Пикнометрический метод

2.5.2.1. Расчет минеральной плотности (dтф) определенной пикнометрическим методом производят с помощью следующего уравнения:

, (3.7)

где dтф- минеральная плотность, г/см³;

m₃ - масса сухого пикнометра, г;

m₄ - масса сухого пикнометра с навеской породы, г;

m₅ - масса пикнометра с навеской породы заполненного рабочей жидкостью, г;

m₆ - масса пикнометра заполненного рабочей жидкостью, г;

dж - плотность рабочей жидкости, г/см³;

2.5.2.2. Значения минеральной плотности рассчитать с точностью до 0, 005 г/см³.

Рекомендуемая форма записи результатов определений минеральной плотности образцов приведена в приложении 5. Расхождения между результатами определений в параллельных пробах не должны превышать 0, 02 г/см³.

3.

Наибольшая метрологическая погрешность определений рассчитывается как:

где Dm₃ = Dm₄ = Dm₅ = Dm₆ = 0,0005 г. Dd₂/Dd_ж =± 0,002.

Контрольные вопросы.

1. Дайте определение плотности вещества.

2. Какие виды плотности горных пород Вы знаете?

3. Какова плотность основных породообразующих минералов песчано-глинистых пород: кварца, полевых шпатов, слюды, известняка, доломита, сидерита?

4. Какова плотность глинистых минералов6 каолинита, хлорита, гидрослюды, хлорита?

5. Какова средняя плотность твердой фазы песчано-глинистых пород?

6. Каковы пределы изменения плотностей поровых флюидов.

7. Как определяется плотность флюидов?

8. Как с помощью пикнометра определить плотность жидкости?

9. Раскройте сущность формул (3.1), (3.5) и (3.7).

Лабораторная работа №4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПОРОДЫ способом

ГИДРОСТАТИЧЕСКого ВЗВЕШИВАНИЯ

Теоретические основы

Традиционно рассматривают плотность пород в двух состояниях: полностью сухой и полностью водонасыщенной породы. Определения плотности породы или основано на определении взвешиванием массы сухой (т_с) или полностью водонасыщенной породы (т_п.в) и её объема - одним из следующих способов: гидростатического взвешивания водонасыщенной породы или породы парафинированной (изолированной от контакта с рабочей жидкостью), объемный способ (газоволюметрический), определением объема образца по его размерам.

Способ гидростатического взвешивания более точен, объемный способ требует меньшего времени. Способ определения объема по размерам образца недостаточно точен и может быть рекомендован лишь при приближенных определениях больших объемов плотных пород.

В зависимости от способа определения объема образца называется и соответствующий ему способ определения плотности сухой породы.

Плотность сухих песчано-глинистых пород варьирует от значений 1,6-1,7 до 2,7-3,5 г/см³, наиболее вероятные значения её – от 2,1 до 2,6 г/см³.

Плотность абсолютно сухой породы (d_п) – характеризует породу экстрагированную от растворимых солей, нефти и воды. Объем образца (V) рассчитывают по данным взвешиваний насыщенного рабочей жидкостью образца (т_п.в) в воздухе и в рабочей жидкости ((т_п.в^в) и величине плотности рабочей жидкости, с помощью следующей формулы:

, (4.1)

где т_п.в - вес полностью водонасыщенной породы при взвешивании в воздухе; т_п.в^в - вес полностью водонасыщенной породы при взвешивании в рабочей жидкости;

d_в - плотность рабочей жидкости (воды или керосина).

Отсюда плотность абсолютно сухого образца рассчитываем как:

, (4.2)

где т_п.в- вес сухого образца экстрагированного от растворимых солей и нефти.

При отсутствии закрытой пористости по этим же данным можно рассчитать минеральную плотность породы:

, (4.3)

Найденную таким образом минеральную плотность нередко называют расчетной минеральной плотностью.

До 90-ых годов преобладало определение плотности пород с использованием методики предварительного парфинирования их (изоляции от проникновения в образцы рабочей жидкости пленкой парафина или коллодия). Методика работ предполагала определение объема образца: , покрытого непроницаемой пленкой, и объем материала пленки, покрывающей образец, , где d_пк - плотность этого материала. Объем образца находили как . Плотность его рассчитывали с помощью следующей формулы:

, (4.4)

где m_с,пк – и m_с,пк^ж – веса сухого экстрагированного образца с нанесенной на него пленкой парафина в воздухе и в рабочей жидкости, соответственно, d_пк – плотность парафина (изолирующего материала).

К недостаткам метода относится завышение объема образца с изоляцией и завышение объема образца в результате паразитных полостей между поверхностью образца и парафином и завышения плотности парафина по отношению к её действительной величине на поверхности образца (в следствие многослойного покрытия парафином). Все это приводит к небольшому занижению объемной плотности породы, аналогичному влиянию закрытой пористости.

Практическая часть.

2.1. Приборы, оборудование, материалысоответствуют перечню, указанному в лабораторной работе 3, со следующими дополнениями.

a) Сосуд емкостью (0,5¸1,0)*10^-3 м³ для взвешивания образцов в жидкости.

b) Подставка для взвешивания образцов в жидкости.

c) Приспособление к весам для взвешивания образцов в воде (рис.4.1).

d) Фарфоровая чашка для парафинирования образцов.

e) Чистый парафин.

f) Дистиллированная вода – модель пластовой воды – или другая рабочая жидкость (керосин, и др.).

Рис. 4.1. Пример использования технических весов для взвешивания

образцов в воде