Методы измерения пористости пород

Из определения полной пористости m_П имеем:

где V_ОБР и V_ЗЕР — объемы образца и зерен.

Так как для массы образца М_ОБР и зерен М_ЗЕР имеем:

.

где _ОБР и _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. Способ И. А. Преображенского — взвешивание образца насыщенного жидкостью (керосином) в воздухе — _ВОЗД и в керосине _КЕР. Тогда с учетом закона Архимеда имеем:
• 2. По объему вытесненной жидкости при погружении в нее образца, насыщенного той же жидкостью;
• 3. По размерам образца правильной геометрической формы;

Определение объема пор:

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

где _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_Пm_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.