Устройство для определения пористости горных пород Советский патент 1984 года по МПК G01N24/08 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям, конкретно к петрофизическому анализу, и может быть использовано для определения пористости как горнЕ х пород, так и любых других неферромагнитных материалов

Известно устройство для определения пористости горных пород по шламу газоволюметрическим методом,, Устройство содержит блок отбора проб,блок фракционирования, блок привязки отобранного шлама к глубинам измерения и измерительную аппаратуру l,

Недостатком такого устройства является необходимость экстрагирования и высушивания, отобранных для него образцовf что приводит к дополнитель(ным погрешностям при измерениях.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения пористости горных пород, содержащее пробоотборник, блок ЯМР и блок регистрации С2 J,

Недостаток этого устройства заключается в том, что для точного измерения порис,тостн необходимо готовить образца строго определенной формы и размеров, что увеличивает трудоем кость работ и их длительность,

Цель изобретения сокращение Времени измерения и повьпиенке точности измерения пористости

ПостаБлеккая цель достигается тем, что в устройство .n.rin определения пористости гор.вых пород, содержащее пробоотборник,- блок ЯМР v; блок Вегистрации, дополнитель но введены блок Магниткой сепарации, блок Фракционировакия, блок индикации глубин, блок корре:щии i-i блок коыпараиии объемов;. при этом блок фракционирозаыня соединен с пробоотборником и через блок магниггной сепарации с бло-ком ЯМР,- перзый выход блока ЯМР оое ипек со входом б.аока компарации бъемов,, зторой - с гзервым входом 6лот;б; корре:хций, выход блока компа-ацки объемов соединен со БТОРЕЙМ входом блока коррекции первый въаход блока коррекции соединен с пер-ым входом ;3ло1са регистрации,- втоой с перБЬтм входом блока индикадни хлубнН; Бторой вход блока индиации глубин соединен с б,чоком фракионирования; выход блока индикации лубин соединен со вторыи зходом блока регис: рацик,,

На чертежа изобра/хена блок-схема устрсйства дчя определения пористос и горны X п о р од о

Устройство содержит пробоотбор г ник If соединеккый с блоком фракционирования 2, который соединен с блоком индикации глубин 3 и блоком агнитной сепарапня 4, блок ЯМР 5.ыходы которого соедкнекы со входами блока компарацки объе -;сБу 6 и .блока

коррекции 7, выход блока коррекции, 7 соединен со входом блока регистрации 8, с которым также соединен выход блока индикации глубин 3.

Устройство работает следующим образом,,

На вход блока фракционирования 2 с пробоотборника 1, установленног на устье бурящейся скважины, поступает шламовый материал, который сортируется по фракциям с размерами частиц шлама более 3 и менее 8 мм (например, 3-5 и 6-8 мм)„

Фракция шлама определенного размера поступает на блок индикации глубин 3 и на блок магнитной сепарации 4, при этом в блоке индикации глубин 3, который предназначен для установления глубины нахождения исходной породы в разрезе скважины, из которой получен исследуемый образец, и содержит счетно-решающую схему, датчики размеров частиц шлама, скорости потока и состава бурового раствора, глубины скважины, механической скорости ее проходки и простоя и узел коррекции привязки глубины отбора шлама по петрофизическим реперам,, оценивается глубина исходной породы, из которой частицы шлама определенного размера выбурены,

- Фракция ишама, поступающая на блок магнитной сепарации 4 очищается от железных включений (стружка, окалкнс-;) , которые гасят и искажают наблюдаемый сигнал ЯМР от-исходной горной породь: Блок магнитной сепарации 4 содер кит лентопротяжный механизм, перемещающий отобранную пробу ,ш,лама в магнитном поле электромагнитнь:;х э,лементов, расположенных над этой пробой, а также элементы удаления извлеченных включений,

Магкитоподъемная сила и скорость перемещения полотна ленты с исследуемым образцом задаются в зависимости от размеров фракции этого образца --счетно-решающим .устройством, связанным с блоком фракционирования 2.

Отсепарированный таким образом шлам поступает на в,ход блока ЯМР 5, который содержит датчик для исследуемого образца шлама и систему измерений сигнала ЯМР и интервала между высокочастотными импульсами от этого образца. Эти данные поступают на входы блока омпарации объемов б и блока коррекции 7.-,

Посредством блока компарации объемов 6 оцениваются объемы порогового .пространства и межчастичн ого пространства, а также твердой фазы образца шлама, которые соответствуют измеренным значениям амплитуд сигналов ЯМРв Блок компарации объемов включает в себя манипуляционный узел, элементы памяти и счетно-решающее устройство. Манипуляцио-нный узел помещает пробирку с эталонной водородсодёржащей жидкостью в датчик блока ЯМР и посылает командный импульс в блок ЯМР 5, после чего производится измерение, полученный сигнал поступает на элементы памяти и в командное устройство манипуляционного узла, затем манипуляционный узел производит смену пробирки с эталонной водородсодержащей жидкостью на пробирку с образцом и указанной жидкостью, дает сигнал на измерение на блок ЯМР Измеренный сигнал также поступает на элементы памяти и командное устройство, после чего манипуляционным узлом производится заполнение пробирки дозой более тяжелой и вязкой жидкости, которая замещает эталонную жидкость в межчастичном Объеме. Дает ся команда на измерение сигнала ЯМР измеренный сигнал поступает вместе с двумя ранее измеренными сигналами Счетно-решающее устройство опредепористость образца К по форму К Ад-А +А амплитуда сигнала от чисто где AJ водородосодержащей жидкости амплитуда сигнала от жидкости, оставшейся в межчас тичном пространстве; .амплитуда сигнала от жидкости в поровом пространст образца. Сигнал, соответствующий пористос ти образца, поступает с выхода счет но-решающего узла блока компарации объемов 6 на вход блока коррекции 7 Одновременно на вход,блока коррекции 7 поступает сигнал с блока ЯМР 5, на основании этих сигналов в блоке коррекции 7 устанавливается вещественный состав образца, сравниваются ЯМР характеристики этого состава с аналогр1чными характеристиками обвальной породы и корректируется в соответствии с этим значением пористости. С.-блока коррекции 7 на блок индикации глубин 3 поступает сигнал, характеризующий вещественный состав исследуемого образца для реперной коррекции исходной глубины отбора этого образца. С блока индикации глубин 3 и с блока коррекции 7 сигналы поступают на блок регистрации 8 для записи -в двухкоординатной системе измерения величины пористости горных пород в разрезе скважины с глубиной в виде соответствующей шламограммы пористости. Запись шламограмм осуществляется посредством лентопротяжного механизма, скоро ::ть перемещения которого управляется блоком индикации глубин, а величина отклонения задается преобразователем напряжения, пропорционального величине пористости в механическое или другое отклонение фиксирующего элемента на ленте, пленке, бумаге. Использование изобретения обеспечивает следующие упрощение измерений и сокращение времени их проведения за счет исключения операций .высушивания, экстрагирования, обработки образцов. При этом появляется возможность вести непрерывный и оперативный контроль за процессом проходки скважины, удешевляются геологоразведочные работы.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее пробоотборник, блок ЯМР и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени измерения и повышения точности измерения пористости, в устройство дополнительно введены блок магнитной сепарации, блок фракционирования, блок индикации глубин, блок коррекции и блок компарации объемов, при этом блок фракционирования соединен с пробоотборником и через блок магнитной сепарации с блоком ЯМР, первый выход блока HiMP соединен с входом блока компарапир объемов, второй с первым входом 6пока коррекции, выход блока компарации объемов соединен с вгорым входом блока коррекю ции, первый выход блока коррекции соединен с первым входом блока региЬтрацик,второй - с первым входом блока индикации глубин, второй в.ход блока индикации глубин соедикен с | блоком фракционирования, зыход блока индикации глубин соединен с вторым входом блока регистрации. 1 оо оэ