井解释和评价油气层含水性的重要依据。

毛细管压力曲线测定:通过压汞或离心法获取岩石的毛细管压力与饱和度的关系,评价孔隙结构及流体分布。

检测范围

常规砂岩储层岩芯:适用于大部分碎屑岩储层,是油气田开发中最常见的检测对象。

低渗/致密砂岩岩芯:针对渗透率极低的非常规储层,需要更高精度的制备和测试方法。

碳酸盐岩岩芯:包括灰岩、白云岩等,其孔隙结构复杂(溶洞、裂缝),制备测试需特殊处理。

页岩及泥岩岩芯:针对页岩油气储层,重点检测纳米级孔隙、渗透率及力学特性。

疏松砂岩及未胶结岩芯:岩性松散易碎,制备过程中需采用冷冻、包封等特殊技术保持原状。

含裂缝岩芯:对天然或人工裂缝发育的岩样,评估裂缝对渗流能力和力学性质的影响。

全直径岩芯局部柱塞样:从大直径全岩芯上钻取的小尺寸标准样品,代表特定层段的性质。

不同含水饱和度岩样:通过驱替设备制备出具有特定油、气、水饱和状态的岩样进行测试。

不同围压条件下的岩样:模拟地层上覆压力,测试岩石物性参数随围压变化的规律。

经流体处理后的岩样:检测与钻井液、压裂液或注入剂作用后岩石物性的变化,评价储层伤害。

检测方法

岩芯钻取与切割:使用岩芯钻取机和切割机,从全直径岩芯或岩块上获取直径通常为25mm或38mm的圆柱样品。

端面研磨与抛光:采用端面磨床对柱塞样两端进行精密研磨,确保端面平整、平行且垂直于轴线,以满足测试要求。

清洗与烘干:使用索氏抽提器或冷凝回流装置,以有机溶剂(如甲苯、酒精)清除岩样中的原油和盐分,然后恒温烘干。

气体法孔隙度测量:通常采用氦气孔隙度仪,基于波义耳定律,通过气体膨胀法精确测定岩样的颗粒体积和孔隙体积。

稳态法气体渗透率测量:在岩样两端建立稳定压差,测量稳定流动状态下的气体流量,依据达西定律计算渗透率。

脉冲衰减法渗透率测量:适用于低渗致密岩样,通过监测上游压力仓的脉冲压力衰减过程来计算渗透率,精度高。

离心法毛细管压力测量:将饱和润湿相流体的岩样置于高速离心机中,在不同转速下测量非湿相驱替湿相的过程,获取毛管力曲线。

电阻率测量四极法:在岩样柱面上布置四个电极,通入交流电以消除极化效应,精确测量岩样电阻。

超声波脉冲传输法:在岩样一端发射超声波脉冲,在另一端接收,通过测量波传播时间计算纵、横波速度。

三轴压缩实验:将岩样置于三轴压力室中,施加围压和轴向载荷至岩样破坏,获取其强度及弹性力学参数。

检测仪器设备

岩芯钻取机:配备金刚石钻头,用于从大块岩芯或岩心上钻取标准尺寸的圆柱状样品。

精密岩芯切割机:使用金刚石锯片,将钻取的岩芯柱切割成所需长度(通常为长度的1-1.5倍直径)。

双端面岩芯磨床:用于对柱塞样两个端面进行高精度研磨和抛光,确保端面平行度与光洁度。

氦气孔隙度仪:基于气体膨胀原理,内置参考仓和样品仓,自动计算岩样的孔隙度和颗粒体积。

气体渗透率仪:包含精密压力传感器、流量计和恒温系统,可实现稳态法或脉冲衰减法渗透率测量。

液体渗透率仪:由恒速恒压泵、压力传感器和回压系统组成,使用盐水或模拟地层水进行测试。

岩芯离心机:高速旋转设备,配备耐压转子室和毛细管压力测量系统,用于获取毛管力曲线及饱和度。

岩石电阻率测量系统:包括岩心夹持器、四电极装置、交流电桥或LCR表,用于测量岩样电阻率。

超声波发射接收仪:由脉冲发生器、超声波换能器(纵波、横波)和数字示波器组成,用于测量声波时差。

岩石三轴试验机:集成轴向加载系统、围压加载系统、变形测量传感器和数据采集系统,用于力学性能测试。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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