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岩石孔隙率仪阅读:27

岩石孔隙率仪是用于测量岩石样品中孔隙体积占总体积的百分比(即孔隙率)的设备。

测试原理

  1.气体渗透法

  基于波义耳定律,通过测量氮气或氦气在岩石样品中的压力变化计算孔隙率。向岩芯注入气体后,记录气体通过时的流速和压力差,结合样品体积推导孔隙率。

  2.电阻率测量法

  根据欧姆定律,岩石孔隙对电流流动产生阻碍,孔隙率越高,电阻率越低。通过测量标准样品的电阻率建立与孔隙率的数学关系,进而计算待测样品孔隙率。

  3.阿基米德原理法

  测量岩石样品在不同条件下的体积变化或流体吸收量,结合密度信息计算孔隙率。此方法需精密控制压力、温度及质量测量。

维护保养

  1.气体系统维护

  氦气纯度:使用≥99.999%高纯氦气,避免杂质堵塞或腐蚀;

  过滤器更换:定期(如每6个月)更换进气口过滤器;

  检漏:每月用皂液或电子检漏仪检查接头、阀门是否泄漏。

  2.密封系统保养

  O型圈/密封圈:

  每3–6个月检查一次,如有老化、变形、裂纹立即更换;

  安装时涂抹少量真空脂(如硅脂),但避免过量污染样品室;

  样品室清洁:用无水乙醇或丙酮擦拭内壁,防止粉尘堆积影响密封。

  3.压力传感器与阀门

  避免频繁超压操作;

  电磁阀应定期通电测试,防止卡滞;

  若压力读数漂移大,需联系厂家校准传感器。

  4.环境要求

  温度:15–30°C(避免剧烈波动);

  湿度:<60%RH;

  放置在稳固、无振动的实验台上;

  远离强电磁干扰源。

  5.定期专业维护

  建议每年由厂家或专业工程师进行一次全面校准与检修;

  包括:系统死体积复核、压力传感器标定、软件升级等。

应用领域

  1.石油与天然气勘探开发(油气田开发)

  储层评价:孔隙率是评价储层质量(如砂岩、碳酸盐岩)的关键参数,直接影响油气储量计算;

  储量估算:结合含油饱和度,计算原始地质储量(OGIP/STOIIP);

  提高采收率(EOR)研究:评估注水、注气等措施对孔隙结构的影响;

  非常规油气:页岩、致密砂岩等低孔低渗储层的精细表征。

  2.水文地质与地下水研究

  含水层评估:测定含水层岩石的有效孔隙率,预测地下水储存量与补给能力;

  污染物迁移模拟:孔隙结构影响污染物在地下介质中的扩散与滞留;

  水源地勘察:筛选高孔隙率、高渗透性的优质含水层。

  3.岩土工程与地质灾害防治

  地基稳定性分析:孔隙率影响岩石强度、压缩性和渗透性;

  隧道与边坡工程:评估围岩的完整性及渗流风险;

  核废料地质处置:筛选低孔隙率、低渗透性的稳定岩层(如花岗岩、黏土岩)作为屏障介质。

  4.二氧化碳地质封存(CCUS)

  封存潜力评估:高孔隙率的咸水层或枯竭油气藏可作为CO?封存场所;

  长期安全性监测:研究CO?注入后对岩石孔隙结构的化学-力学影响。

  5.地质科学研究

  沉积学与成岩作用研究:孔隙类型(原生/次生)、孔隙演化与埋藏历史的关系;

  岩石物理建模:为地震反演、测井解释提供实验室标定数据;

  行星地质:模拟月壤、火星岩石的孔隙特性(用于航天任务)。

  6.材料科学与工程

  人造岩心/多孔陶瓷测试:验证合成多孔材料的结构性能;

  建筑材料评估:如混凝土、砖石的耐久性与吸水性分析。

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