Методы измерения пористости пород

Из определения полной пористости m_П имеем:

, (1.3)

где V_ОБР и V_ЗЕР – объемы образца и зерен.

Так как для массы образца М_ОБР и зерен М_ЗЕР имеем:

,

где r_ОБР и r_ЗЕР – плотности образца и зерен соответственно, и, учитывая, что М_ЗЕР=М_ОБР формулу (1.3) можно представить в виде:

(1.4)

Из формулы (1.3) и (1.4) видно, что для определения коэффициента пористости необходимо найти объем пор и образца или объем зерен и образца или плотность образца и зерен.

Существует много способов определения этих величин и, соответственно много способов нахождения коэффициента пористости пород.

Определение объема образца:

1. спосод И.А.Преображенского – взвешивание образца насыщенного жидкостью (керосином) в воздухе - r_ВОЗД и в керосине r_КЕР. Тогда с учетом закона Архимеда имеем:

2. по объему вытесненой жидкости при погружении в нее образца, насыщенного той же жидкостью;

3. по размерам образца правильной геометрической формы;

Определение объема пор:

1. по разности масс DМ образца, насыщенного под вакуумом жидкостью и сухого образца; в этом случае:

где r_Ж – плотность жидкости (известна).

2. с помощью жидкостных или газовых порозиметров или по объему зерен – с помощью пикнометров.

В газовом порозиметре, изменяя объем газа и давления, на основании закона Бойля – Мариотта подсчитываем объем зерен и пористость.

В жидкостном порозиметре объем пор, предварительно насыщенного под вакуумом керосином, определяют по объеиу вытесненой жидкости (керосина) после помещения образца в камеру прибора.

Если на плоскости измерить площадь пор S_ПОР и площадь всего сечения – S_СЕЧ, то

При этом, если S_ПОР=S_{ПОР П.}, то m_П – коэффициент полной пористости; если S_ПОР=S_{ПОР О}, то m_o – коэффициент открытой пористости.

Этим способом пользуются для определения m_П и m_O путем изучения площадей под микроскопом. Для учета связи пор их заполняют окрашенным веществом – воском, пластиком и т.д.

Установлено, что:

1. пористость нефтегазовых коллекторов изменяется в пределах: 1 – 52 % (наиболее часто 15 – 20 %);

2. для песков m_П»m_О

3. для песчаников и алевролитов полная пористость превышает открытую на 5 – 6 %;

4. наибольший объем замкнутых пор характерен для известняков и туфов;

5. для оценки пористости газовых коллекторов (алевролитовые и песчано – алевролитовые отложения) следует использовать газовые порозиметры (т.к. в этом случае получается пористость значительно большей, чем при насыщении этих пород керосином).

Этот же способ следует применять при изучении образцов с низкой пористостью (менее 5%) из-за значительной доли пленки керосина, оставшегося в образце.