Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania porowatości helowej skał ze złóż niekonwencjonalnych na próbkach pokruszonych

Przelaskowska A., Klaja J., Łykowska G.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

645--649

PL

Pomiary porowatości skał ze złóż niekonwencjonalnych stanowią wyzwanie ze względu na bardzo niską przepuszczalność, niewielkie rozmiary porów, wysoką zawartość substancji organicznej, jak i minerałów ilastych. Przedstawiona praca ma na celu przystosowanie metodyki pomiaru porowatości helowej do badań skał mikroporowych. Wykonane badania wykazały, że warunki pomiaru mają tutaj duże znaczenie, dotyczy to zarówno ciśnienia pomiaru i rozmiaru ziaren. Najwyższe wartości porowatości uzyskano dla pomiarów wykonanych na próbkach pokruszonych do frakcji < 0,5 mm.

EN

Porosity measurements of rocks from unconventional reservoirs are a challenge because of their extremely low permeability, small dimensions of pores, high content of organic substance and clay minerals. The goal of the presented work was to adapt the helium porosity measurements to investigation of microporous rocks. The obtained results revealed the importance of such measurement conditions as pressure and grain size. The highest porosity values were obtained for measurements conducted on samples crushed to grain size < 0.5 mm.

2

Rock pore structure as main reason of rock deterioration

Ondrášik M., Kopecký M.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2014

|

Vol. 36, nr 1

79--88

EN

Crashed or dimensional rocks have been used as natural construction material, decoration stone or as material for artistic sculptures. Especially old historical towns not only in Slovakia have had experiences with use of stones for construction purposes for centuries. The whole buildings were made from dimensional stone, like sandstone, limestone or rhyolite. Pavements were made especially from basalt, andesite, rhyolite or granite. Also the most common modern construction material – concrete includes large amounts of crashed rock, especially limestone, dolostone and andesite. However, rock as any other material if exposed to exogenous processes starts to deteriorate. Especially mechanical weathering can be very intensive if rock with unsuitable rock properties is used. For long it had been believed that repeated freezing and thawing in relation to high absorption is the main reason of the rock deterioration. In Slovakia for many years the high water absorption was set as exclusion criterion for use of rocks and stones in building industry. Only after 1989 the absorption was accepted as merely informational rock property and not exclusion. The reason of the change was not the understanding of the relationship between the porosity and rock deterioration, but more or less good experiences with some high porous rocks used in constructions exposed to severe weather conditions and proving a lack of relationship between rock freeze-thaw resistivity and water absorption. Results of the recent worldwide research suggest that understanding a resistivity of rocks against deterioration is hidden not in the absorption but in the structure of rock pores in relation to thermodynamic properties of pore water and tensile strength of rocks and rock minerals. Also this article presents some results of research on rock deterioration and pore structure performed on 88 rock samples. The results divide the rocks tested into two groups – group N in which the pore water does not freeze even when the temperature decreases to –20 ºC, and the second group F in which the pore water freezes. It has been found that the rocks from group N contain critical portion of adsorbed water in pores which prevents freezing of the pore water. The presence of adsorbed water enables thermodynamic processes related to osmosis which are dominantly responsible for deterioration of rocks from group N. A high correlation (R = 0.81) between content of adsorbed water and freeze-thaw loss was proved and can be used as durability estimator of rocks from group N. The rock deterioration of group F is caused not only by osmosis, but also by some other processes and influences, such as hydraulic pressure, permeability, grain size, rock and mineral tensile strength, degree of saturation, etc., and the deterioration cannot be predicted yet without the freeze-thaw test. Since the contents of absorbed water and ratio between adsorbed and bulk water (of which the absorbed water consists) is controlled by the porosity and pore structure, it can be concluded that the deterioration of some rocks is strongly related to rock pore structure.

3

Rock porosity determination in the historical monuments preservation

Labus M.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2009

|

No. 3

103-113

EN

Since ancient times people have used natural stone materials for building purposes. The need of safeguarding historical sites and cultural heritage provoke considering the precise technical characterization of building stones and their changes in weathering processes. In the paper there were listed detailed petrographical analysis used for assessing the quality and durability of the stone material. The porosity properties are detected by means of a range of methods, divided into two groups: direct (including thin section microscopy and scanning electron microscopy), which allow direct documentation and measuring of pore space; and indirect (including mercury porosimetry or nitrogen sorption method), which enable calculating the porosity data from the measuring results. Precise knowledge of porosity characteristics, like total porosity, pore sizes, pore size distribution and pore surface is essential for: stone characterization, modeling of transportation processes, assessment of stone durability, interpretation and prediction of the weathering behavior of natural stones, quantification and rating of stone deterioration and evaluation of effectiveness of stone treatments. Basing on the literature digest and own experience, some examples of the stone porosity characteristic application was presented. The variety of natural stones used as construction material, the complicated nature of weathering processes and complex porosity properties determine implication of different analytical methods for stone examination. The most popular method is mercury porosimetry, but it is worth to remember that a reliable characterization of porosity properties can be guaranteed by application of different analytical procedures.

4

Badania laboratoryjne zależności pomiędzy prędkością propagacji fali podłużnej Vp i poprzecznej Vs a typem litologicznym, porowatością i stopniem nasycenia próbek skalnych

Sikora G.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2008

|

nr 150 wydanie konferencyjne

401--406

PL

Zbadano prędkości propagacji fal podłużnych Vp i poprzecznych Vs w zależności od typu litologicznego, porowatości i stopnia nasycenia przestrzeni porowej skał oraz porównano otrzymane wyniki z danymi literaturowymi. Uzyskane dane umożliwiły omówienie związków korelacyjnych pomiędzy prędkością propagacji fal ultradźwiękowych a właściwościami zbiornikowymi skał. Przedstawione przykłady charakteryzują skały o różnej porowatości i zróżnicowanej litologii, a dotyczą piaskowców mioceńskich przedgórza Karpat, piaskowców czerwonego spągowca z rejonu Wału Wolsztyńskiego oraz skał węglanowych Niecki Poznańskiej.

EN

Compressional (Vp) and shear (Vs) wave velocities were measured according to lithology, porosity and pore space saturation, and results were compared with primary data. Received data were provided to discussed correlation between ultrasonic wave velocities and reservoir properties of rocks. Presented examples which characterize rocks with differential porosity and lithology go for Miocene sandstones of Carpathian Foreland, Rotliegend sandstones of Wolsztyn High and carbonate rocks from Poznań region.

5

Wpływ kompakcji i cementacji na właściwości zbiornikowe piaskowców eolicznych czerwonego spągowca z obszaru monokliny przedsudeckiej

Biernacka J., Leśniak G., Buniak A.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2006

|

nr 134

67-67

PL

W pracy tej podjęto próbę rozpoznania zależności porowatości piaskowców czerwonego spągowca od głębokości ich zalegania oraz ilościowego oszacowania efektów cementacji i kompakcji w zamykaniu pierwotnej porowatości skał. Wybrano obszar monokliny przedsudeckiej jako jeden z bardziej perspektywicznych rejonów poszukiwań węglowodorów w Polsce. Badania zawężono do piaskowców eolicznych z dwóch powodów: (1) piaskowce te wykazują najlepsze właściwości kolektorskie spośród skał osadowych dolnego permu, (2) powinny charakteryzować się podobnymi parametrami wyjściowymi, takimi jak porowatość, uziarnienie, wysortowanie. W celu rozwiązania postawionego problemu przeanalizowano 157 próbek piaskowców z głębokości od 1,5 do 4,5 km z 17 otworów wiertniczych. Badane piaskowce cechują się zróżnicowaną porowatością przy czym większość współczynników porowatości zamyka się w przedziale od 10% do 25%. Porowatość maleje z głębokością pogrzebania piaskowców, ale zależność ta jest widoczna tylko wtedy, kiedy rozłącznie analizuje się dane z piaskowców położonych na północ i na południowy-wschód od wału wolsztyńskiego. Dla całej populacji piaskowców eolicznych nie ma związku między porowatością a głębokością pogrzebania. Jest to głównie spowodowane zróżnicowaną inwersją jakiej obszar monokliny dwukrotnie uległ pod koniec jury i w późnej kredzie. Dzisiejsze głębokości zalegania skał nie są maksymalnymi głębokościami, na jakich przebywały. Pierwotna porowatość międzyziarnowa została zmniejszona głównie w wyniku kompakcji. Cementacja zmniejszyła pierwotną porowatość w stopniu znacznie mniejszym, gdyż piaskowce eoliczne nie są intensywnie scementowane - średnia zawartość cementów wynosi 14% objętości skały. Najbardziej powszechnymi cementami są hematyt, kwarc i illit. Dolomit, kalcyt, anhydryt i kaolinit występują lokalnie. Większość cementów wytrąciła się w czasie późnej diagenezy, przy pogrzebaniu większym niż 1 (2?) km. Spadek porowatości z głębokością jest najwyraźniejszy w piaskowcach z indywidualnych odwiertów, które przebiły miąższą sekwencję eoliczną(około 700 m, Kórnik-2, Krzykosy-1A). Zaobserwowano ponadto, że w dół tych profili wyraźnie maleją takie parametry przestrzeni porowej, jak średnica progowa, średnia kapilara, zawartość porów większych niż 1 μm i długość porów, natomiast zwiększa się wydłużenie będące miernikiem spłaszczenia porów. Jest to spowodowane wzrostem stopnia kompakcji badanych piaskowców wraz z głębokością, który z kolei jest spowodowany wzrostem zawartości plastycznych fragmentów litycznych w szkielecie ziarnowym skał w dół analizowanych profili.

EN

This work is aimed at recognizing a porosity-depth trend for the Rotliegend sandstones from the Fore-Sudetic Monocline, and quantifying the effects of cementation and compaction on reducing primary porosity. The area chosen is still one of the most perspective territories for hydrocarbon discoveries in Poland. This study concerns only eolian sandstones for two reasons: (1) they show the best reservoir properties among the continental depositional facies of the Rotliegend, and (2) they should have had similar original properties, such as porosity, grain-size and sorting. 157 samples from the burial depth of 1,5 to 4,5 km and from 17 wells were analyzed to solve the problem. The sandstones studied showed diverse porosities, but the majority of them ranged from 10 to 25%. Generally, porosity decreases with burial depth, but this is visible only on condition that the data from sandstones situated to the north and to the south-east from the Wolsztyn Ridge are analyzed separately. There is no clear relationship between porosity and burial depth for the entire sample population. This is mainly caused by a diverse uplift of the Fore-Sudetic Monocline area at the end of Jurassic and in the Late Cretaceous. As a result, present day burial depths differ from maximum ones. Primary porosity was reduced due to compaction. Cementation reduced primary porosity to a lesser extent. The eolian sandstones are not intensively cemented: the content of cements averages 14 vol. %. Hematite, quartz and illite are the most widespread minerals whereas dolomite, calcite, anhydrite and kaolinite occur locally. The majority of cements precipitated during late diagenesis and burial depths greater than 1(2?) km. The porosity loss with depth is the most obvious for sandstones from individual wells which pierced thick eolian sequences (about 700 m, Kórnik-2, Krzykosy-1A). Moreover, the parameters of pore-space such as treshold diameter, average capillary tube, content of pores greater than 1 μm, pore length, also decrease with depth whereas elongation, an indicator of pore flattening, increases. This is consistent with an increase of compaction degree with depth, which in turn is caused by a steady increase of fragile lithic fragments in grain framework towards the bottom of the sandstones.

6

Zastosowanie analizy danych złożonych (CDA) w geologii

Labus K., Labus M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2006

|

T. 22, z. 2

39-52

PL

W artykule przedstawiono podstawowe założenia metody danych złożonych - Compositional Data Analysis. Metoda ta pozwala na statystyczną interpretację danych, w których wartości zmiennych sumują się do pewnej całości. Pokazano przykłady zastosowania metody CDA dla danych hydrogeologicznych oraz petrologicznych - w tym interpretację tych danych i ich wizualizację za pomocą diagramów trójkątnych. Specyfiką metody jest możliwość stosowania szeregu procedur przekształceń, np. amalgamacji danych, perturbacji, uwalniania i centrowania.

EN

The paper presents the principles of Compositional Data Analysis. This statistical method enables interpreting the data, being proportions of some whole. The two examples of implementation of this method were presented, with use of hydrogeological and petrographical data. The visaulisation by means of ternary diagrams is helpful for interpreting the results. The method is particularly featured by the possibility of appllication of a range of helpful manipulations, such as: amalgamation, perturbation, unconstraining and centering of data.

7

Próba oceny metody porometrii helowej do pomiarów laboratoryjnych porowatości skał

Twardowski K., Traple J., Rychlicki S.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2004

|

R. 21/2

605-611

PL

Praca przedstawia wyniki międzylaboratoryjnego eksperymentu wyznaczania dokładności (poprawności i precyzji) metody pomiarów porowatości skał z wykorzystaniem porometru helowego i w nawiązaniu do aktualnych podstaw metrologii dotyczących teorii niepewności i błędów pomiarów. Badania prowadzone były w różnym czasie w trzech laboratoriach petrofizycznych związanych z górnictwem naftowym. Jako materiał badawczy wykorzystano 20 próbek skalnych o zróżnicowanym współczynniku porowatości, w granicach od około 1 do około 23%. W wyniku analizy powtarzalnych pomiarów określono w szczególności precyzję metody pomiarowej, w warunkach zarówno powtarzalności, jak i odtwarzalności pomiarów, z uwzględnieniem zmienności wewnątrzlaboratoryjnej oraz międzylaboratoryjnej wyników pomiarów.

EN

Results of an interlaboratory experiment ling in determining the accuracy (correctness and precision) of rock porosity measurements with a helium porosimeter are presented in the paper taking into account foundations of metrology, theory of uncertainty and measurement errors. The experiments were carried out in three different petrophysical laboratories related with oil miting in a different span of time. The research material was composed of rock 20 samples of varying porosity coefficient ranking from about 1 to about 23%. In the course of the analysis, the measurement accuracy was assessed in the conditions of repeatability and reproducibility of experiments, taking into account interlaboratory and intralaboratory variability of the results.

8

Związek współczynnika porowatości efektywnej ze współczynnikiem wodoprzepuszczalności w gruntach piaszczysto-żwirowych

Wacławski M., Smiszek R.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2003

|

R. 100, z. 7-Ś

295--303

EN

In solution of many hydrogeological problems there is need of knowing the real water flow rate in the aquifer. The real flow rate of underground water may be determined indirectly on the basis of filtration rate. For this purpose however it is necessary to know the values of effective porosity that determine the relationship between these velocities. The determining of precise value of the effective porosity of water-bearing formations is one of more difficult problems in hydrogeological practice. In this paper has been presented the results of laboratory tests on the determination of the value of effective porosity coefficient in sandy and gravely deposits on the basis of coefficient of permeability.

9

Analiza własności zbiornikowo-filtracyjnych skał klastycznych kambru i dewonu południowej części bloku górnośląskiego z wykorzystaniem różnych modeli petrograficznych

Glazor A.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

1999

|

R. 16

167-177

PL

W pracy wykonano badania porowatości, przepuszczalności i krzywych ciśnień kapilarnych dla skał zbiornikowych kambru i dewonu południowej części bloku górnośląskiego. Wybrano skały zbiornikowe z utworów dewonu dolnego oraz kambru w formacji z Goczałkowic i z Borzęt. Wykonano badania korelacyjne, testując różne modele przestrzeni porowej i szukając odpowiedniego modelu petrofizycznego dla analizowanych skał. Stwierdzono, że jedynym modelem który poprawnie opisuje dużą różnorodność wykształcenia przestrzeni porowej jest model Katza-Thompsona, dla którego wyznaczono optymalne współczynniki dopasowania. Wydzielono trzy typowe wykształcenia przestrzeni porowej badanych skał.

EN

Porosity, permeability and capilary pressure investigations were done for reservoir Devonian and Cambrian rocks of south part of Upper Silesian block. Reservoir rocks have been found in Lower Devonian and Goczałkowice and Borzęta formations of Cambrian. Correlation investigations make possible to fit the best model of pore space to those rocks. Results obtained with the use of Kozeny-Carman model were not satisfied because of heterogeneity of parameters of investigated rocks. The best results were obtained with the use of Katz-Thompson model of pore space. Three groups of typical parameters of pore space were described.