用外部注水或注氣驅油過程中測得不同時刻的巖心兩端壓差、出口端的各相流體流量，然后用數學公式計算求得相對滲透率。在此過程中，含水飽和度在巖樣內的分布是時間和地點的函數。所以把過程稱為非穩態過程。 在非穩態方法測定相對滲透率實驗時，必須滿足下列條件：⑴.實驗過程中要施加足夠大的壓力梯度以減少毛細管壓力的作用；⑵.巖心是均質的；⑶.在試驗的全過程中流體性質不變。 實驗可以在均質的柱塞巖樣上進行，通常認為相對滲透率與油水粘度比無關，因而，為了使水驅油實驗造成早見水、含水采油期長的驅替過程，通常用稠油作實驗用油（美國巖心公司建議用17MPa?S的精制油）。
二、實驗過程 試驗在較高的注入速度下進行（采用恒速或恒壓法）、直到含水99.9%為止。 采用恒速成法時，注水速度按LμwV≥1確定。式中的L為巖樣長度（㎝）；μw為注水粘（MPa?S）；V為滲透率速度（㎝/min）。采用恒壓法時，注水壓差點按π1≤0.6確定，式中 ，σow為油水界面張力，mN/m；K為空氣滲透率，μm2；ф為孔隙度（分數）；△P為壓差（MPa）。按時記錄巖樣出口端每種流體的排出量和巖樣兩端的壓差，通常實驗結束時累積的注入倍數要達到幾十，甚至幾百倍孔隙體積。當水油比較低時，可為此值對應的油飽和度值是殘余油飽和度。但在一般情況下，是把基礎注水實驗求得的殘余油飽和度值作為滲透率的殘余油飽和度值。
三、有關資料的整理方法
1．JBN方法基本公式： 式中：Kro(Swe) 出口端飽和度時油相相對滲透率； Krw(Swe) 出口端飽和度時水相相對滲透率； Swe 出口端含水飽和度，小數； 式中：I——流動能力； K——巖樣空氣滲透率μm2； A——巖樣截面積，㎝2； L——巖樣長度，cm； Q（t）——t時刻出口端流量，cm3/S； △P（t）——t時刻巖樣端壓差，mPa； fo ——含油率，小數； fw ——含水率，小數； μw ——水粘度，mPa?S μo ——油粘度，mPa?S
2．記錄步驟 記錄水驅油資料（見表一）并繪制出Vo、△P、Vt與累積時間的關系曲線。 根據光滑曲線查出光滑后一定時間間隔△t所對應的Vo、△P、及Vt的值， 表一 水驅油記錄表格 油田： 巖樣號： 井號： 測試人： 層位： 測試日期： 起止時間h/min 間隔時間mim 累積時間min 階段產油 cm3 累積產油 cm3 階段產液 cm3 累積產液 cm3 壓差 MPa 注水倍數 注水 速度cm3/min 試驗溫度 備注 根據表一的順序逐漸計算出Krw(Swe)、Kro(Swe)與Swe的值。 把Swe用含水飽和度符號Sw表示，繪制Kro(Sw)、Krw(Sw)與Sw關系的曲線。
四、實驗的主要設備和流程
1．恒速泵 流量范圍：0.001～12mL/min，工作壓力：60MPa，用于恒速驅。
2．高壓調壓閥 TY-5型壓力調節器，調壓范圍：0～10MPa，用于恒壓驅。
3．低壓調壓閥 型號Q261，調壓范圍： 0～0.8MPa，進口壓力小于1.2MPa，用于恒壓驅。
4．中間容器 用于儲存水、模擬油、煤油等介質。 型號ZR－2型，容積：100mL，壓力：50MPa、60MPa（恒壓用）。
5．巖心夾持器 型號TY－4型，適用巖心：ф25?25～80，工作壓力：50MPa，環壓：60MPa
6．環壓泵 型號JB-3型，手動操作，工作壓力：60MPa、
7．恒溫箱 工作溫度：150℃，控溫精度：?1℃，熱風循環，內膽不銹鋼，工作室尺寸：1000?700?800㎜
8．壓力測量 環壓驅替壓力均采用壓力變送器測量，壓力表顯示壓力值。
9．管閥件 采用DW3系列閥門及管件、管線，耐壓60MPa。
五、安全及注意事項
1．儀器要有安全可靠的接地，以防漏電傷人；
2．儀器各部件有其最高的工作壓力，使用時要格外小心，切不可過其量程，尤其使用氣體加壓時更要注意安全，以防損壞設備，傷擊操作人員。
3．當使用低壓調壓閥時，高壓調壓閥出口壓力（也就是低壓調壓閥入口壓力），要小于1.2MPa，切不可過高，否則打壞低壓調壓閥。在使用高壓調壓閥驅替，不使用低壓調壓閥時，低壓調壓閥兩端的截止閥必須關死，否則低壓調壓閥會打爆。
4．儀器可手動自動操作，實驗前應設計好流程走向，任何一閥門開關失誤會導致實驗失敗。
