巖石孔隙體積壓縮系數測定方法
1 范圍 本標準規定了巖石孔隙體積壓縮系數測定的基本原理、測定和計算方法以及主要儀器的技術指標。本標準適用于膠結砂巖孔隙體積壓縮系數的測定，其他類型巖心可參照執行。
2 規范性引用文件 下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款，凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。 SY／T 5336-1996 巖心常規分析方法
3 術語和定義
3.1 覆蓋壓力 上部覆蓋巖石層加在下部巖石單元上的壓力叫覆蓋壓力。
3.2 孔隙壓力 地層孔隙所承受的流體壓力稱之為孔隙壓力，也叫地層壓力。
3.3 凈有效覆蓋壓力 覆蓋壓力與孔隙壓力之差叫凈有效覆蓋壓力。
3.4 巖石孔隙體積壓縮系數 改變單位壓力時，單位孔隙體積的變化值，即： ………………………………………………（1） 式中： Cp — 巖石孔隙體積壓縮系數，MPa-1； △Vp — 單位壓力變化時，孔隙體積變化值，cm3； Vp — 巖石原始孔隙體積，cm3。
4 原理及方法
4.1 氣態法 在實驗過程中，首先建立模擬壓力，保持孔隙壓力不變逐點增高覆蓋壓力，使凈有效覆蓋壓力增加，造成孔隙體積減小。根據波義爾定律，用氦孔隙計或CMS-300孔滲聯測儀測得不同凈覆蓋壓力下巖樣的孔隙體積，根據公式（1）計算巖石孔隙體積壓縮系數。
4.2 液態法 在實驗過程中，首先建立模擬壓力，保持孔隙壓力不變逐點增高覆蓋壓力，或者保持覆蓋壓力不變逐點降低孔隙壓力，使凈有效覆蓋壓力增加，造成孔隙體積減小，根據公式（1）計算巖石孔隙體積壓縮系數。
5 實驗條件
5.1 環境條件
5.1.1 環境溫度 a） 氣態發：室溫，測定期間溫度變化不超過?1℃。 b） 液態法：室溫。
5.2 實驗用介質 5.2.1 氦氣：純度＞99.99%，氣瓶壓力不低于2.0MPa（約300psi）。
5.2.2 鹽水：按地層總礦化度配制。
5.3 儀器設備
5.3.1 巖石孔隙體積壓縮系數測定儀：最高工作壓力70MPa，工作溫度室溫～200℃。
5.3.2 氦孔隙計：最高覆蓋壓力70MPa。 5.3.3 CMS-300孔滲聯測儀：最高覆蓋壓力70MPa。
6 實驗步驟
6.1 氣態法
6.1.1 實驗前準備
6.1.1.1 巖心的準備 a） 根據實驗要求，按SY/T5336-1996中
3.4.2條制取小圓柱樣品，要求巖樣長度約5.00cm，圓柱的兩端面平行且垂直于其軸線。 b） 巖樣的清洗按SY/T5336-1996中3.5條執行。 c） 按SY/T5336-1996中3.6條將巖樣烘干后，將巖樣放入干燥器中冷卻待測。
6.1.1.2 壓力的確定 6.1.1.2.1 有地層壓力資料時，用地層壓力作為孔隙壓力。
6.1.1.2.2 一般采用巖心所在地層的深度與壓力梯度的乘積作為最高覆蓋壓力。
6.1.1.3 儀器校正
6.1.1.3.1 氦孔計按SY/T5336-1996中的4.1.2.1.3條進行儀器校正，分別得到儀器固體體積和孔隙體積測定系統的空白體積值VD和V0。
6.1.1.3.2 CMS-300孔滲聯測儀按儀器操作手冊的要求，運行儀器校正程序進行氦漏測試。
6.1.2 測定步驟
6.1.2.1 標樣測定
6.1.2.1.1 氦孔計按SY/T5336-1996中的4.1.2.1條和4.1.3.1條，測定標樣的固體體積和孔隙體積。 根據公式（2）計算出各標樣的孔隙度。 …………………………………………………………（2）
6.1.2.1.2 CMS-300孔滲聯測儀進行標樣測定時，直接將標樣放入樣品轉盤中，運行儀器測定樣品程序，即可得到標樣的孔隙體積和孔隙度。
6.1.2.1.3 如果2～3個標樣的測定值與對應的標準值之差都在?0.5%以內，認為儀器校正可靠，可以進行巖樣孔隙體積壓縮系數的測定。
6.1.2.2 巖樣孔隙體積的測定
6.1.2.2.1 氦孔計測定不同覆蓋壓力下巖樣的孔隙體積 a） 稱待測巖樣的質量，按SY/T5336-1996中的4.1.2條，測定巖樣的固體體積和固體密度，并將結果填入附錄A的表A.1中。 b） 將測完固體體積和固體密度的巖樣從巖心杯中取出，并用熱縮性塑料管封包。要求封包時，一定要將塑料與巖樣接觸處的空氣全部除盡。巖心上如有洞或缺角，一定要用熱熔性塑料或其它不污染巖樣的物質充填。 c） 將封包好的巖樣裝入巖心夾持器中，按SY/T5336-1996中的4.1.3條，得到巖樣的原始孔隙體積后，再按設定的模擬壓力逐點升高巖樣的覆蓋壓力，得到巖樣在不同覆蓋壓力下的孔隙體積，并將結果填入附錄A的表A.1中。
6.1.2.2.2 CMS-300孔滲聯測儀測定不同覆蓋壓力下巖樣的孔隙體積 a） 稱取待測巖樣的質量后，將巖樣放入儀器樣品轉盤中。 b） 打開儀器測定樣品程序，按菜單提示，輸入巖樣號和相關的參數值，并按設計的模擬壓力設定巖樣的覆蓋壓力點。 c） 運行儀器測定樣品程序，得到巖樣在不同覆蓋壓力下的孔隙體積，并將結果填入附錄A的表A.1中。
1. 內壓截斷閥；
2. 內壓顯示；
3. 體積計量泵；
4. 內壓引入閥；
5. 外壓截斷閥；
6. 真空截斷閥；
7. 外壓顯示
8. 溫度顯示；
9. 放空閥；
10. 巖心夾持器。
6.2 液態法
6.2.1 實驗前的準備 巖心的準備、模擬壓力的確定與氣態法相同。實驗用鹽水按地層水總礦化度配制。
6.2.2 測定步驟
6.2.2.1 巖心室空白體積測定 a） 將鋁質巖心放入巖心夾持器中，加1.38MPa（200psi）外壓。 b） 將孔隙體積泵吸滿液體，退回到零位后，關閉內壓截斷閥，加孔隙壓力至0.68948MPa（100psi），記錄下泵值V0。 c） 將內壓系統抽真空至少2h。 d） 關閉真空截斷閥，打開內壓引入閥，使液體充入巖心室。 e） 為了補充液體進入巖心室引起的壓力降，旋進體積泵，增加內壓至0.68948MPa（100psi）。 f） 重復步驟e），直到5min內壓力變化小于0.0068948MPa（1psi），記錄下泵值V1。 g） 根據公式（3）計算巖心室空白體積值VD： …………………………………………………………………（3） h） 測定完后，取出鋁質巖心，清洗管線。
6.2.2.2 巖樣孔隙體積測定
6.2.2.2.1 保持內壓升高外壓法 a） 將待測巖樣放入巖心夾持器中，加1.38MPa（200psi）外壓。 b） 給巖樣及內壓系統抽真空至少4h以上，同時用另一臺泵對鹽水脫氣。 c） 打開儀器操作程序，輸入待測樣品號、各參數值和待測樣品數據保存路徑及文件名。 d） 輸入空白體積，設置壓力穩定準則（壓力范圍、時間）。 e） 將孔隙體積泵吸滿鹽水后，加壓至0.68948MPa（100psi），記錄下泵值V0。 f） 抽真空結束后，打開內壓引入閥，使鹽水填充到巖樣的孔隙中。 g） 旋進體積泵，使內壓增加至0.68948MPa（100psi），補充因鹽水擴散而引起的壓力降。 h） 重復步驟g）至孔隙壓力穩定，存入第一測定點各參數值，格式參見附錄A中表A.2。 i） 按實驗要求逐點增加覆蓋壓力，重復步驟g）、h），測定各覆蓋壓力點的孔隙體積。 j） 全部測定完成后，釋放系統壓力，取出巖樣，清洗管線，恢復儀器初始狀態。
6.2.2.2.2 保持外壓降低內壓法 a） 巖樣的安裝和對巖樣及內壓系統抽真空與
6.2.2.2.1中的a）、b）相同。 b） 用鹽水飽和巖樣至少12h。 c） 打開儀器應用程序，輸入待測樣品號、各參數值和待測樣品數據保存路徑及文件名。 d） 在外壓始終高于內壓1.38MPa的前提下，內、外連續加壓，一直加到實驗要求的最高實驗壓力為止。 e） 在主菜單中輸入空白體積，設置壓力穩定準則（壓力范圍、時間）。 f） 按退出方向旋轉體積泵，使內壓下降到設計壓力。當孔隙壓力穩定后，存入第一測定點各參數值，格式參見附錄A中表A.2。 g） 按設計要求，逐點降低孔隙壓力，重復步驟f），測定各覆蓋壓力點的孔隙體積。直到內壓降到0.68948MPa（100psi）時，結束實驗。 h） 全部測定完成后，釋放系統壓力，取出巖樣，清洗管線，恢復儀器初始狀態。
7 巖石孔隙體積壓縮系數的計算
7.1 在巖石孔隙體積壓縮系數測定原始數據表中，選擇凈有效覆蓋壓力為X軸，孔隙體積為Y軸進行曲線擬合。根據擬合情況，選擇相關性最好的曲線方程為擬合方程。
7.2 用選定的擬合方程計算出各有效覆蓋壓力下的孔隙體積和dVp/dp。 7
.3 根據公式（1）計算出有效凈覆蓋壓力下的巖石孔隙體積壓縮系數。
7.4 單軸向測定的巖石孔隙體積壓縮系數應進行三軸向校正；反之，三軸向測定的巖石孔隙體積壓縮系數也應進行單軸向校正。
8 數據修約
8.1 巖樣長度值修約到3位小數，cm。
8.2 巖樣直徑值修約到3位小數，cm。
8.3 巖樣面積值修約到3位小數，cm2。
8.4 巖樣體積值修約到3位小數，cm3。
8.5 巖樣孔隙度值修約到1位小數，％。
8.6 巖樣孔隙體積壓縮系數值修約到3位小數，10-4MPa-1。
9 報告內容及格式
9.1 報告內容應該包括報告封面、報告首頁、報告文字內容、數據表格和圖。
9.2 報告封面格式見附錄B（資料性附錄）。
9.3 報告首頁格式見附錄B（資料性附錄）。
9.4 報告的文字內容
9.4.1 巖樣數量及其基本情況。
9.4.2 實驗所用鹽水的性質。
9.4.3 實驗所用儀器和實驗過程。
9.4.4 在測定過程中遇到的異常情況，有助于資料解釋和說明。
9.4.5 實驗結果的總結。
9.5 巖石孔隙體積壓縮系數測定報告格式見附錄C（資料性附錄）
