Способ измерения электрического сопротивления образцов горных пород Советский патент 1986 года по МПК G01N27/02 

I

Изобретение относится к геофизике, в частности к области петрофизи ки, и может быть использовано для измерения электрического сопроти15ле ния образцов горных пород, керна, шлама.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет уменьшения искажающего влияния диффузии ионов между жидкостями, за- полняюисими поры образцов и резисти- виметр.

При измерении электрического сопротивления поры образцов заполняют электролитом, например водным раствором NaCl, электрическое сопротивление которого не должно менятьс в процессе измерения. По условиям проведения измерений известным способом образщл погружаются в резисти виметр, заполняемый :жидкостями с: меньшей концентрацией ионов электролита. В результате этого при контакте жидкостей происходит диффузия ионов, что приводит к измененик удельного электрического сопротивления жидкостей и искажению результатов измерений.

Физической основой предлагаемого способа является способность некоторых слабодиссоциирующих органических веществ, их смесей и вод1й1х растворов у1«1еньшать диффузию ионов за счет высокой концентрации электрчески нейтральных дипольных молекул и способности организовать комплексные ионные соединения. Кроме того, подбором жидких сред, в которых расворимость солей 5 например NaCl, разная, можно путем растворения в них соли добиться необходимь х соотношен удельных электрических сопротивлений жидкостейэ заполняющих поры образцов и резистивиметр, с одновременным приближением к закону распределений. Если, например, поры образца горной породы насыщены водным раствором NaCl и образец опущен в резистивиметр с другой жидкостью, то согласно закону распределения можно подобрать такую концентрацию примеси NaCl в среде, заполняющей резистивиметр, что диффузия ионов NaCl будет минимальной. Влиянием диффузи электрически нейтральных дипольных молекул можно пренебречь.

,Б качестве жидкостей, ослабевающих и тормозящих диффузию ионов

0

5

электролитов используют, например, этиловый спирт, водные растворы са- каров, мочевины, ацетон, нитробензол и их смеси, обладающих высоким удельным электрическим сопротивлением (от десятков Ом-м и вьше), которое регулируют (уменьшают) добавками электролита.

Практическая возможность реализации предлагаемого технического решения иллюстрируется на чертеже.

На нем представлены.результаты экспериментальных исследований, вы- полненньт авторами на образце пес- 5 чаника кубической формы размером 2,5 см насыщенного водным раствором HaCl с концентрацией 185 г/л. Образец был расколот на четыре примерно равные части, каждую из которых поочередно помещали в резистивиметр, заполненный соответственно одной из ис1:шедуемьгх жидкостей.

Эксперимент проводят следующим образ о м.

Путем добавок водного раствора ЫаС1 с концентрацией 185 г/л удельное электрическое сопротивление каждой из исследуемых жидкостей доводят примерно до одинакового значения (в пределах 18-19 Ом-м), Затем каждую из частей образца поочередно помещают в одну из жидкостей и просле- ;кившот изменение измеряемого электрического сопротивления системы :1кидкость-образец в зависимости от времени t. Б качестве исследуемых :ясидкостей берут этиловый спирт 96 , раствор пищевого сГахара с -плотностью 1,275 т/м, концентрированный раствор мочевины и воду.

Как показывают исследования, зти- ловый , спирт и раствор сахара практически не изменяют своего электрического сопротивления при контакте с образцом, насыщенным водным раствором NaCl, что также подтверждается контрольными измерениями электрического сопротивления жидкости без об-- разца после проведения опыта, которое остается неизменным.

Раствор мочевины также резко тормозит процессы диффузии ионов электролита по сравнению с водой, но значительно меньше, чем спирт и раствор сахара. Формула изобретения

Способ измерения электрического сопротивления образцов горных пород.

5

:5

за{$лючвющийся в том, что образец последовательно помещают в двухэлек- тродную ячейку с жидкостями с заранее заданными удельными сопротивлениями, измеряют и определяют сопротивление образца при условии равенства значений удельного сопротивлеJ K,OM-M

S/nuj off /tf спирт, - раствор

15

i кия образца и удельного согпротивле- ,ния жидкости, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения точности измерений, в качестве жидкостей используют насьпденные водные растворы слабодиссоциирующих органических веществ.

Растбор сахара + раствор Had

Ю

PacmSop тчеВииы

t acmKop

Вода

Предлагается способ измерения электрического сопротивления образцов горных пород, в том числе шлама, основанный на помещении образцов горных пород в резнетивиметр, заполняемый насыщенными водньмн растворами диссоциирзгющих органических веществ с известными удельными электрическими сопротивлениями, и проведении циклических измерений при различ-, ных электрических сопротивлениях заполняющих, резистивимеТр жидкостей, на основании которых определяется электрическое сопротивление образцов горных пород произвольной геометрической формы. ил. ш с to со со ND СЛ

Составитель Г.Владимирова Редактор .В.Иванова Техред Л.Сердюкова Корректор М.Самборская

Заказ 2761/44 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Ю t.MuH