Методическое обеспечение: Лобанов Н.Ю.
Редактор: Бубнов И.Е.
3D графика: Дубин А.Н.
Script программирование: Бубнов И.Е.
Управление проектами: Сергиенко Е.В.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
по дисциплине «Подземная гидрогазодинамика»
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ПОРИСТОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД»
Цель
работы: ознакомиться с понятием общей
пористости горных пород и одним из методов определения этого параметра.
Задачи:
1.
Изучить методичку
определения объема образца.
2.
Определить объема
образца с помощью порозиметра.
3.
Определить объем
измельченного образца с помощью порозиметра.
4.
Используя
полученные данные, определить коэффициент пористости породы.
Под пористостью горной породы
понимается наличие в ней пустот (пор, каверн, трещин), не заполненных твердым
веществом. Такая пористость носит название полной пористости. Полная (общая,
абсолютная) пористость включает абсолютно все поры горной породы (открытые и
закрытые) независимо от их формы, величины и взаимного расположения.
Количественно полная пористость
характеризуется коэффициентом полной пористости m, который представляет собой отношение суммарного
объема пор в образце к видимому его объему:
Измеряется коэффициент пористости в
долях или процентах объема горной породы. Пористость породы весьма важный
параметр, необходимый для оценки запасов нефти и изучения процессов фильтрации
в пористой среде.
Из определения понятие коэффициента
полной пористости вытекают следующие соотношения для его измерения:
где
Vобр - объем образца.
Из приведенной выше формулы следует,
что для определения полной пористости
горной породы необходимо знать объемы пор и образца или объемы зерен и образца.
Для определения полной пористости
более целесообразным следует считать сведение определения объема пор к
определению объема частиц(зерен), слагающих образец породы.
Одним из способов определения полной
пористости, который применим к любым породам, является объемный способ,
основанный на принципе насыщения образца керосином. Основа данного способа -
определение объемов образца и зерен в специальном приборе - порозиметре.
Прибор (рис. 1.1) выполнен из стекла
и состоит из градуированной трубки, имеющей на одном конце камеру 1, а на
другом - расширение 2, притертое к стакану 3. У собранного прибора объем
стакана до начала шкалы 4 равен объему камеры 1 до конца шкалы 5.
Рис. 1.1. Прибор для определения пористости (порозиметр): 1 –
камера; 2 – расширение градуированной трубки; 3 – стакан; 4 – начало шкалы; 5 –
конец шкалы
Для измерения объема образца и
объема зерен используются два образца породы. Первый образец взвешивают с
точностью до
После этого порозиметр
переворачивают, снимают стакан, давая керосину стечь с краев в трубку, помещают
туда насыщенный керосином образец и плотно закрывают стаканом. Затем прибор
переворачивают, дают стечь керосину и производят второй отсчет. Разность
произведенный отсчетов равна объема образца.
Второй образец породы тщательно
размельчают и в количестве 7-10г. взвешивают с точностью до
Для работы в этой лабораторной
работе применяются следующие клавиши:
W – движение вперед;
S – движение назад;
A – шаг влево;
D – шаг вправо;
F – действия с объектом;
Z – приближение сцены;
C – присесть;
Рис. 2.1. Активные клавиши клавиатуры
При
движении мыши можно смотреть по сторонам, вверх и вниз (рис. 2.2).
Левая
клавиша мыши (ЛКМ) - при нажатии на объект выполняется действие с ним.
Правая
клавиша мыши (ПКМ) – при нажатии положение камеры фиксируется.
Рис. 2.2. Функции манипулятора
Примечание: После нажатия ПКМ невозможно приблизить и
перевести взгляд вверх и в стороны. Если нажать на ПКМ при приближенной камере,
то положение камеры зафиксируется.
Двери шкафов и краны открываются удерживанием ЛКМ и
движением мыши в сторону. Для более удобного выполнения этих действий
необходимо переключить режим нажатием ПКМ.
Для проведения
лабораторной работы потребуются приборы и материалы, представленные на рис. 3.1
- рис. 3.6.
Рис. 3.1. Образец
Рис. 3.2. Нож, стакан с измельчителем
Рис. 3.3. Весы
Рис. 3.4. Вакуумная установка
Рис. 3.5. Бутыль с керосином
Рис. 3.6. Порозиметр
1.
Возьмите с
тарелки образец и разделите его ножом на две части (нажмите ЛКМ на образец,
затем ЛКМ на нож).
2.
Взвесьте первую
часть образца на весах для определения его массы. Для включения весов нажмите
кнопку «Сеть».
3.
Снимите верхнюю
колбу с вакуумной установки, поместите
внутрь нижней колбы взвешенный образец.
4.
Откройте бутыль с
керосином (нажмите на крышку) и налейте его в нижнюю колбу вакуумной установки.
5.
Закройте бутылку
с керосином и установите на место верхнюю колбу вакуумной установки.
6.
Поверните кран
подачи воздуха на вакуумной установке (красный вентиль).
7.
Кнопкой ПУСК
(черная) запустите процесс вакуумирования (из образца начнут выделяться
пузырьки воздуха).
8.
Как только
пузырьки воздуха перестанут выделяться из образца, закройте кран, кнопкой СТОП
(красная) остановите работу установки, снимите верхнюю колбу и извлеките
образец (он автоматически переместится на стол с порозиметром).
9.
Извлеките стаканы
из штатива порозиметра, достаньте внутренний стакан (нажмите на стаканчики
порозиметра ЛКМ, затем ЛКМ на внутренний стакан порозиметра).
10. Откройте бутылку с керосином и налейте содержимое во
внешний стакан порозиметра. Закройте бутылку.
11. Поместите стаканы обратно в штатив. Переверните штатив
и запишите результат измерения для керосина без образца (нажмите ЛКМ на
стаканчики в штативе). Поверните штатив в исходное положение.
12. Извлеките стаканы из штатива порозиметра, достаньте
внутренний стакан.
13. Поместите образец в порозиметр, повторите пункт 11 и
запишите результаты измерений для данного образца.
14. После измерения объема образца, достаньте стаканчики
из штатива порозиметра, извлеките внутренний стаканчик.
15. Очистите стаканы порозиметра, нажав на кнопку
«Опустошить порозиметр», которая появится после проведения опыта.
16. Вторую часть образца поместите в стакан, измельчите в
стакане при помощи измельчителя и взвесьте (на весах указан вес образца и
стакана, вес стакана – 50 г.).
17. В порозиметре определите объем керосина без образца
(повторите пункты 10-11).
18. Возьмите стакан с измельченным образцом с весов, он
автоматически переместится на стол с порозиметром. Возьмите стакан с образцом и
пересыпьте измельченный образец в стаканчик порозиметра. Измерьте в порозиметре
объем измельчённого образца (пункт 11).
19. Зная объемы целого и измельченного образца, определите
коэффициент общей пористости по формуле 1.2.
Форма отчета
Цель
работы___________________________________________________
_______________________________________________________________
Ход работы: (краткий
конспект)___________________________________
1._____________________________________________________________
2._____________________________________________________________
3._____________________________________________________________
4._____________________________________________________________
и
т.д.__________________________________________________________
________________________________________________
Расчеты:______________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Выводы по работе________________________________________________
1.______________________________________________________________
2.______________________________________________________________
Работу
выполнил__________________________________________
Отчет принял_____________________________________________
«____»______________20___г.