Способ изучения характеристик пористых материалов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАН ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 2167145/18 киМ 15/00 Государственный комет СССР по делам изооретеннй н открытий(23) Приорит 2.79.Бюллетень5 убликова 53) УДК 550.839: :535.37 (088,8 ата опубликования описания 08.02(71) Заявитель Северное морское научно-производственное геолого-геофизичеобъединение "Севморгео" ПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ 5 ра, что может ультаты; небтаи ультрафиоле- фотоумножитеизмерений; т слоя люмино истинные р искажатьильнос интенсивноста и усиленияющие ошибк го св ля, вы Из.бретение относится к областям науки и техники, имеющим дело с пористыми материалами, например к геологии, и может быть использовано при определении запасов нефти и газа, разработке и эксплуатации нефтяных .и газовых месторождений,В современных исследованиях коллекторских свойств пород применяют несколько методов порометрии, основными из которых являются; метод нагнетания ртути, метод капиллярного вытеснения и метод центрифугирования.Иэ известных способов порометрии наиболее близким по технической сущности является способ изучения характеристик пористых материалов путем пропитки образцов породы-коллектора люминесцентной жидкостью пористых материалов, основанный на пропитывании пористого материала пропитывающей жидкостью, последующей регистрации скоростей просачивания через ооразец и снятия кривой распределения пор по радиусам, Образец, подлежащий исследованию, изготовленный в виде цилиндра или призмы, погружают нижним основанием в люминесцентную жидкость, смачивающую материал, и регистрируют во времени фотометрическим устройством интенсивность свечения люминофора, достигшего в результате капиллярного поднятия верхнего основания образца.Однако известному способу измерения присущ ряд недостатков, основными иэ которых являются: адсорбция люминофора, следствием которой может оказаться ослабление или даже полное исчезновение свечения выступившей на поверхности жидкости; зависимость интенсивности свечения от646231южяниена результаты посторонних источников света. Способ предполагает использование довольно сложной аппаратуры и неприемлем для применения в полевыхусловиях,4О - краевой угол;(1) где О - поперечное сечение образца;щ - коэффициент пористости;Гсг - доля объема порового пространства, приходящаяся на капилляры, радиусы которых лежат в интервале,Если длина капилляра 8 существенно меньше равновесной высоты подъема жидкости в нем, то время прохождения мениском всего капилляра под действием толькокапиллярных сил по Юшбернуг гбСОВ О (жидкости;азца;тное натяжение; Бель предлагаемого изобретенияповьппение точности изучения и расширение диапазона измерения размеровпор,Она достигается тем, что в хачест-ве пропитывающей жидкости используют суспензию мелкодисперсного магнитного порошка, (размер частиц 50100 А) на основе органического растворителя,Кроме того, в качестве магнитногопорошка для суспензии используютмелкодисперсный порошок марганцевоцинковый шпинели феррита, с размером частиц 50 - 100 А, Мд - Еоферрита-шпинели с размером частиц50 100 А.Способ заключается в том, чтообразец породы - коллектора помещают нижним основанием в кювету ссуспензией магнитного порошка, смачивающей материал. Жидкость пбддействием сил хапиллярного давленияподнимается по капиллярам, достигаяверхнего основания. Скорость подьема жидкости по кациллярам образцазависит от диаметра капилляров, Приотсутствии растекания площадь верхнего основания Ь, покрытая жидкостью, через время 6 после начала пропитки будет20 50 Таким образом, измеряя скоростьпокрытия верхнего основания образцажидкостью, впитывающейся через нижнее основание, можно определить функцию распределения Г ( Р ), Для полу- чения функции б(1) можно использоватьизвестные методы регистрации магнитюахполей рассеяния магнитных частиц(система датчиков Холле, тонкая ферромагнитная пленка с доменной структурой, магнитная головка). Записываемая регистрирующим устройством хривая.после дифференцирования и нормировки показывает, какая доля объема порового пространства приходится на поры данного диаметра,На фиг, 1 изображена схема, покоторой осуществляется реализация предлагаемого способа.Образец породы 1 помещают нижнимоснованием в кювету 2 с суспензиеймагнитного порошка на основе керосина. Магнитные частицы, достигая верхнего основания образца, создают здесьмагнитные поля рассеяния, Таким образом, на поверхности образца получаютмагнитную "картину" порового простраи 5ства. Индикация этих полей производится с помощью датчика 3, представляющщрсобой магнитную головку с рабочимзазором 0,5 мкм, что обеспечивает высокую разрешающую способность индикатора, Сигнал от магнитной головкизаписывается на осциллограф 4. Попредлагаемому способу проводилосьисследование поровой структуры об -разца песчаника Сахалинского нефтяного месторождения. Образец породы ввиде цилиндра диаметром 20 мм, высотой 32 мм с покрытой лаком боковой поверхностью погружали нижнимоснованием в кювету 2 с суспензиеймелкодисперсного М п - Е й - ферритового порошка на основе керосина. Предварительный анализ похазывает ивличвепор размером от единиц до десятков5мм. Суспензия по капиллярам процитивала образец и на верхнем основаниипоры заполнялись магнитной жидкостью,что видно на фотографии фиг. 2 (темныйцвет), После этого к поверхности иарасстояние до 10 мкм подводилась воспроизводящая магнитная головка 3 с рабочим зазором 0,8 мкм, установленная со сканирующим механизмом.Магнитные поля, создаваемые магнит ной жидкостью в порах образца породы, наводят ЭДС в магнитной головке при ее сканирующем движении, Этот сигналво временной развертке; порченный с осциллографа 4, представлен 10 ,на фото фиг, 3. Временным анализатором импульсов была расшифрована по лученная осциллограмма. Проводя последовательно такие сканирования через небольшие промежутки времени можно получить интегральную картину распределения пор по размерам,3Использование предлагаемого способа получения характеристик пористйх материалов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: высокую точность ,измерений за счет точного определения магнитных полей частиц известными способами; повышение разрешающей способности по сравнению с применяемыми методами; простоту технической реализапии способа; отсутствие требований стабилизации сигналов,Формула изо бретения1, Способ изучения характеристик пористых материалов, основанный на пропитывании пористого материала пропитывающей жидкостью, последующей регистрации скорости ее просачивания через образец и снятии кривой распределения пор по радиусам, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности изучения и расширения диапазона измерения размеров пор, в качестве пропитывающей жидкости используют суспензию мелкодисперсного магнитного порошка на основе органического растворителя.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве магнитного порошка для суспензии используют мелкодисперсный порошок марганцево-цинковой шпинели меррита, с размером частиц 50 - 100 А, Мв-Ел феррита-шпинели с размером части 50 - 100 А.Тираж 1089 Подписно ИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 35, Москва, Ж, Раушская наб.,еССС филиал ППП Патент",.г. Ужгород, ул. Проектн Составитель А. Журавлеваактор Б. Павлов Техред И.Асталош Корректор Л. Веселовск