Способ измерения электрического сопротивления образцов горных пород

 

Предлагается способ измерения электрического сопротивления образцов горных пород, в том числе шлама , основанный на помещении образцов горных пород в резнетивиметр, заполняемый насыщенными водньмн растворами диссоциирзгющих органических веществ с известными удельными электрическими сопротивлениями, и проведении циклических измерений при различ-, ных электрических сопротивлениях заполняющих , резистивимеТр жидкостей, на основании которых определяется электрическое сопротивление образцов горных пород произвольной геометрической формы. ил. ш с to со со ND СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU„1233025

1511 4 С 01 N 27/02

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3734454/24-25 (22) 22.02.84 (46) 23.05.86. Бюл. У 19 (72) С.А.Некрасов и Н.Е.Самойлов (53) 537.311..3(088,8) (56) Лопатин Б.А. Кондуктометрия, СО AH СССР, Новосибирск, 1964.

Авторское свидетельство СССР

У 160754, кл. G 01 N 1964. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Предлагается способ измерения электрического сопротивления образцов горных пород, в том числе шлама, основанный на помещении образцов горных пород в резистивиметр, заполняемый насыщенными водными растворами диссоциирующих органических веществ с известными удельными электрическими сопротивлениями, и проведении циклических измерений при различных электрических сопротивлениях заполняющих. резистивиметр жидкостей, на основании которых определяется электрическое сопротивление образцов горных пород произвольной геометрической формы. 1 ил.

1233025

Изобретение относится к геофизи- ке, в частности к области петрофизики, и может быть использовано для измерения электрического сопротивления образцов горных пород, керна, шлама.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет уменьшения искажающего влияния диффузии ионов между жидкостями, заполняющими поры образцов и резистивиметр.

При измерении электрического сопротивления поры образцов заполняют электролитом, например водным раствором NaC1, электрическое сопротивление которого не должно меняться в процессе измерения. По условиям проведения измерений известным способом образцы погружаются в резистивиметр, заполняемый жидкостями с. меньшей концентрацией ионов электролита. В везультате этого при контакге жидкостей происходит диффузия ионов, что приводит к изменению удельного электрического сопротивления жидкостей и искажению результатов измерений..

Физической основой предлагаемого способа является способность некоторых слабодиссоцнирующих органических веществ, их смесей и водных растворов уменьшать диффузию ионов за счет высокой концентрации электрически нейтральных дипольных молекул и способности организовать комплексные ионные соединения. Кроме того, подбором жидких сред, в которых растворимость солей, например NaC1, разная, можно путем растворения в нйх соли добиться необходимь,х соотношений удельнык электрических сопротивлений жидкостей, заполняющих поры образцов и резистивиметр, с одновременным приближением к закону распределения. Если, например, поры образца горной породы насыщены водным р»створом NaCl и образец опущен в резистивиметр с другой жидкостью, то согласно закону распределения можно подобрать такую концентрацию примеси И»С1 в среде, заполняющей резястивиметр,что диффузия ионов NaCl будет минимальной. Влиянием диффузии электрически нейтральных дипольных молекул можно пренебречь.

В качестве жидкостей, ослабев»ющих и тормозящих диффузию ионов

16

t5

2О

ЗО

4О

@О

55 электролитов используют, например, этиловый спирт, водные растворы сахаров, мочевины, ацетон, нитробензол и их смеси, обладающих высоким удель- ным электрическим сопротивлением (от десятков Омоем и вьппе), которое регулируют (уменьшают) добавками электролита.

Практическая возможность реализации предлагаемого технического решения иллюстрируется на чертеже.

На нем представлены. результаты экспериментальных исследований, выполненных авторами на образце песчаника кубической формы размером

2,5 см насыщенного водным раствором

NaC1 с концентрацией 185 г/л. Образец был расколот на четыре примерно равные части, каждую из которых поочередно помещали в резистнвиметр, заполненный соответственно одной из исследуемых жидкостей.

Эксперимент проводят следующим образ6м.

Путем добавок водного раствора

NaC1 с концентрацией 185 г/л удельное электрическое сопротивление каждой из исследуемых жидкостей доводят примерно до одинакового значения (в пределах 18-19 Ом м). Затем каждую из частей образца поочередно помещают в одну из жидкостей и прослеживают изменение измеряемого электрического сопротивления системы жидкость-образец в зависимости от времени й. В качестве исследуемых жидкостей берут этиловый спирт 9б раствор пищевого сахара с плотностью

1,275 т/м.", концентрированный раствор мочевины и воду.

К»к показывают исследования, этиловый спирт и раствор сахара практически не изменяют своего электрического сопротивления при контакте с образцом, насыщенным водным раствором N»C1, что также подтверждается контрольными измерениями электрического сопротивления жидкости без об-разц» после проведения опыта, которое остается неизменным. Раствор мочевины также резко тормозит п,роцессы диффузии ионов электролита по сравнению с водой, но

=-начительно меньше, чем спирт и раствор сахара.

Ф о р м у л а изобретения

Cnoсоб измерения электрического сопротивления образцов горных пород, 1233025

5О

10 t,юии

Составитель Г,Владимирова

Редактор В.Иванова Техред Л.Сердюкова Корректор М.Самборская

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Заказ 2761/44

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 заКлючающийся в том, что образец последовательно помещают в двухэлектродную ячейку с жидкостями с заранее заданными удельными сопротивлениями, измеряют и определяют сопротивление образца при условии равенства значений удельного сопротивле,ния образца и удельного сопротивления жидкости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьпаения точности измерений, в качестве жидкостей используют насыщенные водные растворы слабодиссоциирующих органи" ческих веществ.