CN109410726B - 一种交互式压汞毛管力曲线虚拟仿真测试教学系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交互式压汞毛管力曲线虚拟仿真测试教学系统及其运行方法，包括岩心室、抽真空装置、进汞或退汞模拟装置、恒速压泵模拟装置、计算机；本发明通过虚拟仿真模拟系统和交互式虚拟仿真实验操作，在无汞无毒条件下进行了常规压汞毛管力曲线模拟测试、高压压汞毛管力曲线模拟测试和恒速压汞毛管力曲线测试，解决了常规压汞仪在实验教学中的毒害性危险，并且弥补了常规方法的不足，拓展了压汞毛管力曲线测试教学的宽度和广度。

Description

一种交互式压汞毛管力曲线虚拟仿真测试教学系统及其运行 方法

技术领域

本发明涉及一种交互式压汞毛管力曲线虚拟仿真测试教学系统及其运行方法，属于储层岩石特殊物理性质虚拟仿真模拟教学领域。

背景技术

由于低渗、致密油气藏孔隙细小，毛管力曲线是此类油藏开发设计的重要基础资料，尤其对上百米过渡带中的油气储量计算有很大影响。

毛管力曲线测试方法、曲线应用是油层物理课程中的重点和难点，常用的毛管力曲线测定方法有半渗隔板法、压汞法和离心法。由于压汞法测试最为便捷直接，在石油工程专业课程教学中最常用的方法即为压汞毛管力曲线测试法。但是，压汞法毛管力曲线测试所用的实验介质为汞，汞具有毒性，压汞法毛管力曲线测试需要在安全密闭隔离的专业实验室环境中进行，因此其在教学过程中存在一定的安全隐患，由于汞与岩石的润湿性等因素，没有更好的实验介质来替代汞。

除常规压汞法测试压汞毛管力曲线外，随着超低渗、致密油气藏等非常规资源的开发需要和技术进展，高压压汞毛管力曲线和恒速压汞毛管力曲线的发展和地位越来越重要，而此部分内容在专业基础知识的教学过程中一直处于空缺状态。

发明内容

针对现有技术的不足，为了满足重点专业知识和日益增长的学科前沿知识的教学需求，同时基于虚拟仿真实验技术的发展和大数据等在工程、教学工作等的应用日渐成熟，本发明提供了一种用于常规压汞毛管力曲线测试、高压压汞毛管力曲线测试和恒速压汞毛管力曲线测试的交互式虚拟仿真测试教学系统。

本发明还提供了上述虚拟仿真测试教学系统的运行方法；

本发明在不使用有毒介质汞的条件下，进行常规压汞毛管力曲线测试、高压压汞毛管力曲线测试和恒速压汞毛管力曲线的测试。

术语解释：

毛管力曲线，即岩石的毛管力与湿相(非湿相)饱和度的关系曲线；压汞毛管力曲线，根据实测的汞(非湿相)注入压力与相应的岩样含汞体积，经计算求得含汞饱和度，就可绘制压汞毛管力曲线，并计算得出孔隙大小分布曲线等。

本发明的技术方案为：

一种交互式压汞毛管力曲线虚拟仿真测试教学系统，包括岩心室、抽真空装置、进汞或退汞模拟装置、恒速压泵模拟装置、计算机；

所述岩心室用于放置已知孔渗参数的岩心，孔渗参数包括编号、孔隙度、渗透率、直径；

所述抽真空装置用于对所述岩心室进行抽真空；

所述进汞或退汞模拟装置用于逐级升压进汞模拟测试或逐级降压退汞模拟测试，得出进汞压力或退汞压力与含汞饱和度数据，进而画出进汞毛管力曲线或退汞毛管力曲线(完整的压汞毛管力曲线包括进汞曲线和退汞曲线)；

所述恒速压泵模拟装置用于控制在恒速压汞模式下的恒速压汞模拟测试过程和恒速压汞曲线分析计算；

所述计算机用于测试常规压汞毛管力曲线、高压压汞毛管力曲线、恒速压汞毛管力曲线。

根据本发明优选的，进汞或退汞模拟装置包括模拟汞杯、压汞模拟器、差压传感器、压力传感器、高压机械泵；

所述岩心室底端分别连通所述模拟汞杯、所述压汞模拟器，所述模拟汞杯连通所述压汞模拟器，所述压汞模拟器、所述压力传感器、所述高压机械泵依次连通；所述压汞模拟器的两端分别连通所述差压传感器的两端。

进一步优选的，所述岩心室底端通过高压管线连接岩心室阀一端，岩心室阀另一端连接四通阀的一个接口，四通阀的其余三个接口分别连接补汞阀的一端、校正阀、所述恒速压泵模拟装置，所述补汞阀的另一端连接所述模拟汞杯；所述压汞模拟器通过所述隔离阀连接所述压力传感器。

根据本发明优选的，所述恒速压泵模拟装置为恒速压汞模拟器。

根据本发明优选的，所述抽真空装置包括依次连接的真空表、真空泵；

所述岩心室的顶端通过高压管线连接抽空阀的一端，抽空阀的另一端分别连通放空阀、所述真空表。

根据本发明优选的，所述恒速压汞模拟器、所述压汞模拟器、所述差压传感器、压力传感器、高压机械泵均通过数据采集控制线连接所述计算机。

计算机连接至高压机械泵用于实现高压压汞毛管力曲线测试的压力自动控制；连接至压力传感器用于实现高压压汞和常规压汞过程中的压力监测；连接至差压传感器用于实现高压压汞和常规压汞过程中的模拟进汞量监测；连接至恒速压汞模拟器用于实现恒速压汞模拟实验的控制。

一种通过上述虚拟仿真测试教学系统测试常规压汞毛管力曲线的方法，包括：

(1)打开计算机，录入岩心的编号、孔隙度、渗透率、直径、长度；

(2)装岩心、抽真空：将岩心放入岩心室，关岩心室阀，开抽空阀，关放空阀，开真空泵抽空15～20min；

进一步优选的，所述步骤(2)中，将直径25mm，长度20～30mm的岩心放入岩心室。

(3)模拟充汞：开岩心室阀，开补汞阀，调整模拟汞杯的高度使差压传感器输出为28.00～35.00cm；关抽空阀，关真空泵，打开放空阀，关补汞阀；

(4)进汞、退汞实验：关高压机械泵的进液阀，调整高压机械泵使压力传感器压力为0；按设定压力逐级手动进泵，当进汞压力达到设计进汞压力并不再变化后，记录压力传感器的压力值Pci及模拟汞杯中模拟汞柱高度hi，直至达到实验最高设定压力；按设定压力逐级退泵，当退汞压力达到设计退汞压力并不再变化后，记录压力传感器的压力值Pci1及模拟汞杯中模拟汞柱高度hi1，直至达到实验最低设定压力；

(5)结束实验：开高压机械泵的进液阀，关隔离阀；开补汞阀，开抽空阀；打开岩心室，取出岩心后关紧岩心室；

(6)数据处理，绘制常规压汞毛管力曲线。

根据本发明优选的，所述步骤(6)，绘制常规压汞毛管力曲线，包括：

校正计量管中汞柱的高度，所述计量管即所述压汞模拟器，如式(Ⅰ)所示：

h′_i＝h_i+△σ (Ⅰ)

式(Ⅰ)中，h′_i是指任一压力下，校正后的计量管中汞柱的高度，单位为cm；h_i是指任一压力下，计量管中汞柱的高度，单位为cm；△σ是指任一压力下，主要包含汞本身的压缩值在内的系统误差；计量管是指汞体积计量管，在实际压汞毛管力测试仪中，相当于流程中的压汞模拟器，计量管用来装测试种使用的汞，能够测试出其中的汞高度变化，依此计算进入到岩心中的汞的体积，从而计算含汞饱和度。虚拟仿真测试中，可以将此高度矫正的内容省略，直接由压汞模拟器给出某个模拟进汞压力下的汞柱高度。

求取某一毛管力P_c下岩心含汞饱和度S_Hg，毛管力，是指某一个进汞压力或退汞压力，此压力为设定值，比如压力0.5MPa，按照压汞毛管力测试步骤，将高压机械泵调节至0.5MPa，根据该压力下的进汞量，计算岩石含汞饱和度。根据一系列的毛管力和汞饱和度数值，画毛管力曲线，如式(Ⅱ)所示：

式(Ⅱ)中，h₀是指进汞压力为零时，汞体积计量管中汞柱的高度，单位为cm；A是指计量管横截面积，单位为cm²；V_P是指岩心中的孔隙体积，

单位为cm³；d是指岩心直径，单位为cm；L是指岩心长度，单位为cm；φ是指岩石孔隙度，即岩石孔隙体积与其外表体积的比值，单位为％；

根据毛管力P_c和对应的岩心含汞饱和度S_Hg，在半对数坐标上绘制进汞和退汞毛管力曲线。包括：将测试得到的不同进汞/退汞压力作为毛管力，计算相对应的含汞饱和度，把毛管力与相对应的含汞饱和度做曲线(一般用半对数坐标)，既得出进汞和退汞毛管力曲线。

一种通过上述虚拟仿真测试教学系统测试高压压汞毛管力曲线的方法，包括：

A、打开计算机，录入岩心的编号、孔隙度、渗透率、直径、长度；

B、装岩心、抽真空：将岩心放入岩心室，关岩心室阀，开抽空阀，关放空阀，开真空泵抽空15～20min；

进一步优选的，所述步骤B，将直径25mm，长度20～30mm的岩心放入岩心室。

C、模拟充汞：开岩心室阀，开补汞阀，调整模拟汞杯的高度使差压传感器输出为28.00～35.00cm；关抽空阀，关真空泵，打开放空阀，关补汞阀；

D、进汞、退汞实验：关高压机械泵的进液阀，调整高压机械泵使压力传感器压力为0；由计算机自动控制高压机械泵逐级加压，各级压力稳定后记录压力传感器的压力值Pci2及注入汞体积V_Hg2，直至达到实验最高设定压力90～150MPa；按设定压力逐级自动退泵，各级压力稳定后记录压力传感器的压力值Pci3及注入汞体积V_Hg3，直至达到实验最低设定压力；

进一步优选的，所述步骤D中，实验最高设定压力为120MPa。

E、结束实验：开高压机械泵的进液阀，关隔离阀；开补汞阀，开抽空阀；打开岩心室，取出岩心后关紧岩心室；

F、数据处理，绘制高压压汞毛管力曲线。

根据本发明优选的，所述步骤F，包括：

G、计算含汞饱和度：某一毛管压力值，即为压力传感器显示压力值Pci，对应的含汞饱和度S_Hg为：

V_Hg为注入岩心中的汞体积，Vp为岩心孔隙体积；

H、绘制高压压汞毛管力曲线：由毛管力和其相对应的岩石含汞饱和度，画出高压压汞毛管力曲线，包括进汞毛管力曲线和退汞毛管力曲线。

一种通过上述虚拟仿真测试教学系统测试恒速压汞毛管力曲线的方法，包括：

a、打开计算机，录入岩心的编号、孔隙度、渗透率、直径、长度；

b、装岩心、抽真空：将直径25mm，长度20～30mm的岩心放入岩心室，关岩心室阀，开抽空阀，关放空阀，开真空泵抽空15～20min；

c、由恒速压汞模拟器自动控制恒速压汞实验进行直至结束，使用程序自动处理数据得出恒速压汞曲线和特征参数。

本发明的有益效果为：

本发明通过虚拟仿真模拟系统和交互式虚拟仿真实验操作，在无汞无毒条件下进行了常规压汞毛管力曲线模拟测试、高压压汞毛管力曲线模拟测试和恒速压汞毛管力曲线测试，解决了常规压汞仪在实验教学中的毒害性危险，并且弥补了常规方法的不足，拓展了压汞毛管力曲线测试教学的宽度和广度。

附图说明

图1是交互式压汞毛管力曲线虚拟仿真测试教学系统；

1、岩心；2、岩心室；3、抽空阀；4、放空阀；5、真空泵；6、真空表；7、岩心室阀；8、补汞阀；9、模拟汞杯；10、压汞模拟器；11、隔离阀；12、压力传感器；13、高压机械泵；14、差压传感器；15、校正阀；16、恒速压汞模拟器；17、计算机。

图2为通过本发明测试得到的常规压汞毛管力曲线示意图；

图3为通过本发明测试得到的高压压汞毛管力曲线示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步限定，但不限于此。

实施例1

一种交互式压汞毛管力曲线虚拟仿真测试教学系统，如图1所示，包括岩心室2、抽真空装置、进汞或退汞模拟装置、恒速压泵模拟装置、计算机17；

岩心室2用于放置已知孔渗参数的岩心1，孔渗参数包括编号、孔隙度、渗透率、直径；抽真空装置用于对岩心室2进行抽真空；进汞或退汞模拟装置用于逐级升压进汞模拟测试或逐级降压退汞模拟测试，得出进汞压力或退汞压力与含汞饱和度数据，进而画出进汞毛管力曲线或退汞毛管力曲线(完整的压汞毛管力曲线包括进汞曲线和退汞曲线)；恒速压泵模拟装置用于控制在恒速压汞模式下的恒速压汞模拟测试过程和恒速压汞曲线分析计算；计算机17用于测试常规压汞毛管力曲线、高压压汞毛管力曲线、恒速压汞毛管力曲线。

进汞或退汞模拟装置包括模拟汞杯9、压汞模拟器10、差压传感器14、压力传感器12、高压机械泵13；岩心室2底端分别连通模拟汞杯9、压汞模拟器10，模拟汞杯9连通压汞模拟器10，压汞模拟器10、压力传感器12、高压机械泵13依次连通；压汞模拟器10的两端分别连通差压传感器14的两端。岩心室2底端通过高压管线连接岩心室阀7一端，岩心室阀7另一端连接四通阀的一个接口，四通阀的其余三个接口分别连接补汞阀8的一端、校正阀15、恒速压泵模拟装置，补汞阀8的另一端连接模拟汞杯9；压汞模拟器10通过隔离阀11连接压力传感器12。

恒速压泵模拟装置为恒速压汞模拟器16。

抽真空装置包括依次连接的真空表6、真空泵5；岩心室2的顶端通过高压管线连接抽空阀3的一端，抽空阀3的另一端分别连通放空阀4、真空表6。恒速压汞模拟器16、压汞模拟器10、差压传感器14、压力传感器12、高压机械泵13均通过数据采集控制线连接计算机17。

计算机17连接至高压机械泵13用于实现高压压汞毛管力曲线测试的压力自动控制；连接至压力传感器12用于实现高压压汞和常规压汞过程中的压力监测；连接至差压传感器14用于实现高压压汞和常规压汞过程中的模拟进汞量监测；连接至恒速压汞模拟器16用于实现恒速压汞模拟实验的控制。

实施例1

一种通过实施例1所述虚拟仿真测试教学系统测试常规压汞毛管力曲线的方法，包括：

(1)打开计算机17，录入岩心1的编号、孔隙度、渗透率、直径、长度；

(2)装岩心1、抽真空：将直径25mm，长度20～30mm的岩心1放入岩心室2，关岩心室阀7，开抽空阀3，关放空阀4，开真空泵5抽空15～20min；

(3)模拟充汞：开岩心室阀7，开补汞阀8，调整模拟汞杯9的高度使差压传感器14输出为28.00～35.00cm；关抽空阀3，关真空泵5，打开放空阀4，关补汞阀8；

(4)进汞、退汞实验：关高压机械泵13的进液阀，调整高压机械泵13使压力传感器12压力为0；按设定压力逐级手动进泵，当进汞压力达到设计进汞压力并不再变化后，记录压力传感器12的压力值Pci及模拟汞杯9中模拟汞柱高度hi，直至达到实验最高设定压力；按设定压力逐级退泵，当退汞压力达到设计退汞压力并不再变化后，记录压力传感器12的压力值Pci1及模拟汞杯9中模拟汞柱高度hi1，直至达到实验最低设定压力；

(5)结束实验：开高压机械泵13的进液阀，关隔离阀11；开补汞阀8，开抽空阀3；打开岩心室2，取出岩心1后关紧岩心室2；

(6)数据处理，绘制常规压汞毛管力曲线，包括：

校正计量管中汞柱的高度，计量管即压汞模拟器10，如式(Ⅰ)所示：

h′_i＝h_i+△σ (Ⅰ)

式(Ⅰ)中，h′_i是指任一压力下，校正后的计量管中汞柱的高度，单位为cm；h_i是指任一压力下，计量管中汞柱的高度，单位为cm；△σ是指任一压力下，主要包含汞本身的压缩值在内的系统误差；计量管是指汞体积计量管，在实际压汞毛管力测试仪中，相当于流程中的压汞模拟器10，计量管用来装测试种使用的汞，能够测试出其中的汞高度变化，依此计算进入到岩心1中的汞的体积，从而计算含汞饱和度。虚拟仿真测试中，可以将此高度矫正的内容省略，直接由压汞模拟器10给出某个模拟进汞压力下的汞柱高度。

求取某一毛管力P_c下岩心含汞饱和度S_Hg，毛管力，是指某一个进汞压力或退汞压力，此压力为设定值，比如压力0.5MPa，按照压汞毛管力测试步骤，将高压机械泵13调节至0.5MPa，根据该压力下的进汞量，计算岩石含汞饱和度。根据一系列的毛管力和汞饱和度数值，画毛管力曲线，如式(Ⅱ)所示：

式(Ⅱ)中，h₀是指进汞压力为零时，汞体积计量管中汞柱的高度，单位为cm；A是指计量管横截面积，单位为cm²；V_P是指岩心1中的孔隙体积，

单位为cm³；d是指岩心1直径，单位为cm；L是指岩心1长度，单位为cm；φ是指岩石孔隙度，即岩石孔隙体积与其外表体积的比值，单位为％；

根据毛管力P_c和对应的岩心含汞饱和度S_Hg，在半对数坐标上绘制进汞和退汞毛管力曲线。包括：将测试得到的不同进汞/退汞压力作为毛管力，计算相对应的含汞饱和度，把毛管力与相对应的含汞饱和度做曲线(一般用半对数坐标)，既得出进汞和退汞毛管力曲线。

通过本实施例测试得到的常规压汞毛管力曲线示意图如图2所示。

实施例3

一种通过实施例1所述虚拟仿真测试教学系统测试高压压汞毛管力曲线的方法，包括：

A、打开计算机17，录入岩心1的编号、孔隙度、渗透率、直径、长度；

B、装岩心1、抽真空：将直径25mm，长度20～30mm的岩心1放入岩心室2，关岩心室阀7，开抽空阀3，关放空阀4，开真空泵5抽空15～20min；

C、模拟充汞：开岩心室阀7，开补汞阀8，调整模拟汞杯9的高度使差压传感器14输出为28.00～35.00cm；关抽空阀3，关真空泵5，打开放空阀4，关补汞阀8；

D、进汞、退汞实验：关高压机械泵13的进液阀，调整高压机械泵13使压力传感器12压力为0；由计算机17自动控制高压机械泵13逐级加压，各级压力稳定后记录压力传感器12的压力值Pci2及注入汞体积V_Hg2，直至达到实验最高设定压力120MPa；按设定压力逐级自动退泵，各级压力稳定后记录压力传感器12的压力值Pci3及注入汞体积V_Hg3，直至达到实验最低设定压力；

E、结束实验：开高压机械泵13的进液阀，关隔离阀11；开补汞阀8，开抽空阀3；打开岩心室2，取出岩心1后关紧岩心室2；

F、数据处理，绘制高压压汞毛管力曲线。包括：

G、计算含汞饱和度：某一毛管压力值，即为压力传感器12显示压力值Pci，对应的含汞饱和度S_Hg为：

V_Hg为注入岩心1中的汞体积，Vp为岩心1孔隙体积；

H、绘制高压压汞毛管力曲线：由毛管力和其相对应的岩石含汞饱和度，画出高压压汞毛管力曲线，包括进汞毛管力曲线和退汞毛管力曲线。

通过本发明测试得到的高压压汞毛管力曲线示意图如图3所示。

实施例3

一种通过实施例1所述虚拟仿真测试教学系统测试恒速压汞毛管力曲线的方法，包括：

a、打开计算机17，录入岩心1的编号、孔隙度、渗透率、直径、长度；

b、装岩心1、抽真空：将直径25mm，长度20～30mm的岩心1放入岩心室2，关岩心室阀7，开抽空阀3，关放空阀4，开真空泵5抽空15～20min；

c、由恒速压汞模拟器16自动控制恒速压汞实验进行直至结束，使用程序自动处理数据得出恒速压汞曲线和特征参数。

Claims (12)

1.一种交互式压汞毛管力曲线虚拟仿真测试教学系统，其特征在于，包括岩心室、抽真空装置、进汞或退汞模拟装置、恒速压泵模拟装置、计算机；

所述岩心室用于放置已知孔渗参数的岩心，孔渗参数包括编号、孔隙度、渗透率、直径；

所述抽真空装置用于对所述岩心室进行抽真空；

所述进汞或退汞模拟装置用于逐级升压进汞模拟测试或逐级降压退汞模拟测试，得出进汞压力或退汞压力与含汞饱和度数据，进而画出进汞毛管力曲线或退汞毛管力曲线；

所述恒速压泵模拟装置用于控制在恒速压汞模式下的恒速压汞模拟测试过程和恒速压汞曲线分析计算；

所述计算机用于测试常规压汞毛管力曲线、高压压汞毛管力曲线、恒速压汞毛管力曲线；

进汞或退汞模拟装置包括模拟汞杯、压汞模拟器、差压传感器、压力传感器、高压机械泵；

所述岩心室底端分别连通所述模拟汞杯、所述压汞模拟器，所述模拟汞杯连通所述压汞模拟器，所述压汞模拟器、所述压力传感器、所述高压机械泵依次连通；所述压汞模拟器的两端分别连通所述差压传感器的两端。

2.根据权利要求1所述的一种交互式压汞毛管力曲线虚拟仿真测试教学系统，其特征在于，所述岩心室底端通过高压管线连接岩心室阀一端，岩心室阀另一端连接四通阀的一个接口，四通阀的其余三个接口分别连接补汞阀的一端、校正阀、所述恒速压泵模拟装置，所述补汞阀的另一端连接所述模拟汞杯；所述压汞模拟器通过隔离阀连接所述压力传感器。

3.根据权利要求2所述的一种交互式压汞毛管力曲线虚拟仿真测试教学系统，其特征在于，所述恒速压泵模拟装置为恒速压汞模拟器。

4.根据权利要求3所述的一种交互式压汞毛管力曲线虚拟仿真测试教学系统，其特征在于，所述抽真空装置包括依次连接的真空表、真空泵；

所述岩心室的顶端通过高压管线连接抽空阀的一端，抽空阀的另一端分别连通放空阀、所述真空表。

5.根据权利要求3所述的一种交互式压汞毛管力曲线虚拟仿真测试教学系统，其特征在于，所述恒速压汞模拟器、所述压汞模拟器、所述差压传感器、压力传感器、高压机械泵均通过数据采集控制线连接所述计算机。

6.一种通过权利要求4所述的虚拟仿真测试教学系统测试常规压汞毛管力曲线的方法，其特征在于，包括：

(1)打开计算机，录入岩心的编号、孔隙度、渗透率、直径、长度；

(2)装岩心、抽真空：将岩心放入岩心室，关岩心室阀，开抽空阀，关放空阀，开真空泵抽空15～20min；

(3)模拟充汞：开岩心室阀，开补汞阀，调整模拟汞杯的高度使差压传感器输出为28.00～35.00cm；关抽空阀，关真空泵，打开放空阀，关补汞阀；

(4)进汞、退汞实验：关高压机械泵的进液阀，调整高压机械泵使压力传感器压力为0；按设定压力逐级手动进泵，当进汞压力达到设计进汞压力并不再变化后，记录压力传感器的压力值Pci及模拟汞杯中模拟汞柱高度hi，直至达到实验最高设定压力；按设定压力逐级退泵，当退汞压力达到设计退汞压力并不再变化后，记录压力传感器的压力值Pci1及模拟汞杯中模拟汞柱高度hi1，直至达到实验最低设定压力；

(5)结束实验：开高压机械泵的进液阀，关隔离阀；开补汞阀，开抽空阀；打开岩心室，取出岩心后关紧岩心室；

(6)数据处理，绘制常规压汞毛管力曲线。

7.根据权利要求6所述的虚拟仿真测试教学系统测试常规压汞毛管力曲线的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将直径25mm，长度20～30mm的岩心放入岩心室。

8.根据权利要求6所述的测试常规压汞毛管力曲线的方法，其特征在于，所述步骤(6)，绘制常规压汞毛管力曲线，包括：

校正计量管中汞柱的高度，所述计量管即所述压汞模拟器，如式(I)所示：

h′_i＝h_i+△σ (I)

式(I)中，h′_i是指任一压力下，校正后的计量管中汞柱的高度，单位为cm；h_i是指任一压力下，计量管中汞柱的高度，单位为cm；△σ是指任一压力下，主要包含汞本身的压缩值在内的系统误差；

求取某一毛管力P_c下岩心含汞饱和度S_Hg，如式(Ⅱ)所示：

式(Ⅱ)中，h₀是指进汞压力为零时，汞体积计量管中汞柱的高度，单位为cm；A是指计量管横截面积，单位为cm²；V_P是指岩心中的孔隙体积，

单位为cm³；d是指岩心直径，单位为cm；L是指岩心长度，单位为cm；φ是指岩石孔隙度，即岩石孔隙体积与其外表体积的比值，单位为％；

根据毛管力P_c和对应的岩心含汞饱和度S_Hg，在半对数坐标上绘制进汞和退汞毛管力曲线。

9.一种通过权利要求4所述的虚拟仿真测试教学系统测试高压压汞毛管力曲线的方法，其特征在于，包括：

A、打开计算机，录入岩心的编号、孔隙度、渗透率、直径、长度；

B、装岩心、抽真空：将岩心放入岩心室，关岩心室阀，开抽空阀，关放空阀，开真空泵抽空15～20min；

C、模拟充汞：开岩心室阀，开补汞阀，调整模拟汞杯的高度使差压传感器输出为28.00～35.00cm；关抽空阀，关真空泵，打开放空阀，关补汞阀；

D、进汞、退汞实验：关高压机械泵的进液阀，调整高压机械泵使压力传感器压力为0；由计算机自动控制高压机械泵逐级加压，各级压力稳定后记录压力传感器的压力值Pci2及注入汞体积V_Hg2，直至达到实验最高设定压力90～150MPa；按设定压力逐级自动退泵，各级压力稳定后记录压力传感器的压力值Pci3及注入汞体积V_Hg3，直至达到实验最低设定压力；

E、结束实验：开高压机械泵的进液阀，关隔离阀；开补汞阀，开抽空阀；打开岩心室，取出岩心后关紧岩心室；

F、数据处理，绘制高压压汞毛管力曲线。

10.根据权利要求9所述的测试高压压汞毛管力曲线的方法，其特征在于，所述步骤D中，实验最高设定压力为120MPa。

11.根据权利要求9所述的测试高压压汞毛管力曲线的方法，其特征在于，所述步骤F，包括：

G、计算含汞饱和度：某一毛管压力值，即为压力传感器显示压力值Pci，对应的含汞饱和度S_Hg为：

V_Hg为注入岩心中的汞体积，Vp为岩心孔隙体积；

H、绘制高压压汞毛管力曲线：由毛管力和其相对应的岩石含汞饱和度，画出高压压汞毛管力曲线，包括进汞毛管力曲线和退汞毛管力曲线。

12.一种通过权利要求4所述的虚拟仿真测试教学系统测试恒速压汞毛管力曲线的方法，其特征在于，包括：

a、打开计算机，录入岩心的编号、孔隙度、渗透率、直径、长度；

b、装岩心、抽真空：将直径25mm，长度20～30mm的岩心放入岩心室，关岩心室阀，开抽空阀，关放空阀，开真空泵抽空15～20min；

c、由恒速压汞模拟器自动控制恒速压汞实验进行直至结束，使用程序自动处理数据得出恒速压汞曲线和特征参数。

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