渗流电摸拟实验装置流程图

❶ 物理沉积模拟研究方法与步骤

对湖盆沉积砂体的形成与演变依据一定的科学准则对碎屑沉积砂体的形成与演变进行模拟是碎屑岩沉积学发展的重要边缘分支学科，也是研究碎屑沉积体系分布的一条重要途径。物理模拟研究就是将自然界真实的碎屑沉积体系从空间尺寸及时间尺度上都大大缩小，并抽取控制体系发展的主要因素，建立实验模型与原型之间应满足的对应量的相似关系。这种相似关系建立的基础乃是一些基本的物理定律。如质量、动量和能量守恒定律等。

1.物理模拟研究的基本步骤

现在看来，碎屑沉积模拟一般可分为物理模拟和数值模拟两个方面。物理模拟是数值模拟的基础，可以验证数值模拟的正确性；数值模拟反过来可以有效地指导物理模拟，使物理模拟具有一定的前瞻性。应当说，物理模拟与数值模拟相辅相成，对实际问题的解决可以起到相互促进的作用。

物理模拟是对自然界中的物理过程在室内进行模拟，其发展历史已逾百年，在水文工程及河流地貌学上应用较广，已经初步建立了一套理论基础和实验方法。至于开展碎屑沉积砂体形成过程及演变规律的物理模拟，还是近二十年的事情。应当承认，碎屑砂体沉积过程的物理模拟与水文工程的模拟是两类不同性质的模拟过程。水文工程的物理模拟是在现今条件确定的情况下，预测未来几十年内河道淤积演变对水文工程的影响，所涉及的时间跨度非常短暂；而碎屑砂体形成过程的物理模拟则是在沉积初始条件基本未知，依靠沉积结果反演沉积条件，从而逼近沉积过程的一种模拟。它所涉及的时间跨度是地质时代，一般在几千至几万年甚至几十万年的时段内，因而研究难度比较大。值得指出的是，形成一个碎屑砂体的时间与该砂体形成后所经历的更加漫长的成岩时间是两个概念。碎屑物理模拟所考虑的时间是碎屑沉积体系的形成时间。

物理模拟的关键是要解决模型与原型之间相似性的问题，也就是说，实验模型在多大程度上与原型具有可比性是成败的标准。为此物理模拟实验必须遵从一定的理论，这种理论可称之为相似理论。模型与原型之间必须遵守的相似理论包括几何相似、运动相似及动力相似。

碎屑物理模拟一般都在实验装置内进行，物理模拟的方法步骤可概括为如下步骤：

1）确定地质模型。所涉及的参数包括盆地的边界条件（大小、坡度、水深、构造运动强度、波浪、基准面的变化等）、流速场的条件（流量、流速、含砂量等）、入湖或海河流的规模及分布、沉积体系的类型、碎屑体的粒度组成等。

2）确定物理模型。由于自然界中形成沉积体系的控制因素较多，确定物理模型的关键是抓住主要矛盾，而忽略一些次要因素。好的物理模型应当反映碎屑沉积体系的主要方面。物理模型的主要内容是确定模型与原型的几何比例尺与时间比例尺、流场与粒级的匹配、活动底板运动特征以及模型实验的层次。

3）建立原型与模型之间对比标准。实验开始前应确定每个层次的实验进行到何种程度为止，是否进入下一个层次的模拟，所以确定合适的相似比十分重要。

4）明确所研究问题的性质。应当明确沉积学基础问题的研究可以假设其他因素是恒定的，而重点研究单一因素对沉积结果的影响，但实际问题的解决往往是复杂的。各种因素之间是相互制约的，因此必须综合考虑。一般应从沉积体系的范畴思考问题，而不能仅从某个单砂体着手就事论事。因为单砂体是沉积体系甚至是盆地的一部分。

5）确定实验方案。即在物理模型的基础上，进一步细化实验过程，把影响碎屑沉积的主要条件落实到实验过程的每一步，特别应注意实验过程的连续性和可操作性。因为实验开始后一旦受到某些因素的影响而被迫中断，再重新开始时，该沉积过程是不连续的（除非在形成原型的过程中确实存在这种中断），流场的分布将受到较大影响，因此，实验开始前的充分准备是十分必要的。

6）适时对碎屑搬运沉积过程进行监控。因为沉积模拟研究是对地质历史中沉积作用的重现，是对过程沉积学进行的研究。所以沉积过程的详细记录和精细描述是必需的，只有这样才能深入研究过程与结果的对应性。

7）过程与结果的对应研究。实验完成后对沉积结果的研究一般可采用切剖面的方法，对碎屑沉积体任一方向切片建立三维数据库，并与沉积过程相对应，比较原型与模型的相似程度，从而对原型沉积时的未知砂体进行预测。目前已经做到的对比项目有相分布特征、厚度变化、粒度变化、夹层隔层的连通性及连续性、渗流单元的分布等。

2.物理模拟的实验方法

1）确定模拟区的规模及层位。在对模拟原型进行研究的基础上，根据要求确定模拟的地质层位。若模拟区块较大或模拟层段较厚，一般要进一步细分，才能保证模拟的精度。

2）确定模型的比尺。一般来说应保持x、y、z三个方向为同一比尺，即物理模型为正态模型，这样可保证模拟结果的精度较高；若为变态模型，变率一般应小于5。

3）确定实验装置的有效使用范围。当原型与模型的比尺确定后，实验装置上有效使用范围便随之确定。

4）确定原始底形。按实际资料，将模拟层位以下地层的底形按比例缩至实验装置内。

5）确定加砂组成。按模拟层位的粒度分析资料并加以确定。

6）确定洪水、平水、枯水的流量。一般根据模拟原型沉积时的气候特点，结合现代沉积调查及水文记录，概化出流量过程线，按流量过程施放水流。

7）湖水位控制。根据原型研究，按比例选择合适的初始沉积时的湖水深度，另外，应确定每一阶段的沉积过程是否在高位体系域、低位体系域或是水进水退体系域内进行，最好明确一种体系域变化为另一种体系域的时间长短，即变化速率，因为这关系到实验过程中湖水位的调节。

8）确定加砂量。一般洪水、平水、枯水的加砂量明显不同，加砂量的确定应与流量过程匹配，并考虑水流能够搬运为原则，同时应明确实验过程为饱和输砂还是非饱和输砂。

9）含砂量控制。此参数是储集砂体地质研究中不能获得的参数，一般采用现代沉积调查的结果进行类比，按洪水期、平水期、枯水期分别设计，也可以设计为一个区间，按流量调节。

10）河道类型。国外物理模拟研究在实验开始前，一般在原始底形上塑造模型小河，以使水流首先有一流道。该模型小河对以后的沉积作用不产生太大的影响。随着实验的进行、水流会自动调整。但一般若原型资料较好，在缩制原始底形时，已存在水流的通道不需要设置模型小河。

11）确定河岸组成。在需要设置模型小河时，应考虑河岸的组成，因为这关系到河岸的抗冲性以及河道的迁移和决口。一般应考虑原型的特征来设计。

12）活动底板控制。活动底板运动是地壳运动在实验室内的表现，它从宏观上控制了沉积作用的特征和样式。首先应明确原形沉积时构造运动的类型与性质、构造运动的强度与时期，这涉及活动底板运动的幅度和速率是否造成断层及断距的大小等。

13）过程监控。由于沉积模拟研究是对砂体的形成过程进行研究，所以实验全过程的监控是分析对比过程与结果必不可少的，国内外一般采用与时间同步的电动照相机和对实验过程全程录像的方法，辅以详细的观察描述来对实验过程进行跟踪监控。

14）过程细化。将实验过程细化为若干个沉积期，每一个沉积期对应一个单砂体或一个砂层组，每一期沉积过程结束后，详细测量各种参数、边界形态等。

15）剖面研究。实验完成后，对沉积砂体进行纵、横剖面的切片研究，并与过程相对应，最终与原型砂体进行对比，检验实验结果的准确性。

16）整理各类资料、数据，为数值模拟研究提供必要的信息。

3.物理模拟的标准

碎屑沉积过程物理模拟成功与否的判别标准就是实验模型与原型相似程度的高低。在油气勘探阶段，可以与地震剖面和测井曲线所反映出来的砂体类型和砂岩厚度进行对比。在油气开发阶段，可以与测井曲线和开发动态相比较。目前各类静态参数（粒度、厚度、连续性、连通性、砂体延伸方向和规模、沉积相类型等）的符合率一般为70%，动态方面的对比尚没有深入研究。

4.物理模拟的局限性

（1）尺度的限制

任何物理模拟实验装置由于受到场地及装置大小的限制，不可能无限制地扩大规模。如果原型的几何规模比较大，要想在室内实现模拟，就只有缩小比例，而任何比尺的过度缩小，都将造成实验结果的失真和变形，导致原型与模型之间相似程度的降低。根据目前实验水平，一般x、y方向的比例尺控制在1∶1000之内较合适。z方向的比尺控制在1∶200之内比较理想。实际工作中，一般使x、y、z方向比尺保持一致，即选用正态模型准确性较高。某些情况下，根据原型的形态特点，x、y、z方向的比尺允许不一致，即选用变态模型，但二者相差不宜太大，否则容易造成实验结果的扭曲。

（2）水动力条件及气候条件的限制

自然界碎屑沉积体系形成过程中，水动力条件非常复杂，有些条件在实验室内难以实现，如潮汐作用、沿岸流、水温分层、盐度分异以及沉积过程中突然的雨雪气候变化等影响因素，这些都在一定程度上影响了实验过程的准确性。

（3）模型理论的限制

在物理模拟相似理论中，诸多相似条件有时并不能同时得到满足，而某个条件的不满足就可能导致实验结果在一定程度上失真。例如，要使模型水流与原型水流完全相同，必须同时满足重力相似与阻力相似，但二者是一对矛盾；又如悬浮颗粒的运动，现有模型中关于沉降速度的相似条件有沉降相似和悬浮相似，很显然，二者也不可能同时满足。因此实验方案设计中，提取起主要作用的因素显得十分重要。

尽管碎屑沉积体系的物理模拟存在上述许多局限，但它在促进实验沉积学的发展、研究碎屑体系形成过程及演变规律、预测油气储集砂体的分布方面愈来愈显示出它独特的优势。

❷ 水力学渗流电模拟实验中为什么要求实验盘水平

实验盘水平时，水均匀分布在盘中，即盘中各处水深一致。这样，整个水体的电阻就是均匀的，对应的是均质各向同性的土壤。

❸ 如何控制电渗流的大小和方向

将少量表面活性剂加入缓冲液,能明显改变电渗流大小,甚至使其改变方向。

电渗流或电渗效应是于多孔介质、微通道、及其它流体管道两端施加电压时造成的流体流动。电渗流速度与管道尺寸无关，但是尺寸大的管道中流体与压力梯度的关系会更明显。电渗流对小尺寸流动意义更为重大。电渗流是化学分离技术中的重要技术，特别是毛细管电泳。电渗流可以发生在自然的未过滤的水中。

电渗流（electroosmoticflow，EOF)是一种电动（electrokinetic)现象。当一个电场加在一个带电荷的表跨炒面（例如pH>3的玻璃毛细管的内壁）或者多孔的固体介质的两端，同时该表面或介质处在电解质溶液中的时候，溶液会以某一固定的速度流动。

电渗流是由溶液中施加在净移动电荷上电场产生的库仑力引起的。在两种不同物质的界面上，正负电荷分别排列成的面层。在溶液中，固体表面常因表面基团的解离或自溶液中选择性地吸附某种离子而带电。

由于电中性的要求，带电表面附近的液体中必有与固体表面电荷数量相等但符号相反的多余的反离子。带电表面和反离子构成双电层。当电场加在流体上时，双电荷的净电荷被库仑力驱动而移动。这种流动即电渗流。

由于多孔介质材料、微通道壁或其它流体管道材料表面带负电荷，液体中的正离子被吸引附着于通道壁上，最靠近通道壁的正离子被吸引的力量最强，距离通道壁越远，正离子所受的吸引力越弱。

水分子因具偶极性而吸附于正离子上，当在通道两端施加电压时，距离通道壁较远的正离子（受壁的吸引力较弱，可自由移动）游向负极，正离子带着吸附于其上的水分子以及因为摩擦力牵引著其他水分子一齐游向负极，此即为电渗效应。

❹ 电渗流的简介

电渗流(electroosmotic flow, EOF)是一种电动(electrokinetic)现象。当一个电场加在一个带电荷的表面（例如pH>3的玻璃毛细管的内壁）或者多孔的固体介质的两端，同时该表面或介质处在电解质溶液中的时候，溶液会以某一固定的速度流动（图1）。电渗流是由溶液中施加在净移动电荷上电场产生的库仑力引起的。在两种不同物质的界面上，正负电荷分别排列成的面层。在溶液中，固体表面常因表面基团的解离或自溶液中选择性地吸附某种离子而带电。由于电中性的要求，带电表面附近的液体中必有与固体表面电荷数量相等但符号相反的多余的反离子。带电表面和反离子构成双电层。当电场加在流体上时，双电荷的净电荷被库仑力驱动而移动。这种流动即电渗流。

❺ 地下水运动的基本规律

地下水具有流动性，为了确定其水量，就必须研究地下水运动的基本规律。以往的研究多集中于多孔介质饱水带重力水的运动，但在解决地下水的补给、潜水蒸发以及污染质在包气带中的运移机理等实际问题时，却涉及到包气带水以至结合水的运动，因此包气带水的运动规律的研究，近年来也越来越受到学者们的关注。

地下水在孔隙岩石中的运动称为“渗流”（或渗透），渗流占据的空间称渗流场。地下水在松散岩石粒间孔隙和宽度不很大的裂隙中流动时，流速很慢，加之受到介质固相表面的吸力较大，故水的质点排列有序，多呈“层流”运动。在个别宽大的洞穴和裂隙中，水流速度较大，水流质点呈无秩序的互相混乱流动，则属于“紊流”运动。

水在渗流场内运动，当各个运动要素（水头压力、流速、流向）不随时间变化时，称为稳定流；当运动要素随时间变化时称为非稳定流。严格地讲，自然界中的地下水运动都属于非稳定流，但为了便于分析和运算，当上述运动要素变化微小时，也可看作为稳定流。

一、饱水带重力水运动的基本规律

有关饱水带重力水运动的第一个规律，是法国水力学家达西（H.Darcy）在1856年通过实验得到的。

达西通过圆筒砂柱的渗透实验装置（图3-4）得到了水头高度不变条件下，砂层的渗透流量（Q）与水力坡度（I）和过水断面（W）的关系式：

趋于零，则V_t=K，即入渗速度趋于定值。

❻ 实验二 达西渗流实验

一、实验目的

1. 通过稳定流渗流实验，进一步理解渗流基本定律———达西定律。

2. 加深理解渗透流速、水力梯度、渗透系数之间的关系，并熟悉实验室测定渗透系数的方法。

二、实验内容

1. 了解达西实验装置与原理。

2. 测定 3 种砂砾石试样的渗透系数。

3. 设计性实验: 横卧变径式达西渗流实验。

三、达西仪实验原理

达西公式的表达式如下:

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式中: Q 为渗透流量; K 为渗透系数; A 为过水断面面积; ΔH 为上、下游过水断面的水头差; L 为渗透途径; I 为水力梯度。

式中各项水力要素可以在实验中直接测量，利用达西定律即可求取试样的渗透系数 (K) 。

四、实验仪器和用品

1. 达西仪 (见图Ⅰ2-1) 。

2. 试样: ①砾石 (粒径为 5 ～ 10 mm) ; ②粗砂 (粒径为 0. 6 ～ 0. 9 mm) ; ③砂砾混合 (试样①与试样②的混合样) 。

3. 秒表。

4. 量筒 (100 mL，500 mL 各 1 个) 。

5. 计算器。

6. 水温计。

图Ⅰ2-1 达西仪装置图

五、实验步骤

1.测量仪器的几何参数(实验教员准备)。分别测量过水断面的面积(A)，测压管a、b、c的间距或渗透途径(L)，记入表格“实验二达西渗流实验记录表”中。

2.调试仪器。打开进水开关，待水缓慢充满整个试样筒，且出水管有水流出后，慢慢拧动进水开关，调节进水量，使a、c两测压管读数之差最大;同时注意打开排气口，排尽试样中的气泡，使测压管a、b的水头差与测压管b、c的水头差相等(实验教员准备，学生检查)。

3.测定水头。待a、b、c三个测压管的水位稳定后，读出a、c两个测压管的水头值(分别记为H_a和H_c)，记入实验记录表中。

4.测定流量。在进行步骤3的同时，利用秒表和量筒测量t时间内出水管流出的水体积，及时计算流量(Q)。连测两次，使流量的相对误差小于5% ，取平均值记入实验记录表。

5.由大到小调节进水量，改变a、b、c三个测压管的读数，重复步骤3～4。

6.重复第5步骤2～4次，即完成3～5次试验，取得某种试样3～5组数据。

7.换一种试样，选择另外一台仪器重复上述步骤3～6进行实验，将结果记入实验记录表中。

8.按记录表计算实验数据，并抄录其他实验小组不同试样的实验数据(有条件的，可用3种试样做实验)。

9.实验中应注意的问题。

1)实验过程中要及时排除气泡。

2)为使渗透流速-水力梯度(v-I)曲线的测点分布均匀，流量(或水头差)的变化要控制合适。

六、实验成果

1.提交实验报告表，即达西渗流实验记录表。

2.在同一坐标系内绘出3种试样的v-I曲线(实验二用纸)，并分别用这些曲线求出渗透系数(K)，与根据实验记录表中的实验数据计算结果进行对比。

七、思考题(任选2题回答)

1)为什么要在测压管水位稳定后测定流量?

2)讨论3种试样的v-I曲线是否符合达西定律?试分析其原因。

3)将达西仪平放或斜放进行实验时，结果是否相同?为什么?

4)比较不同试样的K值，分析影响渗透系数(K)的因素。

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实验二 达西渗流实验记录表

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实验一用纸

实验二用纸

附 设计性实验

横卧变径式达西渗流实验

一、实验目的

1. 测定稳定流、变过水断面条件下砂性土的渗透系数。

2. 通过实验加深对稳定流条件下达西定律的理解，加深理解渗透流速、过水断面、水力梯度和渗透系数之间的关系。

二、设计性实验内容 (供参考)

1. 将两个砂样柱装同一种砂样，求取砂样的渗透系数。

2. 将两个砂样柱分别装两种砂样，求取两种砂样的渗透系数。

三、实验仪器与用品

1. 横卧变径式达西渗流仪 (图Ⅰ2-2) 。

2. 不同粒径的砂样。

图Ⅰ2-2 横卧变径式达西渗流仪装置图

四、横卧变径式达西渗流仪简介

本仪器主体结构包括横卧变径式有机玻璃试样柱两个，可升降的供水装置以及测压板。每一个试样柱上设有两个测压点与测压板相连，可以测定试样土层对应点的测压水头，了解同一砂样柱或不同砂样柱的水力梯度变化特征。仪器通过升降装置可调节供水装置 (稳定供水箱) 水位，通过进水开关控制流量大小。

五、设计实验要求

1. 查阅相关文献，实验前详细地写出一种砂性土渗透系数测量的实验方案。

2. 根据实验方案设计实验记录表格，要求表达直观，内容齐全，有利于计算分析。

3. 根据设计方案自己动手装样与实验，实验中详细记录实验步骤、数据和现象。

4. 对实验数据、计算结果和观察到的现象进行必要的讨论，并撰写实验报告。报告内容包括: 实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤、实验注意事项、实验成果。

❼ 电渗流的起因

由于多孔介质材料、微通道壁或其它流体管道材料表面带负电荷，液体中的正离子被吸引附着于通道壁上，最靠近通道壁的正离子被吸引的力量最强，距离通道壁越远，正离子所受的吸引力越弱。水分子因具偶极性而吸附于正离子上， 当在通道两端施加电压时，距离通道壁较远的正离子（受壁的吸引力较弱，可自由移动）游向负极，正离子带着吸附于其上的水分子以及因为摩擦力牵引著其他水分子一齐游向负极，此即为电渗效应。
对于毛细管区带电泳
电渗流速度由下列公式

❽ 考虑铁离子影响的元素硫沉积伤害实验

水力压裂技术和酸化技术是目前改造低渗透油气储层的主要手段，对于含硫气藏，水力压裂技术和酸化酸压技术都面临着重大的挑战［74］。针对高含硫储层的酸液配方还值得深入研究和评价，也面临单质硫沉积和硫化亚铁沉淀对储层的二次伤害。

有效解决储层改造中的控硫控铁难点问题，必须立足于对含硫化氢气藏储层特性和硫化氢特定理化性质的系统研究，弄清高温、高压、高含硫条件下Fe（Ⅱ）—H₂S、Fe（Ⅲ）— H₂S的反应特性、储层酸—岩反应机理及酸蚀裂缝导流能力的影响因素，提出针对性强的酸液体系与酸压工艺。对含硫化氢气井的处理，主要集中在控铁沉积上以及相应的溶剂研究方面^［75］。但对于实际储层高温高压的情况，特别是对于没及时返排出地层的残余酸液中铁离子对储层产生的伤害及伤害程度还缺乏相应的实验研究。

为更好地模拟施工结束后残余酸液中铁离子对储层产生的伤害，利用溶解有饱和元素硫的天然气通过含铁离子的露头砂压制的人造岩心，建立并模拟完成了储层元素硫沉积衰竭式伤害渗流实验。

3.2.1 酸液中铁离子对高含硫气藏储层产生的伤害

作为酸压工作液的工业级盐酸，本身含有相当数量的Fe3＋，这是硫化氢油气井酸压作业中三价铁的主要来源。从而酸压作业过程中不可避免地会产生一定量的铁离子（Fe^3＋，Fe^2＋），在H₂S存在的条件下，Fe^3＋和Fe^2＋的沉淀行为会发生很大的改变（与常规条件相比），极易形成硫化亚铁沉淀，引起严重的地层伤害。与不含硫化氢的情况相比，铁沉积的控制变得更加复杂和困难。外来流体中只要存在Fe^3＋，便立即与H₂S发生氧化—还原反应，Fe^3＋被还原成Fe^2＋，同时S^2-被氧化成S⁰从溶液中析出：

图3.5 平均压力与渗透率之间的关系

整个实验伤害来源于两部分组成，一部分来源于铁离子与硫化氢发生化学反应，其次则是随着温度压力的降低，元素硫沉降所产生的伤害。从图3.5中可以看出，初期斜率普遍较大，主要以化学反应为主，后期曲线偏向平缓，这更加说明了化学反应的产生对储层伤害的严重性。

❾ 水合物渗透率的测定

渗透率是反映多孔介质的渗流能力的参数，是影响天然气水合物分解后的产气速度的重要因素。因此，在天然气水合物的开采利用阶段，含水合物沉积层的渗透率以及初始天然气水合物饱和度、生产压力等都将对天然气水合物的开采效果产生重要影响。

实验装置

实验装置的水合物生成与驱替部分采用同一个容器，即水合物生成后可以立即进行驱替试验，测定该种状态下的渗透率。容器的温度由外部夹套中的冷却水控制，温度范围为-30℃至室温。容器的最高工作压力为30MPa，工作温度范围为-30～30℃，内径为60mm。驱替压差采用高静压差压变送器，同时采用压力传感器测量两端的压力，以便在压差超出差压传感器的测量范围时，可以直接测量两端压力以求出压差。由于压力传感器的精度等级为0.05，所以在30MPa的量程下，其最小分辨率为15kPa，差压传感器的量程应取150kPa。趋替动力采用MOSTB精密平流泵，在双机轮替的工作模式下，可以确保驱替压力波动小于0.01MPa，同时，通过计算机控制系统设定泵的控制参数及取回数据。图75.12为整个装置系统的示意图:

图75.12 水合物渗透率测定装置示意图

实验技术与方法

在实验装置内可模拟低温高压环境下在沉积物中生成天然气水合物，实验过程中使用TDR技术测量沉积物中的含水量，以此确定沉积物中天然气水合物的饱和度，在不同天然气水合物饱和度情况下，测量水的渗透率。水合物与容器内壁间采用导热橡胶套隔开，目的是阻断水合物与容器内壁间可能的流道，以确保驱替液体确实是通过水合物的内部通道。考虑到TDR的测量精度，确定的反应区长度取为150mm，TDR探针同时作为热电阻的载体。在测定的反应区外，考虑到不能产生管道阻塞的现象，两端必须保持有不生成水合物的区域，这两个区域设定为50mm，具体试验中的长度由TDR测试结果实测计算得出。具体实验步骤如下:

1)反应容器内预先装填好沉积物并压实;系统抽真空后，在饱和水容器中，制备指定压力下的饱和水。此时的压力将在整个水合物生成过程中稳定不变。

2)背压阀全开，启动平流泵，使饱和水在系统中循环流动，以便饱和水充分浸润沉积物。

3)关闭平流泵，同时关闭反应容器两端的阀门以稳定容器内压力，启动制冷，开始水合物的生成。同时采集温度及TDR数据。

4)水合物生成结束后，可开始水渗透率的测试。设定驱替压力差，动态控制平流泵出口压力，保持压差恒定。纪录压差、流量，以及温度和TDR数据。

5)通过下列公式计算含水合物样品的水渗透率:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:k_a为水渗透率，μm²;q_w为水的流量，mL/s;μ_w为测定温度下水的黏度，mPa·s;L为试样的长度，cm;A为试样截面积，cm²;p₁为试样进口压力，MPa;p₂为试样出口压力，MPa。

6)同时，根据TDR波形，计算多孔介质中水合物的饱和度，由此得出不同水合物饱和度情况下试样的水渗透率，了解水渗透率随水合物饱和度的变化趋势。