Лабораторный практикум
по курсу
"ПЕТРОФИЗИКА"
Методические рекомендации
по выполнению комплексной работы
для студентов кафедры геофизики БашГУ
Составил доцент
кафедры геофизики
Р.К. Яруллин
Цель практического курса: Получить основные навыки по проведению лабораторных петрофизических исследований образцов керна.
Комплексная лабораторная работа по исследованию петрофизических параметров керна.
(время на выполнение работы 16 часов)
Емкостные параметры – плотность объемная, скелетная; пористость.
Электрические – удельная электрическая проводимость, удельное электрическое сопротивление, влияние минерализации поровой воды на электропроводность образца горной породы;
Теплофизические – теплоемкость горной породы.
Исследования проводятся на образцах керна карбонатных горных пород.
Размеры образцов: диаметр - 28 мм, высота – 20 – 50 мм.
В работе участвуют 2 (два) студента, проводя сквозные исследования всех параметров на 2 индивидуальных образцах.
Требования по отчетности и оформлению результатов:
Перед началом работы изучить теорию по соответствующему разделу и принципы проведения исследований.
Изучить правила работы с измерительными приборами.
Тщательно подготовить образцы и провести измерения.
Обсудить с преподавателем результаты измерений.
Провести необходимые расчеты и оформить отчет по разделу в электронной форме с применением средств Microsoft office.
Защитить результаты работы в беседе с преподавателем.
Литература
Породы горные (методы определения коллекторских свойств) ГОСТ 26450.0-85 - ГОСТ 26450.2-85.
Кобранова В.Н. Петрофизика. - М.: Недра, 1986.
Добрынин В.М., Вендельштейн Б.Ю., Кожевников Д.В. Петрофизика.- М.:Недра,1991.
Кобранова В.Н., Пацевич С.Л., Дахнов А.В., Извеков Б.П. Руководство к лабораторным работам по курсу «Петрофизика». - М.: Недра, 1982.
Виноградов В.Г., Дахнов А.В., Пацевич С.Л Практикум по петрофизике- М.: Недра, 1990.
Определение петрофизических характеристик по образцам. М.: Недра, 1977.
Дж. Поллард Справочник по вычислительным методам статистики. - М.: Финансы и статистика, 1982.
Определение объемной и скелетной плотности,
ОТКРЫТОЙ ПОРИСТОСТИ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД
ВЕСОВЫМ СПОСОБОМ
Цель исследований: изучение весового метода измерения объемной плотности и открытой пористости образцов горных пород.
Приборы, оборудование, материалы.
Аналитические электронные весы.
Сушильный шкаф.
Рабочая жидкость.
Фильтровальная бумага.
Стакан с рабочей жидкостью и подставка для стакана.
Тонкая медная проволочка,
Порядок проведения работы
Отмытый от углеводородов и солей образец высушивают при t = 110-120 °С до постоянной массы m c.
Насыщают образец рабочей жидкостью. Продолжительность насыщения образца от 10 мин до 1 часа и более. Периодически контролируют массу образца до стабилизации.
Определяют массу насыщенного рабочей жидкостью образца на воздухе и в жидкости m'п.ж. Для этого образец проволочкой прикрепляют к коромыслу весов и опускают в стакан с рабочей жидкостью, установленный на подставке. При выполнении этой операции необходимо следить, чтобы образец не касался стенок и дна стакана и был полностью погружен в жидкость. Определяют массу проволочки mпр. Поверхность образца аккуратно вытирают салфеткой для удаления свободной жидкости с поверхности образца и взвешивают его. Полученная масса mп.ж соответствует массе насыщенного рабочей жидкостью образца.
Рассчитывают значение коэффициента объемной плотности насыщенного образца.
Рассчитывают значение коэффициента открытой пористости.
Рассчитывают значение коэффициента скелетной плотности образца.
Рассчитывают погрешность измерения параметров.
ИЗУЧЕНИЕ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ ОБРАЗЦОВ ГОРНОЙ ПОРОДЫ.
Цель работы:
Изучение калориметрического метода измерения теплоемкости горных пород с использованием электронного измерителя температуры.
Принадлежности: Термостат, калориметр, прецезионный измеритель
температуры и образцы породы.
Порядок выполнения работы
I. Использовать образцы с известными емкостными характеристиками, определенными в предыдущей работе.
2. Исходя из веса образцов и, приняв среднюю теплоемкость пород равной 103Дж/(кг-К), рассчитать оптимальный перепад температуры между термостатом и калориметром.
3. Установить расчетную температуру в термостате и погрузить исследуемые образцы в жидкость термостата для прогрева.
4. Используя эталонную меру теплоемкости (мерный объем воды или образец с известным значением теплоемкости), определить постоянную калориметра.
5. Произвести измерение теплоемкости образцов.
6. Рассчитать погрешность метода и случайную погрешность серий измерений одного образца.
7. Составить отчет по работе.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
ГОРНЫХ ПОРОД
Цель исследований: изучение электропроводности и удельного электрического сопротивления горных пород в зависимости от пористости и состава порового заполнителя.
Приборы и оборудование:
Генератор гармонического сигнала
Милливольтметр переменного тока для измерения падения напряжения на керне и эталонном сопротивлении
Осцилограф.
Кернодержатель.
Исследуемые образцы с известным значением пористости: насыщенные пресной и минерализованной водой.
Порядок проведения исследований:
Собрать электрическую схему для измерения электрического сопротивления образца керна.
Измерить геометрические параметры образцов, подлежащих исследованию.
Провести последовательное измерение электрического сопротивления образцов насыщенных пресной и минерализованной водой на частотах: 100 гЦ, 1 кГц и 10 кГц..
Рассчитать удельное электрическое сопротивление образцов. Оценить вклад минерализации поровой воды на электропроводность горной породы.
Допускается выполнение электрических измерений параллельно с проведением исследования теплоемкости образца керна.
Перечень обязательных вопросов при защите работы:
Физика исследуемого параметра. Основные физические законы, определяющие поведение образца горной породы в физических полях. Термины и определения. Единицы измерения.
Технология проведения измерения. Правила подготовки образца, источники возникновения погрешностей.
Основные расчетные формулы.
Связь исследуемого параметра с другими петрофизическими параметрами.
Дополнительное время на обсуждение результатов, повторные измерения, защиту отчета – 4 часа.