Пористость: Что такое Пористость — Техническая Библиотека Neftegaz.RU

Пористость | это… Что такое Пористость?

оборудование для определения пористости и распределения пор

По́ристость (устар. скважность^[1]) — характеристика материала, совокупная мера размеров и количества пор в твёрдом теле^[2].

Является безразмерной величиной от 0 до 1 (или от 0 до 100 %). 0 соответствует материалу без пор; 100 %-я пористость недостижима, но возможны приближения к ней (пена, аэрогель и т. п.). Дополнительно может указываться характер пористости в зависимости от величины пор: мелкопористость, крупнопористость и т. п. Характер пористости является словесной характеристикой материала и его определение зависит от отрасли.

Поры, как правило, заполнены вакуумом или газом с плотностью, значительно меньшей, чем истинная плотность материала образца. В этом случае величина пористости не зависит от истинной плотности материала, а зависит только от геометрии пор.

Определение пористости

Пористость определяется по формуле: ,  где:

•  — истинная плотность материала образца, кг/м³
• ,  где:
  •  — масса образца с порами, кг
  •  — объём образца с порами, м³

Объём образца определяют путём гидростатического взвешивания^[3] в случае больших образцов с замкнутыми порами и обмером в случае образцов правильной формы.

Методы для измерения характеристик пористой структуры вещества

Следующие методы могут быть использованы для оценки пористости в биотехнических областях:

Жидкостная экструзионная порозиметрия

Измеряет объем пор, диаметр, распределение по размерам при изменении температур, внешней нагрузке, и изменении химической среды, включая изменение влажности атмосферы. Позволяет измерять как гидрофобные, так и гидрофильные поры.

Порометрия капиллярных потоков

Измеряет широкий диапазон размеров пор, распределение пор по размерам, газовую проницаемость при различных температурах, нагрузке, различных химических средах, включая влажную атмосферу.

Пермеаметрия

Измеряет газовую, паровую, жидкостную скорости проникновения различных химических соединений при широком диапазоне температур, давлений, концентраций.

Анализ водопаропроницаемости

Измеряет скорость водопаропроницаемости как функцию градиента влажности, температуры и давления.

Vacuapore

Водный интрузионный порозиметр анализирует сквозные, глухие, гидрофобные поры. Измеряет объем пор, диаметр, распределение. Характеристики гидрофобных и гидрофильных пор могут быть определены в комбинации с ртутной порозиметрией.

Ртутная порозиметрия

Измеряет объем сквозных и глухих пор, диаметр, распределение.

BET сорбтометрия

Измеряет площадь поверхности, объем очень маленьких и глухих пор, распределение, хемосорбцию множества различных химических сред при различных температур и давлений.

Пикнометрия

Измеряет абсолютную и удельную плотность материалов.

Возникновение и получение

Возникновение пористости связано с образованием газовых пузырьков в жидком материале и фиксацией их при его кристаллизации. Например, в сварной ванне, в зависимости от конкретных условий причинами образования пористости могут являться такие газы, как водород, азот и угарный газ. Возникновение и развитие пор определяется совместным действием всех газов, присутствующих в материале. Однако чаще всего явление оказывает какой-либо один из перечисленных газов.

Возникновение пор и их развитие — сложный процесс зарождения газовой фазы в жидкой среде. В сплошной жидкости образование зародыша газовой фазы, способного к дальнейшему развитию, то есть больше критических размеров, — процесс маловероятный. Чаще всего эти зародыши возникают на границе раздела с малым радиусом кривизны — включения или же зародыши попадают в металл сварочной ванны извне и начинают расти, поглощая выделяющийся при химической реакции газ.

Влияние в промышленности

Отрицательное

Поры относятся к внутренним, объёмным дефектам. Незапланированные поры могут изменить характеристики материала в худшую сторону: например, сделать его менее прочным или подверженным коррозии. Но, в частности, в сварном деле объёмные дефекты не оказывают значительного влияния на работоспособность соединения. Поэтому в сварных швах допускают содержание объёмных дефектов, до определённых размеров и количеств.

Положительное

Исследования пористых материалов крайне важно во многих областях науки и техники. Например, характеристики пористости используемых веществ и материалов влияют на эффективность биотехнологий.

Инновационные биотехнологичные товары и продукты все больше и больше используются в здравоохранении, медицине, фармацевтике. Например, препараты для роста тканей, системы доставки лекарственного вещества к участку действия, имплантаты, повязки на рану, артериальные протезы, фильтры для отделения бактерий из жидкостей организма, субстраты органных культур. Эффективность всех материалов зависит от их пористых характеристик, поскольку пористая структура управляет потоком и кинетикой биохимических процессов. Например, имплантаты должны иметь строго определенный размер пор для кровеносных сосудов во время роста тканей. Поры, c меньшим или большим размером, чем критический, препятствуют росту кровеносных сосудов. Пористые характеристики, важные для биотехнологических приложений: диаметр поры, наименьший сквозной диаметр пор, распределение пор по размерам, объем пор, площадь поверхности, гидрофобность и гидрофильность пор, газовая и жидкостная проницаемость, скорость передачи водяного пара (водопаропроницаемость), диффузионный поток. Химическая среда, температура, влажность, давление/сжатие/нагрузка могут значительно воздействовать на структуру пор. Поэтому важно знать как пористая структура вещества может меняться при внешнем воздействии.

Применение

Примеры использования

• Автомобильная промышленность
• Аккумуляторная промышленность
• Биотехнологии и здравоохранение
• Керамика
• Химическая промышленность
• Фильтры и мембраны
• Пищевая промышленность
• Углеводородная промышленность
• Геотекстильная промышленность
• Производство средств личной гигиены
• Производство ваты
• Бумажная промышленность
• Фармакологическая промышленность
• Металлургическая промышленность
• Текстильная промышленность

Примеры материалов

• Различные пенополимеры (пенополистирол, пенопласт, пеноизол и др.).
• Пенобетон
• Пеногасители

Ссылки и примечания

1. ↑ Статья «Пористость» в малом ЭСБЕ
2. ↑ Статья «Пористость» в БСЭ
3. ↑ основано на измерении разности весов тела в воздухе и в воде, см закон Архимеда

Определение пористости

См.

также

• Пористость почвы
• Пористая среда
• Закон Дарси

Пористость | это… Что такое Пористость?

оборудование для определения пористости и распределения пор

По́ристость (устар. скважность^[1]) — характеристика материала, совокупная мера размеров и количества пор в твёрдом теле^[2].

Является безразмерной величиной от 0 до 1 (или от 0 до 100 %). 0 соответствует материалу без пор; 100 %-я пористость недостижима, но возможны приближения к ней (пена, аэрогель и т. п.). Дополнительно может указываться характер пористости в зависимости от величины пор: мелкопористость, крупнопористость и т. п. Характер пористости является словесной характеристикой материала и его определение зависит от отрасли.

Поры, как правило, заполнены вакуумом или газом с плотностью, значительно меньшей, чем истинная плотность материала образца. В этом случае величина пористости не зависит от истинной плотности материала, а зависит только от геометрии пор.

Определение пористости

Пористость определяется по формуле: ,  где:

•  — истинная плотность материала образца, кг/м³
• ,  где:
  •  — масса образца с порами, кг
  •  — объём образца с порами, м³

Объём образца определяют путём гидростатического взвешивания^[3] в случае больших образцов с замкнутыми порами и обмером в случае образцов правильной формы.

Методы для измерения характеристик пористой структуры вещества

Следующие методы могут быть использованы для оценки пористости в биотехнических областях:

Жидкостная экструзионная порозиметрия

Измеряет объем пор, диаметр, распределение по размерам при изменении температур, внешней нагрузке, и изменении химической среды, включая изменение влажности атмосферы. Позволяет измерять как гидрофобные, так и гидрофильные поры.

Порометрия капиллярных потоков

Измеряет широкий диапазон размеров пор, распределение пор по размерам, газовую проницаемость при различных температурах, нагрузке, различных химических средах, включая влажную атмосферу.

Пермеаметрия

Измеряет газовую, паровую, жидкостную скорости проникновения различных химических соединений при широком диапазоне температур, давлений, концентраций.

Анализ водопаропроницаемости

Измеряет скорость водопаропроницаемости как функцию градиента влажности, температуры и давления.

Vacuapore

Водный интрузионный порозиметр анализирует сквозные, глухие, гидрофобные поры. Измеряет объем пор, диаметр, распределение. Характеристики гидрофобных и гидрофильных пор могут быть определены в комбинации с ртутной порозиметрией.

Ртутная порозиметрия

Измеряет объем сквозных и глухих пор, диаметр, распределение.

BET сорбтометрия

Измеряет площадь поверхности, объем очень маленьких и глухих пор, распределение, хемосорбцию множества различных химических сред при различных температур и давлений.

Пикнометрия

Измеряет абсолютную и удельную плотность материалов.

Возникновение и получение

Возникновение пористости связано с образованием газовых пузырьков в жидком материале и фиксацией их при его кристаллизации. Например, в сварной ванне, в зависимости от конкретных условий причинами образования пористости могут являться такие газы, как водород, азот и угарный газ. Возникновение и развитие пор определяется совместным действием всех газов, присутствующих в материале. Однако чаще всего явление оказывает какой-либо один из перечисленных газов.

Возникновение пор и их развитие — сложный процесс зарождения газовой фазы в жидкой среде. В сплошной жидкости образование зародыша газовой фазы, способного к дальнейшему развитию, то есть больше критических размеров, — процесс маловероятный. Чаще всего эти зародыши возникают на границе раздела с малым радиусом кривизны — включения или же зародыши попадают в металл сварочной ванны извне и начинают расти, поглощая выделяющийся при химической реакции газ.

Влияние в промышленности

Отрицательное

Поры относятся к внутренним, объёмным дефектам. Незапланированные поры могут изменить характеристики материала в худшую сторону: например, сделать его менее прочным или подверженным коррозии. Но, в частности, в сварном деле объёмные дефекты не оказывают значительного влияния на работоспособность соединения. Поэтому в сварных швах допускают содержание объёмных дефектов, до определённых размеров и количеств.

Положительное

Исследования пористых материалов крайне важно во многих областях науки и техники. Например, характеристики пористости используемых веществ и материалов влияют на эффективность биотехнологий.

Инновационные биотехнологичные товары и продукты все больше и больше используются в здравоохранении, медицине, фармацевтике. Например, препараты для роста тканей, системы доставки лекарственного вещества к участку действия, имплантаты, повязки на рану, артериальные протезы, фильтры для отделения бактерий из жидкостей организма, субстраты органных культур. Эффективность всех материалов зависит от их пористых характеристик, поскольку пористая структура управляет потоком и кинетикой биохимических процессов. Например, имплантаты должны иметь строго определенный размер пор для кровеносных сосудов во время роста тканей. Поры, c меньшим или большим размером, чем критический, препятствуют росту кровеносных сосудов. Пористые характеристики, важные для биотехнологических приложений: диаметр поры, наименьший сквозной диаметр пор, распределение пор по размерам, объем пор, площадь поверхности, гидрофобность и гидрофильность пор, газовая и жидкостная проницаемость, скорость передачи водяного пара (водопаропроницаемость), диффузионный поток. Химическая среда, температура, влажность, давление/сжатие/нагрузка могут значительно воздействовать на структуру пор. Поэтому важно знать как пористая структура вещества может меняться при внешнем воздействии.

Применение

Примеры использования

• Автомобильная промышленность
• Аккумуляторная промышленность
• Биотехнологии и здравоохранение
• Керамика
• Химическая промышленность
• Фильтры и мембраны
• Пищевая промышленность
• Углеводородная промышленность
• Геотекстильная промышленность
• Производство средств личной гигиены
• Производство ваты
• Бумажная промышленность
• Фармакологическая промышленность
• Металлургическая промышленность
• Текстильная промышленность

Примеры материалов

• Различные пенополимеры (пенополистирол, пенопласт, пеноизол и др.).
• Пенобетон
• Пеногасители

Ссылки и примечания

1. ↑ Статья «Пористость» в малом ЭСБЕ
2. ↑ Статья «Пористость» в БСЭ
3. ↑ основано на измерении разности весов тела в воздухе и в воде, см закон Архимеда

Определение пористости

См.

также

• Пористость почвы
• Пористая среда
• Закон Дарси

Определение пористости и значение — Merriam-Webster

po·​ros·​i·​ty

pə-ˈrä-sə-tē 

pȯ-

1

а

: качество или состояние пористости

б

: отношение объема пустот материала к объему его массы

2

: поры

Недавние примеры в Интернете

Олсен объясняет, как на молекулярном уровне блеск для волос выравнивает волосы.

0029 пористость волос, по существу делающая каждую отдельную прядь одинаковой от корня (новый рост) до конца (старый рост, склонный к сухости и ломкости).

Меган Декер, Refinery29.com , 27 октября 2022 г.

Есть несколько простых способов определить пористость ваших волос.

Учебник по уходу за собой, The Salt Lake Tribune , 26 мая 2022 г.

Олсен объясняет, как на молекулярном уровне блеск для волос выравнивает волосы.0029 пористость волос, по существу делающая каждую отдельную прядь одинаковой от корня (новый рост) до конца (старый рост, склонный к сухости и ломкости).

Меган Декер, Refinery29.com , 26 октября 2022 г.

Поскольку пористость моих прядей полностью менялась, мои волосы лишались своих натуральных масел практически при каждом мытье.

Блейк Ньюби, Сущность , 3 октября 2022 г.

Он предназначен для всех типов локонов, от вьющихся до волнистых, и особенно хорошо работает с моей ультра-густой текстурой с низкой пористостью .

Блейк Ньюби, Essence , 17 августа 2022 г.

Подумайте о густоте волос, волосах , пористости и так далее.

Шейла Мамона, Гламур , 8 августа 2022 г.

Частицы песка прошли лабораторные испытания на твердость, угловатость и пористость .

Брэдли С. Кляйн, WSJ , 17 июня 2022 г.

Кондиционер Babassu Oil & Mint Deep Conditioner — это мощное средство для мужчин и женщин с низкой пористостью волос.

Учебник по уходу за собой, The Salt Lake Tribune , 26 мая 2022 г.

Узнать больше

Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «пористость». Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.

История слов

Первое известное использование

14 век, в значении, определенном в смысле 1a

Путешественник во времени

Первое известное использование пористость была
в 14 веке

Посмотреть другие слова из того же века
порометр

пористость

пористый

Посмотреть другие записи рядом 

Процитировать эту запись

Стиль

MLAЧикагоAPAMМерриам-Вебстер

«Пористость». Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/porosity. По состоянию на 28 ноября 2022 г.

po·​ros·​i·​ty

pə-ˈräs-ət-ē

pōr-äs-,

pȯ-ˈräs-

: качество или состояние пористости

Медицинское определение

пористость

po·​ros·​i·​ty

pə-ˈräs-ət-ē, pō-, pȯ-

1

а

: качество или состояние пористости

б

: Соотношение объема промежутков материала к объему его массы

2

: Пор

Подробнее от Merriam-Webster на

Пористость

Britannica English: Перевод Пористость

Anglish: Перевод Poresity

Anglish: Перевод PORITIO для говорящих на арабском языке

Britannica. com: статья в энциклопедии о пористость

Последнее обновление:
17 ноя 2022
— Обновлены примеры предложений

Подпишитесь на крупнейший словарь Америки и получите тысячи дополнительных определений и расширенный поиск без рекламы!

Merriam-Webster без сокращений

льстить

См. Определения и примеры »

Получайте ежедневно по электронной почте Слово дня!

Тест на часто путаемые слова

• Я пошел в магазин ______, чтобы купить поздравительную открытку.

• стационарный
  канцелярские товары

Проверьте свои знания и, возможно, узнаете что-нибудь по ходу дела.

ПРОЙДИТЕ ТЕСТ

Ежедневное задание для любителей кроссвордов.

ПРОЙДИТЕ ТЕСТ

Пористость — AAPG Wiki

Пористость определяет вместимость резервуара. Он определяется как отношение пустотного пространства, обычно называемого объемом пор, к общему объему и выражается либо в долях, либо в процентах. Почти все коллекторы углеводородов сложены осадочными породами, в которых значения пористости обычно колеблются от 10 до 40 % в песчаниках и от 5 до 25 % в карбонатах. ^{[1] [2]} (Также см. Качество резервуара.)

Содержание

• 1 Определение терминов пористости
  • 1.1 Общая пористость
  • 1.2 Эффективная пористость
• 2 типа пор
  • 2.1 Пористые системы песчаника
  • 2.2 Карбонатные поровые системы
• 3 Влияние текстурных параметров на пористость
• 4 Лабораторное определение пористости
  • 4. 1 Подготовка проб
  • 4.2 Лабораторный анализ
  • 4.3 Измерение объема пор
  • 4.4 Измерение объема зерна
  • 4.5 Измерение общего объема
  • 4.6 Метод суммирования флюидов (ретортная пористость)
  • 4.7 Другие методы
  • 4.8 Влияние всестороннего давления на пористость
• 5 См. также
• 6 Каталожные номера
• 7 Внешние ссылки

Определение терминов пористости

Рисунок 1  Схема системы пор, связанная с минералогией, содержанием воды и оценкой пористости. (Примечания: *lf образец полностью дезагрегирован во время измерения. «Изменяется в зависимости от высоты над уровнем свободной воды».) необходима ссылка ] )

Часто существуют расхождения между значениями пористости, определенными в лаборатории, и значениями пористости, полученными из скважинных каротажей. Некоторые из этих несоответствий являются результатом различий, присущих сравнению прямых измерений физических свойств, сделанных на небольших образцах, с косвенными оценками усредненных свойств. Однако многие из этих несоответствий можно объяснить различиями в определении и оценке пористости (рис. 1).

Общая пористость

Общая пористость включает все пустое пространство независимо от того, являются ли поры взаимосвязанными или изолированными. В лаборатории нет практического способа измерения объема изолированных пор в горных породах. Однако его можно определить путем дезагрегации образцов. Если дезагрегированные породы содержат смектит, метод, используемый для сушки образцов, может повлиять на значения пористости, и общая пористость после сушки в печи будет больше, чем общая пористость после сушки во влажном состоянии (см. Эффективная пористость ниже). Общая пористость из каротажа плотности будет равна дезагрегированной общей пористости кернов, высушенных в печи. Однако нейтронный журнал расширит определение, включив в него химию структурных гидроксилов.

Эффективная пористость

Пористость анализа керна, высушенного в печи, включает пустотное пространство всех взаимосвязанных пор плюс объем воды, связанной со смектитом. Напротив, пористость анализа высушенного влагой керна включает пустотное пространство всех взаимосвязанных пор плюс объем всей связанной воды сверх объема пленки воды толщиной в две молекулы, удерживаемой смектитом. Keelan ^[2] сообщил, что удаление этой пленки может увеличить пористость на 3,3 балла пористости в породах, содержащих 10% смектита.

Типы пор

Рисунок 2 Идеализированная система пористости песчаника, показывающая четыре основных типа пор: межзерновые, микропористые, поры растворения и трещины. (По Питтману. ^[4] )

Основные типы обломочных и карбонатных пор могут быть идентифицированы путем интеграции данных описания керна, петрографии тонких шлифов, сканирующей электронной микроскопии и испытаний капиллярного давления. Эти анализы показывают, что существуют значительные различия между обломочными и карбонатными типами пор.

Рисунок 3  Идеализированная система карбонатной пористости, показывающая три основные группы пористости: селективная к ткани, не селективная к ткани и селективная к ткани или нет. (По Choquette and Pray. ^[5] )

Поровые системы песчаника

В песчаниках можно выделить четыре основных типа пористости: ^[4] (1) межзерновая (первичная), (2) микропористость, (3) растворение (вторичное) и (4) перелом (рис. 2). Межзерновая пористость существует в виде пространства между зернами обломочного материала. Микропористость существует в виде мелких пор (менее 2 мкм), обычно связанных с обломочными и аутигенными глинистыми минералами. Пористость растворения представляет собой поровое пространство, образованное от частичного до полного растворения зерен каркаса и/или цемента. Трещинная пористость – это пустотное пространство, связанное с естественными трещинами.

Системы карбонатных пор

По сравнению с системами обломочных пор типы пор в карбонатных породах более разнообразны (см. Модели карбонатных коллекторов: фации, диагенез и характеристика потока). Можно выделить три основные группы пор: ^[5] селективные к ткани, не селективные к ткани и селективные к ткани или нет (таблица 1 и рисунок 3). Семь типов пористости (межчастичная, внутричастичная, межкристаллитная, литейная, фенестральная, трещинная и кавернозная) являются общими и важными с точки зрения объема.

Хотя трещинная пористость очень распространена в карбонатных породах, она обычно составляет менее 1% от общего объема как в обломочных, так и в карбонатных коллекторах.

Влияние текстурных параметров на пористость

Рисунок 4  Схема упаковки сфер. Значения пористости рассчитаны для кубической (47,6%), орторомбической (39,5%), ромбоэдрической (26%) и тетрагональной (30,2%) упаковки. (По Бергу; ^[6] ; изменено по Гратону и Фрейзеру. ^[7] )

Первичная пористость в обломочных и некоторых карбонатных породах (таких как оолиты) зависит от размера зерен, упаковки, формы, сортировки, количество межкристаллитной матрицы и цемента. ^[8] Теоретически пористость не зависит от размера зерна. Однако изменения размера зерна влияют на его форму и сортировку. Поскольку эти переменные напрямую влияют на пористость, изменения размера зерна косвенно влияют на пористость.

Теоретическое влияние размера зерен и упаковки на пористость было исследовано Гратоном и Фрейзером ^[7] , которые рассчитали пористость различных вариантов упаковки однородных сфер. Теоретическая максимальная пористость кубической спрессованной породы, независимо от значения, присвоенного радиусу зерен, составляет 47,6%. Можно рассчитать значения пористости для других насадок (рис. 4).

Влияние формы зерна на первичную пористость было исследовано Fraser ^[9] и Борода и Вейл. ^[10] Как правило, пористость уменьшается по мере увеличения сферичности из-за более плотной упаковки, характерной для сферических зерен. Многочисленные исследования показывают, что пористость обычно увеличивается при сортировке. Gaither ^[13] показал, что при смешивании двух размеров зерна пористость уменьшается до тех пор, пока оба размера зерна не будут присутствовать примерно в равных количествах.

Лабораторное определение пористости

Подготовка проб

Большинство методов анализа пористости требуют удаления растворимых углеводородов перед анализом проб. Факторы, влияющие на очистку пробы, включают типы присутствующих углеводородов, присутствие солей, осажденных из поровых вод, минералогию породы, степень цементации и временные ограничения. Для удаления углеводородов из горных пород можно использовать различные растворители и методы очистки. Толуол обычно является эффективным растворителем для большинства жидких углеводородов. Если углеводороды невозможно удалить толуолом, можно использовать толуол/метанол (азеотроп), хлороформ/метанол (азеотроп), метиленхлорид или сероуглерод. Метанол используется для удаления солей, образующихся при испарении соленых поровых вод. Породы, содержащие гипс и смектит, требуют специальной низкотемпературной очистки, чтобы свести к минимуму удаление структурной и связанной воды. ^[14]

Для лабораторного определения пористости обычно требуются сухие образцы. Большинство образцов без глины можно высушить в печи (115°C 388,15 K
239°F
698,67°R). Если присутствуют глинистые минералы, особенно смектит, требуется влажная сушка (45% относительной влажности, 63°C336,15 K
145,4 °F
605,07 °R) для предотвращения удаления связанной глиной воды.

Лабораторный анализ

Для определения пористости доступны различные лабораторные методики. Тип образца, типы пор, временные ограничения и требования к точности обычно используются для определения наилучшего аналитического метода (таблица 2).

Таблица 2 Сравнение методов определения пористости

Метод	Преимущества
Пористость перенасыщения	Точный
	Насыщенные образцы доступны для дальнейшего тестирования
	Время насыщения зависит от проницаемости
Пористость по закону Бойля: определение объема зерна	Очень точно
	Нечувствителен к минералогическому составу породы
	Образцы можно использовать для дальнейшего тестирования
	Легко определяемая плотность зерна
	Образцы неправильной формы, трещины и/или каверны легко измеряются
	Быстрая техника (после очистки и сушки)
Пористость по закону Бойля: определение объема пор	Очень точно
	Не чувствителен к минералогическому составу породы
	Пористость можно определить при пластовом напряжении
	Измерение проницаемости можно проводить на том же приборе, чтобы избежать гистерезиса напряжений
	Быстрая техника (после очистки и сушки)
Суммарная пористость флюидов	Точно для большинства типов пород
	Пористость и насыщенность, определенные на расщепленных образцах
	Не требует очистки или сушки
	Быстрая техника
Количество точек пористости шлифа	Пористость можно определить на образцах неправильной формы, трещинах и/или кавернах
	Типы пор могут быть идентифицированы
	Можно установить взаимосвязь между зернами, цементом, матрицей и порами
П. И.А. пористость	Пористость можно определить на неправильных формах
	Типы пор могут быть идентифицированы
	Точное определение видимой пористости

Пористость можно определить путем измерения двух из трех переменных: объема пор ( V _p ), объемного объема ( V _b ) или объема зерна ( V г ). Уравнения 1, 2 или 3 затем используются для вычисления пористости:

Пористость также можно определить путем сложения (с использованием суммирования флюидов) отдельных отношений объема газа к общему объему ( G _b ), объем нефти к общему объему ( O _b ) и объем воды к общему объему ( W _b ) (уравнение 4). Таким образом,

Измерение объема пор

Рисунок 5  Схема гелиевого порометра по закону Бойля для измерения объема пор.

Объем пор может быть измерен непосредственно путем повторного насыщения чистой сухой породы жидкостью. Насыщение производится либо газом (метод закона Бойля), либо жидкостью (гравитационный метод).

В методе закона Бойля для насыщения образца используется гелий, поскольку он инертен, плохо адсорбируется на поверхности минералов и (из-за малого размера молекулы) быстро проникает в систему микропор. В лаборатории керн часто помещают в аппарат, состоящий из гибкого резинового чехла внутри кернодержателя (рис. 5). Затем к внешней стороне резинового чехла прикладывают давление, чтобы прижать его к образцу. Затем гелий из эталонной ячейки при известном давлении расширяется в объем пор. Следят за новым равновесным давлением в системе и рассчитывают объем пор по закону Бойля:

где

• P ₁ = начальное давление в эталонной ячейке
• P ₂ = конечное давление в системе
• В _r = объем эталонной ячейки
• V _L = объем соединительной трубки (линейный объем)
• V _p = объем пор образца

Очень точные измерения объема пор могут быть достигнуты с помощью порозиметра по закону Бойля, если ботинок соответствует образцу. Следовательно, этот метод не подходит для кавернозных или трещиноватых пород или для образцов, которые нельзя обрезать в цилиндры.

В гравитационном методе очищенный и высушенный образец сначала взвешивают, а затем погружают в сосуд для насыщения. Сосуд заполняется насыщающей жидкостью и находится под давлением до 2000 фунтов на квадратный дюйм в течение как минимум 24 часов. После стабилизации давления полностью насыщенный образец вынимают из сатуратора, сразу же раскатывают на абсорбирующем материале для удаления поверхностной пленки насыщающей жидкости и взвешивают. Объем пор рассчитывается по следующему уравнению:

где

• V _p = объем пор
• W _S = масса образца (100 % насыщения)
• W _d = масса образца (сухого)
• ρ _s = плотность насыщающей жидкости

Этот метод не подходит для кавернозных, трещиноватых образцов или образцов с очень низкой проницаемостью.

Измерение объема зерна

Рисунок 6  Схема гелиевого порозиметра по закону Бойля для измерения объема зерна.

Объем зерна можно также измерить методом закона Бойля. Оборудование, используемое для измерения объема зерна и объема пор, аналогично, за исключением камеры для образцов. Порозиметр объема зерна не ограничивает образец с помощью резинового чехла (рис. 6). Для измерения объема зерна образец помещают в камеру известного объема. Затем гелий из эталонной ячейки при известном давлении расширяется в камеру для образцов. Равновесное давление в системе контролируется, и для расчета объема зерна используется закон Бойля. Следовательно,

где

• P ₁ = начальное давление в эталонной ячейке
• P ₂ = конечное давление в системе
• В _r = объем эталонной ячейки
• V _c = объем камеры для проб
• V _L = объем соединительной трубки (линейный объем)
• В _г = объем зерна образца (неизвестно)

Это отличный метод для определения объема зерна независимо от формы образца или характеристик поверхности.

Измерение объемного объема

Объемный объем можно определить прямым измерением, вытеснением жидкости или гравиметрически. Штангенциркули можно использовать для непосредственного измерения однородных образцов, а общий объем рассчитывается на основе измеренных размеров. Этот метод не подходит для нецилиндрических образцов.

Объемный объем также можно определить путем погружения небольшого образца в несмачивающую жидкость. Ртуть обычно используется в качестве несмачивающей жидкости, и общий объем равен объему ртути, вытесненной образцом. Гравиметрическое определение общего объема аналогично процедуре насыщения, используемой для определения объема пор. Полностью насыщенный образец сначала взвешивают на воздухе и повторно взвешивают, погружая его в смачивающую жидкость. Общий объем рассчитывается по закону Архимеда. Таким образом,

где

• V _b = общий объем
• W _s = масса образца в воздухе (100% насыщение)
• W _i = масса образца, погруженного в насыщающую жидкость
• ρ _s = плотность насыщающей жидкости

Метод суммирования флюидов (ретортная пористость)

Метод суммирования флюидов представляет собой быстрый аналитический метод определения пористости с использованием предположения, что общий объем нефти, воды и газа в материале составляет объем пор этого материала. Первые два значения определяются ретортированием образцов при повышенной температуре, а второе – прямым введением ртути. (Подробнее о суммировании флюидов см. в разделе «Обзор рутинного анализа керна».)

Другие методы

Другой метод, доступный для определения пористости в дополнение к упомянутым здесь, — это точечный подсчет порового пространства, занятого синей эпоксидной смолой в шлифах (см. Анализ шлифов). Кроме того, в последнее время был достигнут значительный прогресс в развитии анализа петрографических изображений (PIA) как метода определения пористости. ^{[15] [16]} В этом процессе поровое пространство очерчивается из минералогии с использованием методов фотографического изображения. Получение изображений из нескольких мест на тонком срезе позволяет компенсировать трехмерный параметр из двух измерений.

И рентгеновская компьютерная томография (КТ), и ядерный магнитный резонанс (ЯМР) применяются для определения пористости. Это выходит за рамки данного обсуждения, но всесторонне освещено в литературе (например, Vinegar, ^[17] и Wellington and Vinegar ^[18] ).

Влияние всестороннего давления на пористость

Пористость уменьшается с увеличением чистого давления вскрыши (литостатическое давление минус поровое давление), а в обломочных породах чувствительность к напряжениям обычно увеличивается с увеличением содержания глины и уменьшением содержания цемента. ^[19] Поскольку пористость зависит от напряжения, лабораторные измерения следует проводить в условиях напряжения, когда это возможно. Эти измерения выполняются с помощью специально разработанных порометров по закону Бойля (объем пор), подобных показанному на рисунке 5, которые применяют к образцу гидростатическое напряжение. Однако в коллекторе разрешенная составляющая напряжения является одноосной. Одноосное напряжение меньше гидростатического напряжения, и, следовательно, гидростатическое напряжение, измеренное в лаборатории, должно быть преобразовано в эквивалентное пластовое (одноосное) напряжение.

См. также

• Описание ядра
• Относительная проницаемость и тип пор
• Палеонтология
• Смачиваемость
• Анализ нефти и конденсата
• Капиллярное давление
• Анализ нефтепромысловых вод
• Проницаемость
• Методы SEM, XRD, CL и XF
• Анализ шлифов
• Реакция порода-вода: повреждение пласта
• Обзор рутинного анализа керна
• Преобразования керна и каротажа и соотношения пористость-проницаемость

Ссылки

1. ↑ Coneybeare, CEB, 1967, Влияние уплотнения на стратиграфический анализ: Canadian Petroleum Geology Bulletin, т. 15, с. 331–345.
2. ↑ ^{2.0 2.1} Килан, Д.К., 1982, Анализ керна для помощи в описании пласта: Journal of Petroleum Technology, т. 34, с. 2483–2491, DOI: 10.2118/10011-PA.
3. ↑ Чатзис И., Н. Р. Морроу и Х. Т. Лим, 1983, Величина и подробная структура остаточной нефтенасыщенности: Журнал Общества инженеров-нефтяников, т. 23, с. 311–326., 10., 2118/10681-ПА
4. ↑ ^{4.0 4.1} Питтман, Э. Д., 1979, Пористость, диагенез и продуктивность резервуаров из песчаника, в П. А. Шолле и П. Р. Шлюгер, ред., Аспекты диагенеза: Общество экономических палеонтологов и минералогов, специальная публикация 26, стр. . 159–173.
5. ↑ ^{5.0 5.1} Шокет П. В. и Л. К. Прей, 19 лет70. Геологическая номенклатура и классификация пористости осадочных карбонатов: Бюллетень ААПГ, т. 54, с. 207–250.
6. ↑ Берг, Р. Р., 1970, Метод определения проницаемости по свойствам породы-коллектора: Труды Ассоциации геологических обществ побережья Мексиканского залива, т. 20, с. 303–317.
7. ↑ ^{7.0 7.1} Graton, L.C., and HJ Fraser, 1935, Систематическая упаковка сфер с особым упором на пористость и проницаемость: Journal of Geology, т. 43, с. 785–909, DOI: 10.1086/jg.1935.43.issue-8.
8. ↑ Петтиджон, Ф.Дж., 1975, Осадочные породы, 3-е изд.: Нью-Йорк, Харпер и Роу, с. 628.
9. ↑ ^{9.0 9.1} Fraser, HJ, 1935, Экспериментальное исследование пористости и проницаемости обломочных отложений: Journal of Geology, т. 43, с. 910–1010, DOI: 10.1086/jg.1935.43.issue-8.
10. ↑ ^{10.0 10.1} Бирд, Д. К., и П. К. Вейл, 1973, Влияние текстуры на пористость и проницаемость рыхлого песка: Бюллетень AAPG, т. 57, с. 349–369.
11. ↑ Роджерс, Дж. Дж. и У. Хед, 1961, Взаимосвязь между пористостью, медианным размером и коэффициентами сортировки синтетических песков: Журнал осадочной петрологии, т. 31, с. 467–470.
12. ↑ Прайор, В. А., 1973, Модели проницаемости-пористости и вариации в некоторых голоценовых песчаных телах: Бюллетень AAPG, т. 57, н. 1, с. 162–189.
13. ↑ Gaither, A., 1953, Изучение пористости и соотношения зерен в экспериментальных песках: Журнал осадочной петрологии, т. 23, с. 180–195, DOI: 10.1306/D4269602-2B26-11D7-8648000102C1865D.
14. ↑ Килан, Д.К., 1971, Критический обзор методов анализа керна: 22-е ежегодное техническое собрание Нефтяного общества Канадского института горного дела, Калгари, Банф, Альберта, 2–5 июня, Документ № 7612, с. 1–13.
15. ↑ Эрлих Р., С. К. Кеннеди, С. Дж. Крэбтри и Р. К. Крэбтри, 1984 г., Анализ петрографических изображений, 1. Анализ поровых комплексов резервуаров: Журнал осадочной петрологии, т. 54, н. 4, с. 1365–1378 гг.
16. ↑ Джерард, Р. Э., К. А. Филипсон, Ф. М. Беллентин и Д. Х. Маршалл, 1991, Анализ петрографических изображений, в Полаз, И., Сенгупта, С. К., ред., Автоматический анализ закономерностей при разведке нефти: Нью-Йорк, Springer-Verlag.
17. ↑ Vinegar, HJ, 1986, Рентгеновское, компьютерное и ЯМР-изображение горных пород: Journal of Petroleum Technology, т.