Измерение объема твердой фазы

1. Взвесьте образец перед началом измерения. Для большей точности используйте весы с точностью до 0,001 г.

ПРИМЕЧАНИЕ: При помещении образца в камеру замера объема твердой фазы совместно с плашками или без плашек крайне важно, чтобы образец (или плашки) не торчали выше верхнего края камеры измерений. Максимальная длина образца, который вы можете поместить в камеру равна 40 мм.

2. Поставьте образец на стол. Из плашек составьте колонку равную по высоте образцу или чуть выше него. Колонка из плашек должна быть максимально точно равна высоте образца. Разница в высоте может создать разницу в «мертвом» объеме системы, что может привести к увеличению погрешности.

3. После того, как вы соберете колонку плашек равную или незначительно большую высоты образца, поместите остальные (оставшиеся) плашки в камеру. Запишите объем оставшихся плашек в таблицу данных 2.1 в раздел суммарный объем удаленных плашек (BILLETS REMOVED) - V_п. Убедитесь, что номера плашек и присвоенные им номера точно совпадают.

4. Аккуратно поместите Ваш образец поверх плашек в камере и подготовьтесь к измерению объема твердой фазы образца так же, как это делалось в процессе калибровки. Убедитесь, что образец не торчит поверх камеры и крышка камеры может быть надежно закрыта!

5. Убедитесь, что клапан продувки (VENT) 1 находится в открытом положении.

6. Убедитесь, что клапан к образцу (TO CORE) 4 находится в открытом положении.

7. Поместите камеру с образцом в корпус и герметично закройте крышку, повернув ее по часовой стрелке.

8. Отметьте значение давления на цифровой панели управления и запишите его как начальное давление в установке (ZERO PRESSURE) в таблицу 2.1 данных в графу соответствующую Вашему образцу.

9. Закройте клапан к образцу (TO CORE) 4. Закройте клапан продувки (VENT) 2.

10. Откройте клапан подачи газа (SUPPLY GAS) 1 и создайте начальное давление в пределах 92-95 psi.

11. Закройте клапан подачи газа (SUPPLY GAS) 1. Проверьте, что начальное давление в системе стабилизировалось.

12. Запишите значение начального давления в установке (SYSTEM REFERENCE PRESSURE) - Р_оуi в таблицу данных 2.1 в колонку с соответствующим номером вашего образца.

13. Откройте клапан к образцу (TO CORE) 4. Дайте давлению в камере стабилизироваться.

14. Запишите значение давление в камере с образцом (CUP SAMPLE PRESSURE) - Р_ксi в таблицу 2.1 данных в колонку с соответствующим номером вашего образца.

ПРИМЕЧАНИЕ К ИЗМЕРЕНИЯМ

Если давление в камере с образцом (CUP SAMPLE PRESSURE) - Р_ксi менее 20 psi, вы должны производить измерение на данном образце при помощи камеры дополнительного объема. При использовании камеры дополнительного давления вам необходимо произвести калибровку еще раз. Вернитесь к пункту 7 начальной калибровки и проведите калибровку с открытым клапаном камера 2 (REL VOL 2) 3. Открытый клапан камеры 2 (REL VOL 2) 3позволит создать давление в дополнительном объеме системы. Оставьте клапан камера 2 (REL VOL 2) 3на протяжении всего процесса измерения.

15. После записи давления в камере с образцом (CUP SAMPLE PRESSURE) - Р_ксi, откройте клапаны продувка (VENT) и к образца (TO CORE) для сброса давления.

16. Уберите камеру из корпуса и выньте из камеры образец и плашки.

17. Отставьте образец в сторону.

18. Вытрите или сдуйте песчинки из камеры и с плашек.

19. Теперь вы можете приступить к измерениям на следующем образце или рассчитать объем твердой фазы образца, который вы закончили измерять. Объем твердой фазы рассчитывается по следующим уравнениям:

Определяем объем зерен образца

, (2.2)

где - объем зерен образца, см³; - объем удаленных плашек, см³; - давление в системе, psi; - начальное давление в системе, psi; - давление в камере с образцом,, psi.

 

Определяем объем порового пространства

, (2.3)

где - объем пор образца, см³; - объем образца, см³.

 

Определяем общую пористость

, (2.4)

где - пористость, %.

 

Определяем минералогическую плотность

, (2.5)

где - минералогическая плотность образца, г/см³; - масса образца, г.

Определяем объемную плотность

(2.6)

Пример расчета

Воспользуемся данными первого измерения табл. 2.1.

Начальный объем системы определяется формулой (2.1)

Объем зерен образца определяется формулой (2.2)

Объем образца

Объем пор определяется формулой (2.3)

Пористость общая определяется формулой (2.4)

Минералогическая плотность определяется формулой (2.5)

Объемная плотность определяется формулой (2.6)

Контрольные вопросы

1. Что такое пористость? Виды пористости.

2. Какие методы используются для определения пористости?

3. Опишите устройство и принцип действия установки TPI – 219.

4. В каком порядке производится калибровка? Измерение пористости?

5. Какие меры предосторожности требуется соблюдать при работе с установкой TPI – 219?

 

 

Таблица 2.1

Сводная таблица результатов измерений

 

Данные калибровки

Данные измерения

Данные заполненной камеры

Данные удаленных плашек

Начальное давление в установке (Р01)

0,115

Номера удаленных плашек

B,D

Дата

Начальное давление в системе (Р0С)

93,93

Объем удаленных плашек (VП0)

17.95

Номер измерения

Давление с плашками (Р0П)

35,58

Начальное давление в системе (Рсп)

93.8

Студент

Давление без плашек (Рбп)

13.4

Калибровочный объем системы (V0C)

4,073

Исходные данные

Расчетные данные

Измерение

Удаленные плашки

Суммарный объем удаленных плашек (VПо)

Начальное давление в установке (РОУ)i

Начальное давление в системе (РС)i

Давление в камере с образцом (РКС)i

Объем образца (Vобр)

Масса образца

Объем зерен (Vз)

Объем пор (VПО)

Пористость (m)

Плотность

Минералогическая (ρм)

Объемная (ρоб)

№

№

см^3

psi

psi

Psi

см^3

г

см^3

см^3

%

г/см^3

B,D

17.95

0.115

93.78

29.1

16.75

15,56

1.19

7.1

2.63

2,44

Средние значения

 

Лабораторный номер образца №_____________

L – 2,52 - длина образца, см

d – 2,91 - диаметр образца, см

i – 1,2,3 – номер измерений

Лабораторная работа № 3