一、 概述
孔隙度是巖石的重要性質之一。它定義為孔隙體積與巖石幾何體積的比值，通常用百分數表示。這種油田水或烴類物質占據的孔隙空間的大小，無論對合理評價油藏，還是對油藏進行工程施工都是必不可少的參數。我公司根據美國巖心公司的孔隙度儀并參考了大量的資料設計的氣體孔隙度儀，儀器優點測試精度高，可調范圍寬?？墒謩踊蜃詣硬僮?。儀器測試過程符合SY/T5336—1996標準?？赏瑫r測量巖心的孔隙體積、骨架體積和孔隙度。儀器的檢測、測試、數據處理、打印報告全過程均由計算機控制。具有結構簡單、操作方便、測定速度快、性能穩定等特點，是巖心分析實驗室必不可少的裝置。
二、 儀器主要技術參數
1、巖心尺寸：Φ25.4×30～80mm
2、測量氣體：
（1）氣源：氦氣、氮氣
（2）輸入壓力：1.2MPa
（3）測試壓力：0.7MPa
3、控制氣體：
（1）氣源：空氣、氮氣
（2）環壓壓力：1.2MPa
（3）控制壓力：0.4～0.7MPa
4、電源：220V±10V 頻率50HZ
5、測量精度：≤0.5%
6、標準塊體積：見表
三、 工作原理
氣體孔隙度儀是測量體積的一種儀器，用它可以測定巖樣的骨架體積和孔隙度體積，利用氣體膨脹原理，即玻義爾（BoyLE）定律，已知體積的氣體在確定的壓力下向未知體積等溫膨脹，膨脹后可測定終的平衡壓力。平衡壓力的大小取決于未知體積的大小，而未知體積的大小由玻義爾定律求得。
該儀器可用兩種氣體作為驅替介質，氮氣和氦氣，對于一般的砂巖可用氮氣，對于較為致密的灰巖和孔隙較小的巖樣可用氦氣測定。用氦氣的理由是：①微小的氦氣（分子半徑r=0.9A）作為介質能夠進入與油藏巖石伴生的毛細管；②分子量低的氦氣（M=4）對巖石具有較高的滲透能力，這就是利用氦氣進入多空介質；③巖石表面對氦氣吸附性較差。
根據玻義爾定律如圖1所示：氣體的已知體積VK與所測壓力PK下等溫膨脹到未知室體積V中，膨脹后測量終平衡壓力P這個平衡壓力取決于未知體積量，未知體積可以用玻義爾定律求得：
圖1：BoyLE原理圖
①
②對于低壓真實氣體，在彈性體積中作等溫膨脹，考慮到器壁的壓變性，忽略一些次要因素，計算由下式表示：
③
式中：V——未知室空間體積，cm3
VK——已知室空間體積，cm3
PK——已知室的（原始）壓力，MPa
P——平衡壓力，MPa
P0————— 當天大氣壓力，MPa
G———體積的壓變系數。
㈠．巖樣顆粒體積的測定：
由上述所知，只要用同樣的方法進行兩次實驗就可以確定出巖樣的顆粒體積，即未知室不裝巖樣時得到的平衡壓力為P1，未知室空間體積為V1。
④
未知室里裝上巖樣時得到的平衡壓力P，未知室的空間（包括巖心當中的孔隙體積）體積V2
⑤
④式-⑤式為巖樣的顆粒體積為Vg
這里我們應該指出的是：由于我們所用的氣體孔隙度儀結構設計上考慮了精度和已知室的校正問題，所以在巖樣杯（未知室）中裝滿了不同體積的鋼盤，在測定P1時，應在巖樣杯中裝滿鋼圓盤，測定P時應從杯中取出與巖樣體積相當的鋼盤體積，記錄取出的鋼圓盤體積V鋼，所以顆粒體積應為
⑥
㈡用TY-B巖心夾持器測定巖樣的孔隙體積：
用氣體孔隙度儀與TY-B巖心夾持器連接，就可以測定巖樣的孔隙體積，TY-B巖心夾持器如圖2所示：（見圖2）
首先在夾持器中裝一個不滲透的鋼（或有機玻璃）柱塞，然后打開閥門使已知室的氣體膨脹到夾持器中，獲得平衡壓力P1即得到一個空間（包括通往加壓柱塞管線的空間）體積為V1。
然后，用標準圓形巖心替換夾持器中的鋼柱塞，用同樣的方法獲得平衡壓力，即又得到一個空間體積V1（包括巖樣內孔隙體積+V1）、巖樣的孔隙體積VP為：
圖2：巖心夾持器圖
㈢巖樣外表體積和孔隙度的測定
外表體積的求法：
⑦
式中：Vf——巖樣外表體積，cm 3
D——巖樣直徑，cm
H——巖樣高度，cm
2、孔隙度的求法：根據下式就可以求出巖樣的孔隙度
：
或
⑧
㈣．公式③中Vk、G確定：
其方法是在同一原始壓力Pk下測定：
①．巖樣杯中裝滿鋼圓盤時的平衡壓力P1。
②．從杯中取出號鋼圓盤后的平衡壓力P2。
③．從杯中取出第三號鋼圓盤（同時裝進號鋼盤）的平衡壓力P3。
根據公式③就可以知道下面三個描述性方程；
⑨
⑩
⑾
由⑾－⑨式得：
⑿
由⑩－⑨式得：
⒀
令：
所以：
經整理得：
⒁ 
⒂ 式中：
——————次取出的號鋼圓盤體積；
——————第二次取出的第三號鋼圓盤體積；
————————大氣壓力。
其余符號同前
四、 儀器結構及各部件說明：
本儀器是根據玻義爾定律設計的，所以等溫很重要，故要求安裝在非通氣區，沒有空氣直接流通的室內實驗臺上，只要溫度穩定在2%范圍內，即可測得較穩定的結果。
巖心自動控制測試系統由巖心夾持器系統（骨架夾持器、孔隙夾持器等）、自動氣控系統（自動氣控閥等）、壓力系統（壓力調節閥、壓力表、壓力傳感器等）等組成。
數據采集處理系統由數據處理系統、計算機、打印機、操作面板等自動控制部分組成。
1、 帶有調節器的高壓鋼瓶一個（用戶自備），瓶內壓力約15MPa，用它來作儀器的氣源。
2、 氣源閥：供給孔隙計調節器低于1MPa，氦（氮）氣，當供氣閥關閉時，調節器通過常泄，使壓力保持恒定。
3、 調節閥：將1MPa的壓力準確的調節到0.7MPa。
4、 閥1：連接0.7MPa壓力的氣體到標準室和壓力計，它是標準室體積的上游極限。（可電腦自動控制）
5、 標準室：已知體積室。
6、 閥2：能使標準室內0.7MPa壓力的氣體連到未知室體積上去，它是標準室體積的下游極限。（可電腦自動控制）
7、 閥3：使未知體積中的初始壓力為0MPa，同時又可以使平衡后的氣體放入大氣。（可電腦自動控制）
8、 壓力傳感器：測量體系中氣體壓力，用來指示標準室的壓力準確達到0.6MPa，并指示體系平衡的壓力。
9、 巖心夾持器：給巖心提供適當的壓力環境。
