Определение пористости и проницаемости Коэффициент открытой пористости пород – отношение объема открытых
Определение пористости и проницаемости
Коэффициент открытой пористости пород – отношение объема открытых, сообщающихся пор к видимому объему образца:
m0=Vсообщ.порVобразца×100%
Рисунок 1. Схема установки для насыщения образцов под вакуум.
1-вакууметр, 2- склянка Тищенко, 3 –колба Бунзена, 4 – делительная воронка с керосином, 5 – стаканчик, 6 – образец.
Для определения открытой пористости применяется метод И.А. Преображенского. Метод осуществляют в специальной установке, где образец (6) помещают в колбу Бунзена (3) , а делительная воронка (4) заполняют керосином. После предварительного вакуумирования образца и керосина образец заливают керосином и продолжают вакуумирование до тех пор, пока не прекратится наблюдаемое через склянку Тищенко (2) выделение пузырьков. Насыщенный керосином образцом взвешивают в воздухе и погруженным в керосин. Коэффициент открытой пористости вычисляют по формуле:
m0=P2-P1P2-P3
Р1 – масса сухого образца, кг.
Р2 – масса образца, насыщенного образца, кг.
Р3 – масса, насыщенного керосином образца, при погружении в керосин.
Коэффициент проницаемости является коэффициентом пропорциональности в линейном законе фильтрации – законе Дарси, где скорость фильтрации v прямо пропорциональна градиенту давления ∆P/∆l в пористой среде и обратно пропорциональна динамической вязкости μ фильтрующего газа или жидкости.
v=QF=kμ∆P∆l
Q –объемный расход жидкости или газа, м
F – площадь фильтрации, м2.
Схема прибора для определения водопроницаемости горных пород: 1,5,6,9 –вентили, 2,3,4 – емкости, 7-манометры, 8 –кернодержатель, 10-дифференциальный манометр.
Перед определением проницаемости воду, которая находится в емкости (4), подвергают длительному вакуумированию. Одновременно с этим через вентиль 5 вакуумируется и весь прибор, включая образец породы, помещенный в кернодержатель (8). При закрытых вентилях (1,6) вода из емкости (4) перепускается в емкость (3), после чего емкость (2) заполняется маслом. Вентиль (1) открывают и в емкость 2 подается сжатый воздух. После открывают вентиль (6) и вода поступает в образец. Давление на входе в образец регулируют вентилем регулятора давления, изменяя давление сжатого воздуха в емкости (2), а давление на выходе вентилем (9). Измерют давление манометрами (7). Если перепад давления на образце мал, то его определяют по дифференциальному манометру (10). Расход жидкости измеряют с помощью мерного цилиндра. Вакуумирование жидкости и прибора, создание давления на рабочую жидкость через слой масла исключают закупорку поровых каналов пузырьками воздуха и обеспечивают условия для однофазной фильтрации.
Рассчитать проницаемость по фактическим данным по закону Дарси.
Дано:
∆L .10-2 = 4,2 м
Р1. 10-5 = 1,9 Па
Р2. 10-5 = 1,1 Па
μ. 10-3 = 24 Па.с
t = 150°C
F = 6,2 м2
v = 4 м2/с. 103
Часть выполненной работы
Определим объемный расход жидкости по формуле:
Q= v/t, м3/с.
Получаем:
Q= 4 /150 = 0,026 м3/с.
Определим коэффициент проницаемости по закону Дарси по формуле:
K=Q×μ×∆LF×∆P,м2
Получаем:
K=0,026×0,024×0,0426,2×0,00001=0,43 м2
Q= v/t, м3/с.
Получаем:
Q= 4 /150 = 0,026 м3/с.
Определим коэффициент проницаемости по закону Дарси по формуле:
K=Q×μ×∆LF×∆P,м2
Получаем:
K=0,026×0,024×0,0426,2×0,00001=0,43 м2
Вывод:
Коэффициент открытой пористости пород – отношение объема открытых, сообщающихся пор к видимому объему образца.
Для определения открытой пористости применяется метод И.А. Преображенского, который заключается в использовании закона Ахимеда для расчета объема образца.
Коэффициент проницаемости является коэффициентом пропорциональности в линейном законе фильтрации – законе Дарси v=QF=kμ∆P∆l.
Используются различные приборы для определения коэффициента проницаемости.
Контрольные …
Какими особенностями отличаются факторы и процессы формирующие климаты Южных Тропических материков
Какими особенностями отличаются факторы и процессы, формирующие климаты Южных Тропических материков?
Часть выполненной работы
Климаты тропических поясов. Годовое количество суммарной радиации вследствие малой облачности в тропическом поясе больше, чем в экваториальном: на материке – 180-200 ккал/см2 в год, на Океане – 160 ккал/см2 в год. Однако, в связи с тем что эффективное излучение тоже очень велико, радиационный баланс составляет всего 60 ккал/см2 в год на материке и 80-100 ккал/см2 в год на Океане.
В антициклонах над океанами и в барических депрессиях термическо-го происхождения над материками формируется тропический воздух, отличающийся от воздуха на экваторе меньшей влажностью. Для континентального тропического воздуха это объясняется очень малым испарением, для морского – устойчивой стратификацией пассатов (пассатной инверсией), мешающей вертикальному обмену и переносу влаги в более высокие слои тропосферы.
Континентальный тропический климат очень сухой и жаркий, с большими суточными амплитудами колебания температуры воздуха (до 40°). Средняя годовая амплитуда температуры воздуха около 20°. Относительная влажность летом около 30%. Этот климат характерен для внутриматериковых пустынь тропического пояса.
С высотой температура воздуха падает, количество осадков возрастает. Снеговая линия располагается примерно на высоте 5300 м, в особо защищенных областях поднимаясь до 6000 м.
Океанский тропический климат сходен с экваториальным, так как суточные и годовые амплитуды колебания температуры над Океаном сравнительно невелики, отличается от экваториального меньшей облачностью и устойчивыми ветрами.
Тропический климат западных побережий континентов очень своеобразен. Он характеризуется сравнительно низкой температурой воздуха (18-20°) и малым количеством осадков (менее 100 мм в год) при большой влажности воздуха (80-90%). Это климат прибрежных пустынь (Западная Сахара, Намиб, Атакама, Калифорнийская).
На формирование климата западного побережья материков в тропическом поясе оказывают влияние холодные течения и приток воздуха в восточной части субтропического максимума (антициклона) со стороны умеренных широт, усиливающие инверсию, существующую в пассатах. В результате граница температурной инверсии располагается ниже границы конденсации и конвекция не развивается, а следовательно, не образуются облака и не выпадают осадки. Годовой ход температуры такой же, как в океанском типе. Очень часты туманы, развиты бризы.
С высотой температура воздуха сначала несколько возрастает (так как влияние холодного течения уменьшается), затем понижается; количество осадков не увеличивается.
Тропический климат восточных побережий континентов отличается от климата западных побережий более высокой температурой и большим количеством осадков. Благодаря влиянию теплого течения и воздуха, приносимого в западной части антициклона от экватора, пассатная инверсия ослаблена и не препятствует конвекции.
В горах на наветренных склонах осадков больше, но с высотой их количество не возрастает, так как пассаты влажны только в нижнем слое. На подветренных склонах осадков мало….
В антициклонах над океанами и в барических депрессиях термическо-го происхождения над материками формируется тропический воздух, отличающийся от воздуха на экваторе меньшей влажностью. Для континентального тропического воздуха это объясняется очень малым испарением, для морского – устойчивой стратификацией пассатов (пассатной инверсией), мешающей вертикальному обмену и переносу влаги в более высокие слои тропосферы.
Континентальный тропический климат очень сухой и жаркий, с большими суточными амплитудами колебания температуры воздуха (до 40°). Средняя годовая амплитуда температуры воздуха около 20°. Относительная влажность летом около 30%. Этот климат характерен для внутриматериковых пустынь тропического пояса.
С высотой температура воздуха падает, количество осадков возрастает. Снеговая линия располагается примерно на высоте 5300 м, в особо защищенных областях поднимаясь до 6000 м.
Океанский тропический климат сходен с экваториальным, так как суточные и годовые амплитуды колебания температуры над Океаном сравнительно невелики, отличается от экваториального меньшей облачностью и устойчивыми ветрами.
Тропический климат западных побережий континентов очень своеобразен. Он характеризуется сравнительно низкой температурой воздуха (18-20°) и малым количеством осадков (менее 100 мм в год) при большой влажности воздуха (80-90%). Это климат прибрежных пустынь (Западная Сахара, Намиб, Атакама, Калифорнийская).
На формирование климата западного побережья материков в тропическом поясе оказывают влияние холодные течения и приток воздуха в восточной части субтропического максимума (антициклона) со стороны умеренных широт, усиливающие инверсию, существующую в пассатах. В результате граница температурной инверсии располагается ниже границы конденсации и конвекция не развивается, а следовательно, не образуются облака и не выпадают осадки. Годовой ход температуры такой же, как в океанском типе. Очень часты туманы, развиты бризы.
С высотой температура воздуха сначала несколько возрастает (так как влияние холодного течения уменьшается), затем понижается; количество осадков не увеличивается.
Тропический климат восточных побережий континентов отличается от климата западных побережий более высокой температурой и большим количеством осадков. Благодаря влиянию теплого течения и воздуха, приносимого в западной части антициклона от экватора, пассатная инверсия ослаблена и не препятствует конвекции.
В горах на наветренных склонах осадков больше, но с высотой их количество не возрастает, так как пассаты влажны только в нижнем слое. На подветренных склонах осадков мало….
