巖石的粒度組成和比面

1、第一節(jié)第一節(jié) 巖石的粒度組成和比面巖石的粒度組成和比面 教學(xué)目的：教學(xué)目的： 掌握巖石粒度的定義、分析方法、粒度組成的表示方法;巖石比面的定義、三種表示方法和比面的確定方法。 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：粒度的分析方法，比面的表示方法。 教法說明：教法說明：課堂講授 教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)第一節(jié) 巖石的粒度組成和比面巖石的粒度組成和比面一一、巖石的粒度組成巖石的粒度組成1 1、定義定義: :構(gòu)成巖石的各種大小不同的顆構(gòu)成巖石的各種大小不同的顆 粒含量，用重量百分?jǐn)?shù)表示。粒含量，用重量百分?jǐn)?shù)表示。 2 2、分析方法分析方法: : 常用的砂巖粒度組成分析方法有：常用的砂巖粒度組成分析方法有

2、： a a、篩析法篩析法(d0.05mm)(d0.05mm) b b、沉降法沉降法(0.0015d0.05mm)(0.0015d0.05mm) c、光學(xué)法光學(xué)法(d0.0015mm)(d0.05mm)(d0.05mm)a a、將篩子由粗到細(xì)將篩子由粗到細(xì) 疊放并固定在篩分機(jī)上疊放并固定在篩分機(jī)上, ,對已破碎和分解的巖石對已破碎和分解的巖石顆粒進(jìn)行篩析顆粒進(jìn)行篩析, ,記錄每記錄每個篩子上顆粒的質(zhì)量個篩子上顆粒的質(zhì)量. .b b 、篩孔的大小表示有篩孔的大小表示有mmmm和和目目兩種兩種. .c c 、相鄰兩級篩孔孔眼相鄰兩級篩孔孔眼大小的級差為大小的級差為 或或d d 、一套篩子共一套篩子共

3、2525級級 震動篩分機(jī)示意圖震動篩分機(jī)示意圖242b b 沉降法沉降法(d0.05mm)(d0.05mm)測定原理測定原理: :顆粒直徑的平均值處理顆粒直徑的平均值處理: : )1(gv18dls 21d1d121d1顆粒直徑顆粒直徑顆粒密度顆粒密度液體直徑液體直徑液體運(yùn)動粘度液體運(yùn)動粘度顆粒沉降速度顆粒沉降速度3 3、粒度組成表示方法粒度組成表示方法: : a a、表格法表格法 b b、圖形法圖形法 巖樣號巖樣號d(mm)0.42-0.297 0.297-0.210 0.210-0.149 0.149-0.074 0.074-0.05 0.05-0.01 4.5 4.5 分選差分選差5 5

4、、平均粒度平均粒度: : a a、粒度中值粒度中值d d5050 b b、粒度平均值粒度平均值d dmm 10.ddddddd95453525155m 3dddd845016m 3dddd755025m 二二、巖石的比面巖石的比面1 1、定義定義: :單位體積的巖石內(nèi)單位體積的巖石內(nèi)巖石骨架巖石骨架的的總總表表 面積或單位體積巖石內(nèi)面積或單位體積巖石內(nèi)孔隙孔隙總內(nèi)表總內(nèi)表 面積。面積。 單位：單位：cm2/cm3 m2/m3 mm2/mm3 粗砂巖粗砂巖（10.5mm） 2300cm2/cm3 可以看出可以看出: :砂巖的比面是很大的，而且它的大小，砂巖的比面是很大的，而且它的大小，對流體在巖

5、石孔隙中的流動具有明顯的影響，如對流體在巖石孔隙中的流動具有明顯的影響，如表面現(xiàn)象、吸附、流動阻力等表面現(xiàn)象、吸附、流動阻力等. .這也是油田為何采這也是油田為何采收率總不是很高的原因所在收率總不是很高的原因所在. . 2 2、比面的三種表示比面的三種表示: : 三者間的關(guān)系三者間的關(guān)系: : fvas pvas vrasr sr1ss 3 3、比面的確定方法比面的確定方法: : (1)(1)、根據(jù)粒度組成估算比面、根據(jù)粒度組成估算比面 a a、設(shè)多孔巖石是由等半徑的球形顆粒所組、設(shè)多孔巖石是由等半徑的球形顆粒所組 成，則每一粒砂子的表面積成，則每一粒砂子的表面積為為: : 每一粒砂子的體積每

6、一粒砂子的體積: : 如果單位體積巖石中，孔隙總體積為如果單位體積巖石中，孔隙總體積為， 則該巖石中顆粒所占體積為則該巖石中顆粒所占體積為: : vs=1- 那么單位體積內(nèi)巖石的顆?？倲?shù)為那么單位體積內(nèi)巖石的顆?？倲?shù)為: :2r4a 3r34v 3r143v1n 單位體積中巖石顆?？偙砻娣e應(yīng)為單位體積中巖石顆?？偙砻娣e應(yīng)為: : 式中：式中： d砂粒的直徑砂粒的直徑 s比面比面 孔隙率孔隙率b b、如果砂巖顆粒為非等直徑，則要進(jìn)行粒度分、如果砂巖顆粒為非等直徑，則要進(jìn)行粒度分析析, ,設(shè)粒度組成分析資料如下設(shè)粒度組成分析資料如下: : 粒徑為粒徑為d1d1”重量百分?jǐn)?shù)占重量百分?jǐn)?shù)占g1% 粒徑

7、為粒徑為d2d2”重量百分?jǐn)?shù)占重量百分?jǐn)?shù)占g2% 粒徑為粒徑為dndn”重量百分?jǐn)?shù)占重量百分?jǐn)?shù)占gn% d16r13r4r143ans23 那么，巖石中每一種那么，巖石中每一種粒徑粒徑顆粒的比面為顆粒的比面為: :因此，總表面積因此，總表面積為為: : %gd16s%gd16s%gd16snnn222111 n1iiin1iidg10016css校正系數(shù)校正系數(shù)c=1.21.4 (2)(2)、流動實(shí)驗(yàn)法流動實(shí)驗(yàn)法 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理: : sr以巖石顆粒體積為基礎(chǔ)的比面，以巖石顆粒體積為基礎(chǔ)的比面，cm2/cm3 巖石的孔隙度巖石的孔隙度 a巖石的橫截面積巖石的橫截面積，cm2 l巖石長度巖石長

8、度，cm q通過巖心的空氣流量通過巖心的空氣流量，cm3/s 室溫下空氣的粘度室溫下空氣的粘度，泊泊 h巖心兩端的壓差巖心兩端的壓差，厘米水柱厘米水柱 m1qhla1314s2r 實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置: : 馬略特瓶馬略特瓶開開 關(guān)關(guān)量量 筒筒巖心夾持器巖心夾持器巖巖 心心u型壓力計型壓力計漏漏 斗斗(3)(3)、統(tǒng)計法統(tǒng)計法 s s以巖石以巖石外觀外觀體積為基礎(chǔ)的比面體積為基礎(chǔ)的比面 巖石的孔隙度巖石的孔隙度 m m圖片的放大倍數(shù)圖片的放大倍數(shù) l l針長針長 c c針與周邊相交的次數(shù)針與周邊相交的次數(shù) h h針的端點(diǎn)落在孔隙內(nèi)部的次數(shù)針的端點(diǎn)落在孔隙內(nèi)部的次數(shù) (4)(4)、吸附、吸附法法 因?yàn)槲搅颗c吸附表面成正比，通過測量某因?yàn)槲搅颗c吸附表面成正比，通過測量某種氣體在通過巖樣前后的濃度變化值可以確定出種氣體在通過巖樣前后的濃度變化值可以確定出該巖樣的比面該巖樣的比面。 mhlc4s (5)(5)、澤烈金法、澤烈金法 s s以巖石以巖石外觀外