Визначення ємнісних властивостей зразків

Коефіцієнт загальної пористості розраховується за величинами мінеральної та об’ємної густини, визначених по одному зразку, відповідно, пікнометричним методом та методом гідростатичного зважування:

К_ПЗ=(d_м-s _О)/d _м.

Коефіцієнт відкритої пористості зразків визначається методом гідростатичного зважування насиченого (при вакуумуванні) робочою рідиною зразка:

,

де: m₀ - маса сухого зразка, m₁- маса зразка зануреного в рідину, m₂ - маса зразка насиченого робочою рідиною (гас), зануреного у рідину, m₀.

Ефективна пористість визначається за різницею об’єму відкритої пористості (V_ПВ) і обсягу зайнятого залишковою водою (V_В.З) в одиниці об’єму породи (V): К_ЕФ=(V_ПВ-V_В.З)×V^-1=(V_ПВ- К_В.З×V_ПВ)×V^-1. Обсяг зайнятий залишковою водою і коефіцієнт залишкового водонасичення визначається за кривими капілярного тиску (при витисненні з зразка породи води що його змочує), або методом центрифугування.

Прямими методами вивчення структури порового простору порід є візуальні (з використанням оптичних і електронних мікроскопів), зокрема метод фарбованих шліфів (широко використовується при вивченні структури пор тріщинуватих та тріщинувато-кавернозних порід). Структуру порового простору оцінюють також за глинистістю порід, поровим складом, питомою поверхнею, середнім ефективним і модальним радіусом пор, питомим обсягом всіх, а також відкритих і ефективних пор.

Непрямими методами вивчення структури порового простору є капілярні методи (напівпроникної мембрани, ртутної порометрії та капілярного насичення), які грунтуються на застосуванні рівняння Лапласа для капілярного тиску в круговому циліндричному капілярі: d_еф=4×s×cosq/p_к (де s - поверхневий натяг, Н/м; p_к – капілярний тиск, Па; q - крайовий кут змочування). Так, в методі ртутної порометрії вивчається розподіл пор діаметром 0,01¼100*10^-6 м, коли у вакуумований зразок нагнітають ртуть і будують залежність капілярного тиску від насиченості зразка ртуттю (q=140). Тривалість досліду – години.

Поровий склад вивчають засобами ртутної і водної порометрії, капілярної конденсації, адсорбції, оптичними засобами з капілярним насиченням зразка люмінофором, електронно-мікроскопічними тощо. В результаті цих досліджень одержують порограми - криві розподілу пор зразка за розмірами, що характеризують його поровий склад. Вони служать і для розрахунку медіанного, середнього і модального значень ефективних діаметрів (або радіусів) пор.

Визначення питомої поверхні порового простору здійснюється переважно адсорбційними, а також фільтраційними, капілярними, оптичними, електронно-мікроскопічними, гранулометричними та іншими лабораторними методами. Величину S_v визначають на непорушеному зразку, а S_m – на порошковій пробі підготовленій без порушення первісного розміру зерен.

Робочою речовиною для вимірювання абсолютної проникності слугують інертні гази, найчастіше – азот. Абсолютна проникність, яку визначають на очищених від вуглеводнів висушених зразках, є характеристикою породи і майже не залежить від флюїду. Водночас, нерівномірність розподілу пор і тріщин в просторі обумовлює необхідність здійснення багатократних вимірювань проникності на кожній парі робочих площин зразка.