巖石孔隙率儀是用于測量巖石樣品中孔隙體積占總體積的百分比(即孔隙率)的設備,是評價巖石儲油、儲氣能力及工程性能的重要工具。
主要測量原理
氣體滲透法:基于波義耳定律,通過測量氮氣或氦氣在巖石樣品中的壓力變化計算孔隙率。向巖芯注入氣體后,記錄氣體通過時的流速和壓力差,結合樣品體積推導孔隙率。
電阻率測量法:根據歐姆定律,巖石孔隙對電流流動產生阻礙,孔隙率越高,電阻率越低。通過測量標準樣品的電阻率建立與孔隙率的數學關系,進而計算待測樣品孔隙率。
阿基米德原理法:測量巖石樣品在不同條件下的體積變化或流體吸收量,結合密度信息計算孔隙率。此方法需精密控制壓力、溫度及質量測量。
類型及適用場景
氣體膨脹法(氦氣孔隙率儀):以氦氣為介質,利用波義耳定律計算孔隙率,測量精度高,不損傷樣品。適用于科研、油氣勘探等對精度要求高的場景,可測總孔隙率和有效孔隙率。
飽和稱重法(液體浸泡法):通過樣品飽和前后的質量差計算孔隙率,設備簡單、成本低,但測量周期長,可能受液體殘留影響精度。適用于工程勘察、教學等對精度要求不高的場景,僅能測總孔隙率。
其他類型:壓汞法孔隙率儀(可同時測孔隙率和孔徑分布)、核磁共振法(無損,適合動態監測),多用于專項研究場景。
操作與維護
自動化程度:全自動儀器可減少人為誤差,提高效率。
校準便捷性:支持快速校準,降低維護成本。
耐用性:選擇采用耐磨材料、防塵設計的儀器,適應野外或實驗室環境。