3.粒度参数的计算
从定量上有几种可用来表征岩石组成均匀程度的系数或参数。
(1)不均匀系数d
指累积分布曲线上某两个重量百分数所代表的颗粒直径之比值。常用累积重量60%的颗粒直径d60与累积重量10%的颗粒直径d10之比,即
a?d60/d10 显然,不均匀系数越接近于1,则表明粒度的组成越均匀,一般储层岩石的不均匀系数在1~20之间。不均匀系数小于2的土壤可视为均质土。
(2)分选系数S
欧美国家往往以累积重量25%,50%,75%三个特征点,将累积曲线划分为四段,然后按特拉斯克方程求出分选系数,即 S?d75 d25式中 d25—累积分布曲线上,25%处的粒级直径;
d75—累积分布曲线上,75%处的粒级直径。
按特拉斯克规定:S=1~2.5,分选好;S=2.5~4.5,分选中等;S>4.5,分选差。
(3)标准偏差?
用标准偏差?的大小来划分岩石分选性的等级,其计算公式 ????84??16???95??5?4?6.6
式中 ?i—笫i种粒级处对应于以2为对数曲线上所取值,按下式计算,
?i??log2di?log1; didi—笫i种粒级处的颗粒直径。
由标准偏差的计算公式可看出,这种方法既包括了粒度组成累积分布曲线的绝大部分(?16~?84),也包括了曲线中的最开始和最后的尾部处的粒级直径(?95和?5),用该参数评价岩石颗粒的分选性是比较理想的。根据标准偏差来划分岩石的分选等级示于表1中,偏差?愈小,岩石分选性愈好。
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表1 按标准偏差划分的分选等级(据福克和沃德,1957) 福克、沃德标准偏差(?) 分选等级 ﹤0.35 分选极好 0.35~0.50 分选好 0.50~0.71 分选较好 0.71~1.00 分选中等 1.00~2.00 分选差 2.00~4.00 分选很差 ﹥4.00 分选极差 六、注意事项
1.选取样品时,应将样品上的泥浆用小刀刮掉,以免影响泥质含量的准确。 2.处理样品过程中,换酸和洗酸时不能把砂和浑水倒掉,一定要待水澄清才换酸和换水。
3.在冲泥质过程中, 注意流量的变化,用后仪器要冲洗干净。
4.清洗标准筛时,不能侧刷或用力过猛,只能用软毛刷顺着筛孔的纵横两个方向筛,以免筛孔变形。
5.累积百分率不能超过允许误差:>20±1%;10~20%±2%;<10±3%。 6.称取分析样总重量时,注意将杯子上的泥刮下来,并将样品搅拌均匀。
七、实验思考题
提高实验精度的措施有哪些?
八、实验报告要求
1.自行设计写出实验报告。
2.绘制出粒度组成分布曲线和粒度组成累积曲线。
3.根据所学知识计算出不均匀系数、分选系数和标准偏差。 4.根据所测得参数,给岩样正确命名。
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实验二 储层岩石孔隙度测定实验(饱和煤油法)
一、实验目的和内容
1.通过实验加深对孔隙度概念的理解。 2.掌握“煤油法”测定岩样孔隙度的基本方法。
3.通过实验,会使用真空表、真空泵、分析天平、电子天平等仪器、仪表。 4.培养学生对待工作严谨求实的科学态度。
二、实验原理
孔隙度是表征岩石孔隙大小的一个参数,它是指岩石的孔隙体积与岩石的总体积之比值。即
??
VpVf
根据孔隙度的定义,只要求出岩样的外表体积和岩样的孔隙体积,即可求出孔隙度。我们只要分别测定出岩样饱和煤油前后的重量W1、W2和饱和煤油后在煤油中的重量W3,即可推出孔隙度的计算公式:
??W2?W1
W2?W3三、实验仪器设备及流程
1.实验设备:真空泵、真空表、真空干燥器、煤油瓶、岩样及岩样杯、天平及分析天平。 2.实验流程图:
图4 储层岩石饱和度测定流程图
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四、实验步骤
1.将处理好的岩样在电子天平上称重,得干岩样的重量W1(克)。
2.将待测岩样装入干燥器内的岩样杯中,并在干燥器与盖子之间抹层凡士林,以防漏气。关放空阀和与煤油瓶相连的夹子。
3.接通电源进行抽空(实验室抽30分钟)后,放入煤油,继续抽10分钟,直到岩样中无气泡在煤油中出现,则认为岩样孔隙中已完全被煤油所饱和,此时缓慢打开放空夹子,待真空表恢复到“0”位后停泵,并取出岩样。
4.将饱和煤油后的岩样沉入煤油中称重,得岩样的重量W3,将岩样称重时应防止岩样与杯子接触。
5.将岩样从煤油中取出,用湿棉花(被煤油所湿)吸掉表面附着的煤油。在电子天平上称重,此时岩样重为W2。
6.洗净岩样杯、小烧杯等,将实验仪器恢复到实验前状态。 7.所得结果交给老师检查,合格并签到后方可离开实验室。
五、注意事项
1.遵守用电安全规则,确保安全。
2.启动真空泵时,应先顺皮带轮的旋转方向盘皮带数圈,无异常后方可通电运转。
3.实验过程中,注意衣物等不能与皮带轮接触,以防事故发生。 4.不能用任何东西敲击真空干燥器,以防被敲碎。 5.实验应认真,不能抄袭实验报告。
六、实验数据及处理
1.实验数据应准确求实。
2.称重时取小数点后三位,计算结果保留两位。
七、思考题
1.此法测得的孔隙度为何种孔隙度?三种孔隙度之间有何种关系? 2.为什么要用煤油饱和岩样而不用水呢? 3.影响实验结果的因素有哪些?
4.你在实验中有何收获、体会、改进意见?
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