
- •Глава 2. Специальная часть
- •2.2.2 Техническое описание аппаратурно-методического комплекса «Протон-20м»
- •Исследования керна ямр-релаксометром Введение
- •Физические основы метода ямр
- •Петрофизические основы метода
- •Принципы обработки сигнала: данные ямр и распределения t2
- •2.2.2 Техническое описание аппаратурно-методического комплекса «Протон-20м»
- •Программно-методическое обеспечение петрофизических ямр исследований горных пород
- •2.3 Определение петрофизических характеристик горных пород стандартными методами Стандартные методы определения пористости в лаборатории
- •Стандартный метод определения Кво в лаборатории
- •2.4 Определение петрофизических характеристик горных пород методом ямр
2.3 Определение петрофизических характеристик горных пород стандартными методами Стандартные методы определения пористости в лаборатории
Для определения пористости используют, в основном, два метода: насыщения и газоволюметрический. Газоволюметрический метод позволяет определить в одном опыте объем твердой фазы и образца, а затем рассчитать открытую пористость. Наряду с преимуществами (экспрессность, возможность применения в полевых и лабораторных условиях) метод обладает весьма существенным недостатком: для образца с развитой удельной поверхностью наблюдается значительное завышение пористости за счет сорбции газа. При этом ошибки определения пористости могут составлять 5 %.
В нестоящее время наиболее широкое распространение получил способ определения пористости методом насыщения. Методика работы заключается в следующем. Экстрагированный в аппарате Сокслета и высушенный до постоянной массы образец взвешивают в воздухе на аналитических весах, затем насыщают жидкостью (водой либо керосином) и взвешивают гидростатически в той же жидкости, которой образец насыщен. Затем насыщенный образец взвешивают в бюксе, предварительно удалив с поверхности остатки жидкости. По результатам взвешивания рассчитывают открытую пористость:
где
- масса сухого образца в воздухе,
- гидростатическая масса насыщенного
образца в жидкости,
- масса насыщенного образца в воздухе.
Разница в массах и определяет массу жидкости в поровом пространстве образца, а между и - массу жидкости, вытесненной образцом при гидростатическом взвешивании.
При гидростатическом взвешивании образец помещают в петлю, сделанную из тонкой лески, которая крепится на одно из плеч коромысла аналитических весов. Массу лески при этом необходимо вычитать из результатов взвешивания.
По результатам
взвешиваний рассчитывают объемную
плотность образца
и кажущуюся минералогическую плотность
:
где
- плотность рабочей жидкости.
Минералогическая плотность, вычисленная по такому методу, называется кажущейся, так как она не учитывает наличие в образце закрытой пористости или недонасыщения. Если образец не имеет закрытой пористости, то кажущаяся минералогическая плотность совпадает с истинной минералогической плотностью, определенной на раздробленном образце.
В качестве насыщающей жидкости применяют воду или керосин. Вода (дистиллированная) применяется для хорошо сцементированных неглинистых образцов. Если образец содержит большое количество глинистого материала либо водорастворимых солей, то в качестве насыщающей жидкости используют керосин. Керосин рекомендуется предварительно очистить от смол 2—3-кратной фильтрацией через силикагепь.
Наиболее важной операцией при определении пористости является процесс насыщения образца жидкостью. В качестве аппаратов для насыщения используют различные конструкции с использованием вакуум-насоса, вакуумных эксикаторов, вакуумного сушильного шкафа и др.
Важным фактором при насыщении является правильный выбор режима вакуумирования. От режима насыщения в значительной степени зависит точность определения пористости. Режим вакуумирования выбирается в зависимости от проницаемости образца: чем меньше проницаемость, тем больше должно быть время вакуумирования.
После вакуумирования образцы заливают (под вакуумом) жидкостью в течение 10—15 мин. затем проводят дополнительное вакуумирование образцов, залитых жидкостью, в течение 10 мин, после чего давление в системе приводят к атмосферному. Залитые образцы выдерживаются в насыщающей жидкости (для донасыщения) в течение некоторого времени (от 1 до 40 ч в зависимости от проницаемости).
В то же время общепринятый лабораторный метод определения пористости по методу гидростатического взвешивания дает ошибку всего 0,25%.