理解の空隙率や密度

う空隙率?

気孔率は、岩のボイドスペースの割合です。気孔率は、岩の空隙の割合です。

これは、空隙または細孔空間の体積を総体積で割った比として定義される。 これは、0と1の間の小数またはパーセンテージのいずれかとして書かれています。 ほとんどの岩石では、気孔率は1%未満から40%まで変化します。

"n"が細孔空間体積を総体積で割った気孔率方程式"n" equals pore space volume divided by total volume

岩石の気孔率は、岩石の種類や岩石の粒の配置など、多くの要因に依存します。 例えば、花崗岩のような結晶性岩石は、個々の鉱物粒の間の小さな、長く、薄い亀裂のみが細孔空間であるため、非常に低い気孔率(<1%)を有する。 個々の砂または鉱物粒が密接に一緒に収まらないので、砂岩は、典型的には、はるかに高い多孔性(10-35%)を有し、より大きな細孔空間を可能にする。

細孔空間の可視化(青で示す細孔)

砂岩の鉱物粒間の比較的大きな細孔空間を示す図

砂岩

図結晶岩の鉱物粒間の非常に小さな細孔空間を示す

結晶岩

ウィスコンシン岩の気孔率測定

測定された岩の多孔度は2%から30%以上に変化 この変化の多くは、岩石学(岩石型)によるものです。 データ表は、試験した試料の多孔性をリストし、右の図は、リソロジーによる多孔性の範囲と分布を示しています。 ドロマイトは最も低い多孔性(2-6%)を有し、頁岩は最も広い範囲の多孔性(8-29%、ほとんどは15%未満であるが)を有し、砂岩は最も高い多孔性(11-32%)を有する。

図1. ドロマイト、頁岩および砂岩のためのporositiesの配分。

砂岩、頁岩、ドロマイトのポロシティの範囲

ウィスコンシン岩の密度測定

岩の密度は、
•個々の粒、
•気孔率、および
•細密度は体積あたりの質量として定義されます。

密度は体積あたりの質量として定義されます。 岩石では、それは個々の粒子の密度、気孔率、および細孔を満たす流体の関数である。 岩石の密度には、乾燥密度、湿潤密度、および粒密度の3種類があります。

データテーブルには、サンプルの乾燥密度、湿潤密度、および粒密度がリストされています。 Vandenbushによる「Density and Magnetic Senscitivity o f Wisconsin Rock」(Geoscience Wisconsin,Vol. 15,p.53-70)。

データの表示

密度測定と分布

乾燥密度

ドロマイト(2.6-2.8)、頁岩(2.3-2.5)、砂岩(1.9-2.4)の乾燥密度分布範囲

図2….. ドロマイト、頁岩、および砂岩の乾燥密度の分布。

乾燥密度は、細孔内に水や液体がない岩石で測定されます。

式:乾燥密度は固体の質量を総体積で割ったものです

ドロマイト、頁岩、砂岩の乾燥密度分布については、図2を参照してくださ

湿潤密度

ドロマイト(2.75-2.8)、頁岩(2.4-2.65)、砂岩(2.15-2.55)の湿潤密度範囲

図3。 ドロマイト、頁岩および砂岩のためのぬれた密度の配分。

湿式密度は、完全に飽和したコアで測定されます。
式:湿式密度は、固体の質量に細孔流体の質量を総体積で割ったものに等しい

図3は、ドロマイト、シェール、砂岩の湿式密度分布を示

穀物密度

ドロマイト、頁岩、砂岩の穀物密度

図4。 ドロマイト、頁岩および砂岩のための穀物密度の配分。

粒密度は、岩石の固体または鉱物粒の密度を表します。

粒密度は、岩の鉱物学の指標を与えることができます:

  • ドロマイト、λ=2.8–3.1g/cm3
  • シェール、λ=2.65–2.8g/cm3
    シェールは、異なる相対量で異なる密度を有するいくつかの鉱物で構成されている。 鉱物としては、イライト(λ=2.6〜2.9g/cm3)およびカオリナイト(λ=2.6g/cm3)などの粘土、例えばドロマイト(λ=2.8〜3.1g/cm3)および方解石(λ=2.71g/cm3)
  • 砂岩、σ=2.65–2.80g/cm3
    砂岩のほぼ半分は2に近い粒密度を持っています。65g/cm3、石英の密度は、これらの砂岩は石英粒とセメントで構成されていることを示唆しています。 残りの砂岩は、石英と方解石(λ=2.71g/cm3)やドロマイト(λ=2.8–3.1g/cm3)のようなより高密度の鉱物との混合によるものである可能性が最も高い。

ドロマイト、頁岩、砂岩の粒密度分布については、図4を参照してください。

測定技術

気孔率を測定

多孔度は、サンプルの総体積および細孔空間体積の測定によって決定された。 コアドリルプレス,ロックソー,表面グラインダーを用いて右円筒コアを調製した。

測定サンプル体積:キャリパーを使用してシリンダーの長さと直径を測定することによって計算されます。 ほとんどのサンプルはわずかな2インチの直径および1から3インチの長さだった。

試料の乾燥:試料を試験前に少なくとも24時間70℃(158°F)でオーブン乾燥した。

試料を乾燥させた。

試料を乾燥させた。

細孔空間体積の測定:細孔空間体積は、ヘリウムピクノメーターを用いて決定した。 ヘリウムのpycnometerはBoyleの法律(P1V1=P2v2)およびすぐに小さい気孔を突き通し、nonreactiveであるヘリウムのガスをサンプルの固体部分を定めるために利用する。 コアは、既知の体積の試料室に配置される。 また、既知の容積の基準チャンバが加圧される。 その後、2つのチャンバが接続され、ヘリウムガスが基準チャンバから試料チャンバに流れるようになります。 初期圧力と最終圧力の比は、サンプル固体の体積を決定するために使用されます。 細孔容積は、ヘリウムピクノメーターによって決定される総体積と固体体積との差である。 この技術は、相互接続された孔を測定するためにのみ使用することができます。 ヘリウムおよび水は隔離された気孔に突き通りません、従ってこれらの気孔は気孔率の測定に含まれていません。

測定密度

乾燥密度は、乾燥後のサンプルの重量を測定し、質量を全サンプル体積で割ることによって決定した。

測定密度

乾燥密度は、乾燥後のサンプルの重量を測定し、質量次いで、試料の多孔度が水で満たされていると仮定し、その質量を乾燥した測定質量に加え、合計を全試料体積で割ることによって湿潤密度を計算した。

粒密度は、全サンプル体積から細孔空間体積を差し引いた後、その差を乾燥質量で除算することによって計算された。

粒密度を計算した。

粒密度を計算した。

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