用外部注水或注气过程驱油过程中测得不同时刻的岩心两端压差、出口端的各项流体流量，然后用数学公式计算求得相对渗透率。在此过程中，含水饱和度在岩样内的分布是时间和地点的函数。所以把过程称为非稳态过程。
在非稳态方法测定相对渗透率实验时，必须满足下列条件:1 实验过程中要施加足够大的压力梯度已减少毛细管压力的作用 2岩心是均质的 3在试验过程中流体性质不变实验可以在均质的柱塞岩样上进行，通常认为油水相对渗透率与油水粘度比无关，因此，为了使水驱油早见水，含水采油期长的驱替过程中，通常用稠油做实验油。
2、高温高压油水相对渗透率装置主要技术指标
驱替压力：50MPa
岩心规格：φ25×60-100mm
3、高温高压油水相对渗透率装置结构组成
仪器由气体注入系统、液体注入系统、岩心夹持器、环压系统、数据测量系统、数据采集处理系统等主成。
气体注入系统包括：气体增压泵、高压储气罐、增湿器、调压系统等
液体注入系统包括：注入泵、过滤器等。
数据测量系统包括：气体流量、液体流量、压力、质量等参数。
