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概述： 

    CMS-300型計算機控制覆壓孔滲自動測試儀設(shè)計用于在模擬地層覆壓高達10,000psig條件下，同時測量巖石的孔隙度和滲透率和其他地層物性參數(shù)。可以

一次裝樣量1”巖心18塊，自動完成全部測試。特別是該系統(tǒng)可在一系列覆壓下直接測試給出克氏滲透率、費氏因數(shù)、克氏因數(shù)、瓊斯因數(shù)、孔隙度和孔隙體積等參數(shù)。 

    CMS-300采用非穩(wěn)態(tài)壓力脈沖衰減法技術(shù)進行滲透率和孔隙度聯(lián)測，測試速度快，測試巖心樣多，自動化程度高；系統(tǒng)采用達西-克氏-費氏綜合計算模型，以及改進型波義爾定律，并結(jié)合先進的標定技術(shù)，測試滲透率和孔隙度等參數(shù)。CMS-300不僅適合中高滲透率樣品，而且特別適合不服從達西定律的低滲透樣品。 

技術(shù)特點： 

z  采用非穩(wěn)態(tài)壓力脈沖衰減法技術(shù)，測量壓力和測量流量精度更高，通過壓力脈沖衰減測量計算得到的流量更加精確，特別適合不服從達西定律的低滲透樣品。 

z  一次測量可以得到多個參數(shù)，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和重現(xiàn)性大大改善。 

z  18個樣自動連續(xù)測試(1”巖芯)；自動系統(tǒng)裝載和卸載巖樣。 

z  模擬地層覆壓達10,000psig，可對一個巖芯樣品設(shè)置多達8個不同的圍壓值進行系列測試。 

z  計算機控制和操作自動化程度更高，計算機與主機通過高速 USB2.0 通訊，配置*新的軟件操作系統(tǒng)，測試數(shù)據(jù)既自動存儲于計算機硬盤中又同時自動打印，以便進行實時數(shù)據(jù)評價之質(zhì)量控制。 

z  改進的圖形化界面之在線幫助和操作流程；改進的在線故障診斷及維護。 

z  雙氣源滲透率測試，針對超低滲油藏，自動由氦氣切換到氮氣，測試更精確。 

z  配置的數(shù)字游標卡尺自動錄入巖樣尺寸及自動修正不規(guī)則巖樣的尺寸。 

z  五個測試工作模式可選. “僅滲透率測試”選項可僅就滲透率和費氏系數(shù)進行巖樣篩選，而不需要長時間的孔隙體積測試。 

z  測量范圍更寬，到達0.00005md～15D。 

z  所有計算模型及方程都在SPE等權(quán)威論文中公開發(fā)表，得到廣泛認可。 

工作原理： 

    常規(guī)的滲透率儀是以穩(wěn)態(tài)法為基礎(chǔ)，即氣流服從達西定律。當氣體的壓力沿樣品長度的分布呈穩(wěn)定態(tài)時，樣品沿長各點的氣體壓力只隨位移變化而不隨時間變化；穩(wěn)態(tài)法滲透率儀只能用于中高滲透率樣品；穩(wěn)態(tài)法滲透率儀測量的特點是在樣品的進口施加一定的壓力，待進出口壓力維持不變時，再按照達西公式計算

其滲透率；這種方法不適合測量不服從達西定律的低滲透樣品，而且，即便對中高滲透率樣品，當其滲透性越低，壓力穩(wěn)定所需的時間就越長，所以測量速度慢。

    CMS-300 是達西-克氏-費氏綜合計算模型為基礎(chǔ)。它不僅適合中高滲透率樣品，而且特別適合不服從達西定律的低滲透樣品。 CMS－300 在樣品進口端處有一個充滿一定壓力的氣體容器，測量開始時，將該容器與樣品進口接通，然后測量壓力隨時間的變化。 這時， 氣體壓力沿樣品長度的分布既隨位置變化，也隨時間變化。 根據(jù)儲氣容器壓力隨時間的變化和有關(guān)參數(shù)，即可計算樣品的滲透率，無需壓力穩(wěn)定。它適合測量各種范圍的滲透率，特別是低滲透樣品。而且測量速度較快。CMS-300 以波義爾定律，并結(jié)合先進的標定技術(shù)，測試巖芯孔隙度。對滲透率和孔隙度的測量，都可以在施加圍壓的條件下進行。  

    首先將巖芯樣品（多達 18 塊 1”巖芯）一次裝入進樣轉(zhuǎn)盤，并在軟件上輸入每個巖芯的幾何參數(shù)和要求的覆壓數(shù)據(jù)，開始測試。儀器首先將位置 1 的巖芯自動推入巖芯夾持器中，并施加徑向和軸向的壓力，模擬地層覆壓，開始預(yù)測滲透率，自動決定采用氦氣還是氮氣來測量滲透率。然后開始測量孔隙度和滲透率。測試完成后，釋放徑向和軸向的壓力，并施加一個徑向的真空度，使巖芯落回到進樣轉(zhuǎn)盤中。同時，行式打印機自動打印出實時測量結(jié)果。儀器以相同的方式進行位置 2 上的樣品測試，直至所有放入進樣轉(zhuǎn)盤中的巖芯樣品自動測量完成為止。 

主要技術(shù)指標及參數(shù)： 

•   型號版本：300型4.50版 

•   自動化程度：計算機自動控制 

•   巖樣直徑：1”  

•   巖樣長度：3/4” – 3 1/8” 

•   工作介質(zhì)：氦氣和氮氣 

•   孔隙度測量范圍：0.01% - 40% 

•   滲透率測量范圍：0.00005mD - 15D 

•   圍壓范圍：800 - 9,800 psig   

•   壓力傳感器測量范圍： 0 - 10,000psig， 

•   壓力傳感器精度 0.1% F.S.  

•   裝巖樣數(shù)：1”直徑巖樣18個  

•   主機與計算機通訊：2.0高速USB 

•   界面：圖形化界面 – 流程、在線幫助和故障診斷及維護 

•   數(shù)字式游標卡尺自動測量錄入巖心尺寸 

•   配置直驅(qū)真空泵一臺 

•   配置不銹鋼標定件一套 

•   數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括計算機、視窗XP*版操作系統(tǒng)、1GB內(nèi)存、120GB硬盤、帶CD-ROM、17寸液晶顯示器、點陣行式和噴墨彩色打印機。  

所需的實驗室條件： 

z  可承載 750 磅(340 千克)的穩(wěn)定堅固的工作臺面  

z  穩(wěn)定的電源 (220VAC, 50Hz) （配穩(wěn)壓電源） 

z  干燥的工業(yè)級氮氣源氣瓶并配有壓力輸出調(diào)節(jié)器(調(diào)壓閥)：壓力*低不低于 1500 psi  

z  干燥的工業(yè)級氮氣源氣瓶并配有壓力輸出調(diào)節(jié)器(調(diào)壓閥)：壓力*低不低于 500 psi 

z  干燥的工業(yè)級氦氣源氣瓶并配有壓力輸出調(diào)節(jié)器(調(diào)壓閥)：壓力*低不低于 500 psi 

參考文獻和相關(guān) API 標準： 

z SPE3535 “A Rapid Accurate Unsteady-State Klinkenberg Permeameter” Stanley C. Jones 

z SPE 15380 “Two-Point Determinations of Permeability and Porosity vs. Net Confining Stress” 

S.C. Jones 

z SPE 16949 “Using the Inertial Coefficient, To Characterize Heterogeneity in Reservoir Rock”  S.C. 

Jones 

z SPE 15185 “Automated Core Measurement System for Enhanced Core Data at Overburden 

Conditions” D.K. Keelan 

z SPE 39977 “Non-Darcy Measurements in Dry Core and the Effect of Immobile Liquid” M.E. 

Coles and K.J. Hartman 

z SPE 19008 “Relationships of Permeability. Porosity and Overburden Stress Derived From an 

Extensive Core Analysis  Data Base in the Travis Peak Formation” D.L. Luffel, W.E. Howard 

z API Recommended Practice 40 for Core Analysis: Section 6.4.1.1 and B.6.8.2 Permeability 

Determinations