Gliwice, 20.12.2011r

Laboratorium z przedmiotu

Hydrogeologia i zagrożenia wodne

Temat ćwiczenia: WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA POROWATOŚCI EFEKTYWNEJ SKAŁ METODĄ POROZYMETRYCZNĄ.

Sekcja nr 1

Skład sekcji: Magdalena Jantas

Ewelina Janiga

Specjalność: GGiP

Rok akademicki 2011/12

1. Charakterystyka metody badań

W ćwiczeniu tym oznaczanie współczynnika porowatości efektywnej w porozymetrze rtęciowym wykonywane jest przy użyciu powietrza. Aby określić współczynnik porowatości efektywnej dla danej skały należy zmierzyć objętość porów czynnych zawartych w próbce skalnej oraz objętość całkowitą tej próbki.

W porozymetrze przeprowadza się pomiar objętości szkieletu próbki, łącznie z porami zamkniętymi oraz objętość całkowitą próbki zaparafinowanej.

Próbkę skały umieszcza się w komorze pomiarowej, a następnie, przy pokrywie zakręconej i zamkniętym zaworze wykonuje się pomiar. W czasie pomiaru, powietrze znajdujące się w komorze pomiarowej wprowadza się w dwa stany - stan I, gdy porozymetr znajduje się w położeniu poziomym oraz stan II, gdy ruchoma część porozymetru znajduje się w położeniu poziomym.

Następnie sporządza się krzywą cechowania przy pomocy kompletów wzorców metalowych.

2. Opis ćwiczenia

W porozymetrze rtęciowym wykonałyśmy następujące czynności:

• Wyznaczenie krzywej wzorcowej za pomocą metalowych wzorców o znanej objętości, odczytując wysokość słupa rtęci dla każdego wzorca.

• Oznaczenie objętości szkieletu skalnego na niezaparafinowanej próbce. Próbkę pierw zważyłyśmy, a następnie umieściłyśmy ją w cylindrze pomiarowym, wykonując pomiar wysokości słupa rtęci. Pomiary wykonujemy trzykrotnie dla każdej próbki.

• Oznaczenie objętości całkowitej na próbce zaparafinowanej.

3. Tabelaryczne zestawienie wyników badań

Krzywa cechowania porozymetru rtęciowego

h [mm]	110	115	125	135	150
Vs [cm^3]	4	5	6	7	8

Próbki skalne

Skała	Bez parafiny		Z parafiną
		Masa [g]	Ciśnienie [mm Hg]	Waga [g]	Ciśnienie [mm Hg]
Próbka pierwsza	6,37	100	6,69	110
Próbka druga	6,74	105	7,07	115

Wartości objętości odczytane z krzywej wzorcowej

Skała	Vze [cm^3]	Vp [cm^3]
Próbka pierwsza	3,60	4,50
Próbka druga	4,05	4,95

4. Obliczenia

1 1

V = V_p - [ (G_pn - G_n) ------] = V_p - (G_p ----)

^{p p}

V - V_ze V_e

n= ----------_* 100% = ------ _* 100%

V V

Próbka pierwsza

V = 4,50 - [(6,69 - 6,37) * 1,11] = 4,14 [cm³]

V_e = V - V_ze = 0,54 [cm³]

n = 0,54/4,14 * 100% = 13,04 %

Próbka druga

V = 4,95 - [7,07 - 6,74) * 1,11] = 4,58 [cm³]

V_e = V - V_ze = 0,53 [cm³]

n = 0,53/4,58 * 100% = 11,57 %

5. Wnioski

Wartość współczynnika porowatości efektywnej dla pierwszej badanej próbki wynosi

n = 13,04%. Wartość ta jest mniejsza niż dla drugiej próbki, dla której współczynnik porowatości efektywnej wynosi 11,57%.

Obydwie badane próbki skalne można zaklasyfikować do odpowiedniej grupy, w zależności od wartości współczynnika porowatości. Próbkę pierwszą, tak samo jak drugą próbkę, możemy zaklasyfikować do skał o średniej porowatości, dla których wartość porowatości zawiera się w przedziale 5%<n<15%.

Krzywa wzorcowa wyznaczona dla poszczególnych objętości badanych wzorców metalowych oraz wysokości słupa rtęci ma przebieg liniowy - wraz ze wzrostem wysokości słupa rtęci wzrasta objętość wzorców.

---