油气储层岩石渗透率定义为储层岩石允许流体通过的能力,是量度油气层可渗透性大小的岩石物性参数,准确测定地层岩石渗透率,无论是油气勘探、储层评价,还是油田开发,渗透率都是不可或缺的岩石物性参数,因此,准确的测定岩石渗透率的重要性是不言而喻的。通常所说的渗透率是指岩石的绝对渗透率,用实验法直接测定岩石渗透率,其实验条件需要满足达西定律规定的三个条件(单相、层流、流体和岩石不发生反应),用液体测定岩石渗透率同时满足上述三个条件经常是有困难的。为了避免流体与岩石发生反应,实验室通常都是用气体来测定岩石的渗透率,所用气体一般为空气。实验室现有的气测渗透率仪有两类：非稳态法和稳态法。遗憾的是这两种方法都存在着严重的不足,或问题,难以准确测量岩石渗透率对于非稳态法,实验室常用的是流量管空气测量法,此试验中需要一个常数B,而此常数的测量存在十分严重的缺陷,不同标准块标定的相同的管段的常数B值有很大的差别,而且直径大的管段常数差别小,直径越小的管段常数差别越大。这样在计算渗透率的时候用不同的B值结果相差会很大的。这是因为所使用的标准块的渗透率是在一定压差下测得的,当实际使用(如标定B值)的压差没有落在测量标准块渗透率的压差区间内时,就会导致结果(如标定出的B值)出现很大的误差。为保证测定结果的准确性,流量常数B应定期进行校正,否则会影响测定的岩心渗透率。对于稳态法,实验室采用的仪器多采用外接高压气瓶,由于气体的滑动效应,气体在不同平均压力下的滑脱效应不同,所测渗透率值也会不同,故此法测量的气体渗透率常常会因人而异,因时而异。本新型气测渗透率仪器在稳压原理的基础上,采用内置充气泵充气,恒定岩心进出口压力,使岩心渗透率的测量永远保持在1%的误差范围内。在仪器设计技术创新上,(1)对于稳压方式,采用高精度玻璃筒供气,气筒中密封可移动活塞,通过水银环密封技术,使活塞在上下移动时,气筒内压力保持恒定从而实现稳压。(2)对于水银环封口技术,由于汞金属(水银)在常温下为液态,其表面张力系数为500×10-3N/m,远大于其它液体表面张力系数玻璃,如水20。C时表面张力系数是72.5×10-3N/m。而且水银不能润湿塑料和玻璃两种材料,由于水银自身张力,在活塞与玻璃管之间形成水银环,达到密封效果。在活塞运动过程,水银不能吸附在玻璃管壁上而造成残留。(3)对于稳压压力数值的确定,由于对仪器要求是能对几个毫达西-几个达西单位的岩心渗透率进行可读测量。故参考资料中几十克的塑料活塞被取代,采用了1-2Kg左右的钢芯活塞,活塞重量提高了上百倍,如此要求下活塞采用水银环封口的技术创新实现,更是对钢芯活塞的加工和封口技术有了更高的创新要求,此为一重难点。(4)为了提高本仪器对低渗岩心渗透率的测试范围,加入了皂膜流量计,以便对流量在1ml/min-20ml/min的低渗岩心进行测量。在仪器自动化方面,一方面加入了可控感应电路,实现了一键式的开启和关闭,自动测量采集数据,使测量更为方便快捷且准确。另一方面为了克服传统皂膜流量计手动掐表计时的缺点,在皂膜流量管中取两端加入小光电感应计时串入计时电路,以便直接公式转换成流量,同时皂膜流量计设计了更为开放的,可调节皂膜管径和光电计时始末位置的配套外壳,使皂膜成泡更为方便,计时更为精准。通过对本新型定压稳态渗透率仪器的研制,实现了以下研究成果：(一)对于稳压方式的研究,在不采用外接高压气瓶的方式下,自给自足气源,且实现岩心进口压力的稳定恒定。(二)对于水银环密封玻璃圆筒技术的研究,工艺上参照塑料活塞注入水银封口测试成功。(三)采用重量1-2Kg的钢芯活塞替代几十克的塑料活塞,加工精度和测试注入工艺都达到了实验预期的要求。(四)电路自动化控制,采用光电感应计时控制,灵敏度和响应时间,误差都达到了很高的精度要求。(五)对比传统测量方式方法,通过大量实验对本仪器各功能部件进行了连接测试,使本仪器对岩心的测试稳定度极高,对实验室大量随机岩心进行多次多日的反复测试,记录实验数据分析发现测试结果误差均在1%内。