1
Изобретение относитея к облаети исследования фнзико-механических и коллекторских свойств скальных иород, преимущественно в иефтяиой и газовой промышленности при оиеике коллекторских свойств горных пород и может быть использовано также при исследовании свойств строительных п конструкциоппых материалов, при перазруп ающем контроле качества материалов.
Известные способы определения величииы обн;ей и дифференцированной пористости осиованы на заиолнении иор жидкостями, нанример ртутью 1.
Однако эти способы не позволяют определить соотношение пор с разными диаметрами в твердом теле без разделения его на мелкие части. При этом появляются искажения результатов за счет пзменения размеров образцов.
Наиболее близким к иредлагаемому является способ определения соотношения объемов пор с разпыми диаметрами в твердых телах, включающий измерение общей пористости 2. Это адсорбционный снособ определеппя содержапия нор размером менее 0,0002мм, по которому онределеиие ведется на малых образцах 25Х20Х10 мм с использованием вакуумных эксикаторов и применением насыщенного раствора сернокислого калия - Кг504.
2
К недостаткам известного способа относятся трудоемкость и длительность (до 21 дня) определения дифференцированной пористости, а также нестабильность результатов, вызванная изменением температуры флюида. Кроме того, известпый способ не учитывает долю закрытых микропор.
Целью пзобретенпя является повышение точности определения соотношения объемов пор с разными диаметрами.
Поставленная цель достигается тем, что определяют скорости распространения звуковой волны в псследуемом теле и в идентичной по химическому составу исследуемому телу среде с нулевой пористостью, находят величину отношения скоростей друг к другу, по которой с учетом общей пористости определяют соотноHieHiie объемов иор с разиыми диаметрами.
Способ основан на экспериментально выявленном свойстве твердых тел, заключающемся Б том, что при любом значении общей пористости с увеличеннем содерл ания микропор уменьшается скорость расп)остранення упругнх (звуковых) волн.
На фиг. I представлено изменение отношения факт 1ческой звуковой волны в исследуемом пористом теле к скорости звуковой волны в среде с идентичным исследуемому телу химическим составом с нулевой нористостью (Кгр) в зависимости от общей пористости (т, %). На . 2 иредставлеио oтlIOИJelIиe фактической скорости звуковой волиы в исследуемом пористом теле к скороети звуковой волны в среде с идеитичиым исследуемом телу химическим еоставом с нулевой пористостью в зависимости от содерлсапия пор, размером меиее 0,0002 мм (Плшкр) и иор, размером более 0,0002 мм (Ямакр). На фиг. 1 кривые 1-8 имеют следую1иие зиачеиия: для «м11К1ь%: 1-0,2-10, 3-20, 4 30, 5--40, 6-50, 7--60, 8--100; для /1ма,ф, 1 - 100, 2-90, 2--80, 4-70, 5-60, G-50, 7-40, 8--0. На фиг. 2 кри1; з1е 919 имеют зиачеиия для т, %: 9--5, 10-10, 11-20, 12-30, 13-40, 14-50, 15-60, 17-80, 18-90 ,19-95. Н р и м е р. Нроводилось определение соотпоИ1ен11я объемов нор с разными диаметрами на образцах горных пород, химический состав которых ириведеи в таблице.
Образец № 2331/ГБ-2-1-0.
Общая пориетость образца ,19%.
Скороеть продольной волны определенная для образца но хнмическому составу, при составляет Ур(о)6615 м/сек. Скорость, определенная прибором при ,19%, составляет Ур(ф)4270 м/сек. Отношение скоростей нродольиой волны оценивается величиной:
Л-к.:. 0,645
G6I5
V
Р(0)
с целью оиределения процептиого содержания микроиор для исиытываемого образца, строят перпендикуляр из точки, соответствующей ,19% и горизонталь пз точки, соответствующей 0,645 (фнг. 1 нунктирпые линии). Получают точку пересечення А, которая расположена между кривыми 3 и 4. Это означает, что содержание иор размером 0,0002 мм и менее, как это видно нз графика (фиг. 1), находится в промежутке между зиачениями MMIIKP от 20 до 30%.
Для уточнения процентного содержания микропор используют велпчииы Ci-Cg, полученные при пересечении вертикальной иунктирной лииии с кривыми 1-8 (фиг. 1). Но этим величинам строят вспомогательную кривую, показанную пунктиром на фиг. 2. Для пахождения уточненного значения содержания микропор (ЛМИКР, %) строится горизонталь из точки, соответствующей /Cvp 0,645, до иересечения с построенной кривой и получают точку Б. Опустив пз нее перпендикуляр па ось абсцисс, получают содержание микропор менее 0,0002 мм в образце, равное 26,5%. Таким образом, общий объем пор ,19% распределяется по составу следующим образом: от 0,0002 мм н менее 26,5%, а крупнее
0,0002 мм - 73,5%. Определение но ранее известному способу дало следующий результат: пор от 0,0002 мм и менее - 26,85%, а пор крупнее 0,0002 мм - 73,15%. Соотнощепие объемов иор выражается: «микр: «Mai:p : 26,5:73,5.
Образец 352/К-1-1-0.
Общая пористость т образца, определенная обп1еирипятыми методами, равна 4,53%. Скорость иродольной волны Vp(o), найденная для этого образца но его химическому составу при иористости образца т 0, составляет 6930м/сек. Скорость продольной волны, измеренная нрнбором нри общей нористости т 4,53%, равна Кр(ф) 6380 м/сек. Отношение скороетей продольных волн равно „ 6380
G930 порядке, нзложенном выще, находят параметры, соответствующие общей иористости ш.,53% и отношению скоростей Kvp 0,92. Результаты оиределеиий следующие: содержа. иие пор размером 0,0002 мм и jMeiiee - 7%; а содержаиие пор крупнее 0,0002 мм - 93%. Соотиошение объемов пор «микр : Има1ф 7 : 93. Но определеииям известным способом было найдено: содержание пор менее 0,0002 мм - 9,89% (среднее пз трех определений, т. е. 11,19%, 9,7%, 8,8%), а содержапие иор более 0,0002 мм -90,11%.
Образец 10/В-12.
Общая пористость образца т равна 26,5%.
гл-/ 4440
Отношение скоростей равно Лтр
6880
0,646.
Результаты онределеннй следующие: содержание пор размером 0,0002 мм м менее - 10,0%, а содержание пор крупнее 0,0002 мм - 90%. Соотношение объемов пор /г.микр : л.макр
10:90. По определению известным способом бы.ю найдено: содержаппе пор менее 0,0002 мм - 7,9%, а с:)Д.;р 1; -;ипк; n;ip более 0,0002 92,1%.
Исп1)./11хнованне предлагаемого способа онределенпя соотнонюния объемов пор с разными диаметрамн обеспечивает по сравнению е существующими способами следующие преимущества: возможность определения с больщей точностью объема, занимаемого микропорами, в том числе и замкнутыми, без разрушения образцов различных размеров; значительное сокращение сроков выполнения работы ири оирсделеиии соотиоигеиий объемов пор с разиыми диаметрами в твердых телах.
Формула изобретения
Способ определения соотнощения объемов пор с разными диаметрами в твердых телах.
12,1920tO6080
05ш,а.й nopuamocmi, tn, %
включающий измерение общей пористости. (1 т л и ч а ю nj, и и с я тем, что, с целью повыИJeиия точности, определяют скорости распространения звуковой волны в исследуемом теле
и в идентичной по химическому составу исследуемому телу среде с нулевой пористостью, находят величину отношения одной скорости к другой, и по этой величине с учетом общей пористости определяют соотношение объемов
пор с разными диаметрами.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
ZO 26,5 0BO
SO60if 0
П:МиНр,%
80 ZO
100 n макр, % 0
:fW2.2
