Способ определения количества пор различных размеров в горных породах

 

Изобретение относится к технике измерений пористой структуры и может быть использовано при изучении физико-механических, прочностных, емкостно-фильтрационных свойств горных пород при закачке в них промстоков и строительстве инженерных сооружений. Целью изобретения является повышение достоверности способа и упрощение определения количества пор. Указанная цель достигается тем, что последовательно получают изображения структуры порового пространства исследуемого участка горной породы при минимальном увеличении, охватывающего максимальные по размеру поры, а также при промежуточных увеличениях, число которых определяют по формуле N=[(LN<SP POS="POST">.</SP>K<SP POS="POST">*</SP>/K<SB POS="POST">1</SB>)/LN<SP POS="POST">S-1</SP>√B/A]<SP POS="POST">+4</SP>, где K<SB POS="POST">1</SB> - минимальное увеличение, позволяющее оценить максимальный размер пор объекта, K<SP POS="POST">*</SP> - максимальное увеличение, позволяющее оценить минимальный размер пор объекта, A - минимальный размер пор, организуемый при увеличении K<SB POS="POST">1</SB>, B - максимальный размер пор, фиксируемый при увеличении K<SB POS="POST">1</SB>, S - число частичных интервалов функции распределения, описывающей распределение пор по размерам при увеличении K<SB POS="POST">1</SB>, а их значения - по формуле K<SB POS="POST">I</SB>=K<SB POS="POST">1</SB><SP POS="POST">.</SP>G<SP POS="POST">I-1</SP>, где G<SP POS="POST">S-1</SP>√B/A - знаменатель прогрессии, соответствующий границам интервалов функции распределения пор по размерам для увеличения K<SB POS="POST">1</SB>, I=2,3,...,I<SP POS="POST">*</SP>,I<SP POS="POST">*</SP>+1,I<SP POS="POST">*</SP>+2

I=[LN(K<SP POS="POST">*</SP>/K<SB POS="POST">1</SB>)/LNG]+2 - число увеличений, необходимых только для регистрации элементов из всего рассматриваемого диапазона размеров и проводят измерение степени однородности структуры порового пространства по изображениям, получаемым при минимальном и каждом промежуточном увеличениях и проводят подсчет количества пор с учетом степени однородности.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g G 01 N 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ е

< л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, (21) 4386134/23-25 (22) 01.03. 88 (46) 23.05.90.Бил. Ф 19 (71) МГУ им. М,В.Ломоносова и Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии (72) В.Н.Соколов, С.И,Ковбаса и M,Ä.Òîëêà÷åâ (53) 539.215.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1

Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. M,: Металлургия, 1976, с. 122-125, 206,228, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА

ПОР РАЗЛИЧНЫХ РАЗМЕРОВ В ГОР%!Х -ПОРО.

ДАХ (57) Изобретение относится к технике измерений пористой структуры и может быть использовано при изучении физико-механических, прочностных, емкостно-фильтрационных свойств горных пород при закачке в них промстоков и строительстве инженерных сооружений. Целью изобретения является повьппение достоверности способа и упрощение определения количества пор.

Указанная цель достигается тем, что последовательно получают изображения структуры порового пространства исследуемого участка горной породы при минимальном увеличении,охватывающего максимальные по размеру поИзобретение относится к технике измерения параметров пористости структуры, позволяет определить ко„„SU„„1566268 А 1

2 ры, а также при промежуточных увеличениях, число которых определяют

)(5-< à —,— л-<+у по формуле и = <1п К /К,) <п .<Ьреj где К < — минимальное увеличение, позволяющее оценить максимальный ре размер пор объекта, К вЂ” максимальное увеличение, позволяющее оценить минимальный размер пор объекта,а— минимальный размер пор, организуемый при увеличении К,, Ь вЂ” максимальный размер пор, фиксируемый при увеличении К <, S — число частичных интервалов функции распределения, описывающей распределение пор по размерам при увеличении К<, а их значения — по формуле К; = К, q,где

5-I

Ь/а — знаменатель прогрессии, соответствующий границам интервалов функции распределения пор по размерам для увеличения К,, i = 2,3,..., (1n(K+/К,)/1nq) + 2 — число увели- . чений, необходимых только для регистрации элементов из всего рассматриваемого диапазона размеров, и проводят измерение степени однородности структуры пор ового пространства по изображениям, получаемым при минимальном и каждом промежуточном увеличениях и проводят подсчет количества пор с учетом степени однородности. личество пор различных размеров в горных породах и может бьгть использовано при определении физико-меха1566268 нических и прочностных характеристик горных пород, а также при изучении их коллекторских и фильтрационных свойств.

Цель изобретения — повышение достоверности способа и упрощение опре,целения количества пор, Пример. Исследовали структуру пороного пространства верхнепротерозойских песчаников,предназнач аемых для з ак ачки н них пр омстоков калийных производств, Необходимо было оценить н песчаниках содержание пор размерами !5 от 5 мкм и вышее.

На реальном изображении структуры образца песчаника, отобранного с глубины 159? м, полученном при увеличении 50, минимальный и максиХ мальный размеры пор оказались равными соответственно а = 7 мкм, Ь

224 мкм.Анализ того же участка образца при увеличении 25 показал, к что в образце отсутствуют поры размерами более 224 мкм, Следовательно, для данного примера выбрано минимальное увеличение, позволяющее оценить к максимальный размер пор К = 50

Дпя надежного описания функции распределения пор по размерам выбирают число частичных интервалов, равное

6,Тогда знаменатель прогрессии q, которой подчиняются значения границ частичных интервалов функции Распределения пор по размерам, равен 2.

Х

При повьклении увеличений от 50 с шагом 10 оказалось, что поры с мик нимальными размерами 5 мкм фиксируют при максимальном увеличении К =

" 90Х.

Общее число увеличений и, необходимых для оценки содержания пор н образце в диапазоне, охватывающем нсе размеры от 5 до 224 мкм, равно 45

K+

lп и -- — — =- + 4 э л

lп а

5G

1n ««--50

l?1

55 а число увеличений, необходимых толь. ко для регистрации элементов из всего рассматриваемого диапазона размеров равно

К

1n---K, 4г

1п

1п 2

+ 2 = 2, Формула и з о б р е т ения

Способ определения количества пор различных размеров в горных породах, включающий получение иэображения исследуемого участка образца при максимальном увеличении, обеспечивающем фиксирование и измерение пор различного размера, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью понышения достоверности способа, упрощения определения количества пор, последовательно получают изображения структуры пороного пространства исследуемого участка горной породы при миниКонкретные увеличения принимают следующие значения К : K = К; . q где i = 2,3... i+ i" + 1, Поэтому увеличения К< принимают следующие конкретные значения: К, К4

400х

Заметим, что увеличение К = 50 позволяет зафиксировать на иэображении структуры песчаника поры размерами от 7 мкм, К = IOO от 3,5 мкм, K > — — 200 от 1,75 мкм, К4 = 400 от 0,875 мкм.

Увеличение К к и К необходимы для определения содержания пор в песчанике размерами 3,5 — 224 мкм, а увеличения К4 и К4 необходимы для оценки степени однородности пор класса 3, 5 — 7 мкм.

Дополнительно проводили съемку образца при увеличениях 100, ?00 к к

400" . Анализ иэображений, полученных при этих увеличениях, показал,что степень однородности распределения пор н изображениях н диапазоне размеров 3 5 — 7 мкм оценивается величиной = 0,9, что дает возможность рассматривать структуру пороного пространства исследуемого участка, близкой к однородной, Таким образом оценивают содержание пор в исследуемом песчанике (см. таблицу), 1566268 мальном увеличении, охватывающем интервал размеров пор, определяемый разрешающей способностью системы регистрации, включающем максимальные по размеру поры при промежуточных увеличениях пор деление пор по размерам при увеличении К, а их значения по формуле

К, =К;,q

b где q = — — — знаменатель прога рессии, соответстК"

1n —-К|

5-

1п а где К

К+»

К ап. Ф. где i

+ 2 — число

1n q

Размеры 3,5 — 7 7-14 14-28 28-46 56-112 112-224 пор,мкм

Число пор 320 8

Составитель А.Петров

Техред N.Дидык Корректор С,Шевкун

Редактор С,Патрушева

Заказ 1218

Тираж 500

Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 минимальное увеличение, позволяющее оценить максимальный размер пор объекта, макси|1альное увеличение, позволяющее оценить минимальный размер пор объекта; а — минимальный размер пор, фиксируемый при увеличении К,;

Ь вЂ” максимальный размер пор, фиксируемый при увеличении К1%

$ -. число частичных интервалов функции распределения, описывающей распревующей границам интервалов функции распределения пор по размерам для увеличения К ,+, |

i = 2,3... i i + 1, 20 увеличений, необходимых только для регистрации элементов из всего рассматриваемого диапазона размеров и проводят измерение степени однородности структуры порового пространства по изображениям, полученным при минимальном и каждом промежуточном

30 увеличении, и проводят подсчет количества пор с учетом степени однородности