RU2011962C1

RU2011962C1 - Method for estimating distribution density of open cracks over surfaces of rock samples

Info

Publication number: RU2011962C1
Authority: RU
Inventors: В.П. Потапов
Original assignee: Камский научно-исследовательский институт комплексных исследований глубоких и сверхглубоких скважин
Priority date: 1991-09-16
Filing date: 1991-09-16
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: practical geology, measurement technology. SUBSTANCE: sample of rock is made into a cube; from photographic film are cut pieces corresponding in form and size to the faces of the sample in the presence of light; the sample is treated with normal solution of sodium sulfide in a vacuum. The film pieces with normal solution of sodium sulfide in a vacuum. The film pieces with the emulsion side presented to the sample are applied to and pressed against the sample surfaces. In response to pressure on all sides a quantity of liquid is squeezed the hollow space of the sample to its periphery and comes into contact with the photographic film, and in consequence sodium sulfide and silver chloride contained in the emulsion layer to yield dark-colored silver sulfide above mouths of cracks. At the close of reaction, the sample is got out of the device, the film pieces are peeled off the sample and are treated with a fixing agent; in doing so, silver chloride is removed, whereas silver sulfide remains in the emulsion layer, laying-out the crack mouths. Washed and dried film pieces are used to make photographic prints by which the distribution density of open cracks over surfaces of rock sample is estimated with known methods. EFFECT: simplified estimation process.

Description

Изобретение относится к геологии, нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для подготовки исходных данных при подсчете запасов нефтяных и газовых месторождений. The invention relates to geology, the oil and gas industry and can be used to prepare source data when calculating the reserves of oil and gas fields.

Известен способ определения параметра плотности открытых трещин в прозрачных шлифах, изготовленных из образцов горных пород, пустотное пространство которых предварительно пропитано окрашенными полимерными смолами. Для получения конечных результатов необходимо изготовить большое число шлифов, что делает процесс определения параметра поверхностной плотности открытых трещин трудоемким, и это является недостатком способа [1] . A known method for determining the density parameter of open cracks in transparent thin sections made of rock samples, the void space of which is previously impregnated with painted polymer resins. To obtain the final results, it is necessary to produce a large number of sections, which makes the process of determining the surface density parameter of open cracks time-consuming, and this is a disadvantage of the method [1].

Наиболее близок к изобретению способ, заключающийся в изготовлении из горной породы образца кубической формы, насыщении его раствором люминофора, удалении с поверхности образца избытка раствора люминофора, нанесение на поверхность образца слоя порошка с высокой адсорбционной способностью, удалении избытка порошка и фотографировании поверхности образца в ультрафиолетовом свете, изготовлении негатива и фотоотпечатка, определении параметра поверхностной плотности открытых трещин по фотоотпечатку известным способом [2] . Closest to the invention, the method consists in producing a cubic sample from the rock, saturating it with a phosphor solution, removing excess phosphor solution from the surface of the sample, applying a powder layer with high adsorption ability to the sample surface, removing the powder excess and photographing the surface of the sample in ultraviolet light , the manufacture of negative and photographic imprint, the determination of the surface density parameter of open cracks from photographic imprint in a known manner [2].

Недостатками способа является его трудоемкость и невысокая разрешающая способность, являющаяся следствием образования ореолов люминофора около устьев трещин, что снижает точность определения поверхностной плотности открытых трещин. The disadvantages of the method is its complexity and low resolution, which is a consequence of the formation of halos of the phosphor near the mouth of the cracks, which reduces the accuracy of determining the surface density of open cracks.

Цель изобретения - повышение точности определения параметра поверхностной плотности открытых трещин. The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the parameter of the surface density of open cracks.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что изготавливают образец в виде куба, высушивают, насыщают полостное пространство жидкостью, содержащей вещество, позволяющее фиксировать следы открытых трещин на гранях образца, в качестве насыщающей жидкости используют раствор сульфида натрия, осуществляют контакт образца с фотопленкой и поступление раствора сульфида натрия на фотопленку за счет упругой деформации полостного пространства образца под всесторонним давлением, после чего фиксируют следы трещин непосредственно в эмульсионном слое фотопленки. This goal is achieved due to the fact that the sample is made in the form of a cube, dried, saturated cavity space with a liquid containing a substance that allows you to record traces of open cracks on the faces of the sample, sodium sulfide solution is used as a saturating liquid, the sample is contacted with photographic film and the sulfide solution is supplied sodium onto the film due to the elastic deformation of the cavity space of the sample under all-round pressure, after which traces of cracks are recorded directly in the emulsion nnom layer film.

Сопоставительный анализ предлагаемого способа с прототипом показывает, что он соответствует критерию изобретения "Новизна". A comparative analysis of the proposed method with the prototype shows that it meets the criteria of the invention of "Novelty."

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом способе (в качестве насыщающей жидкости используют раствор сульфида натрия, осуществляют контакт образца с фотопленкой и поступление раствора сульфида натрия на фотопленку за счет упругой деформации полостного пространства образца под всесторонним давлением, после чего фиксируют следы трещин непосредственно в эмульсионном слое фотопленки), и признать заявляемое решение соответствующим критерию "Существенные отличия". Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this area allows us to conclude that they lack features similar to the significant distinguishing features in the claimed method (using sodium sulfide solution as a saturating liquid, contact the sample with film and the flow of sodium sulfide solution onto the film due to the elastic deformation of the cavity space of the sample under all-round pressure, after which traces of cracks are recorded directly the emulsion layer of film), and to recognize the claimed solution meets the criterion of "substantial differences".

Путем фиксации следов открытых трещин непосредственно в эмульсионном слое фотопленки на свету за счет продукта локализованной в пределах устьев трещин химической реакции между сульфидом натрия и хлоридом серебра, а также реализации контакта между реагентами путем отжатия части раствора сульфида натрия из полостного пространства трещин к их устьям за счет упругой деформации трещин при всестороннем сжатии образца различаются близкорасположенные открытые трещины, которые в способе-аналоге регистрируются как единая трещина. By fixing the traces of open cracks directly in the emulsion film layer in the light due to the product of a chemical reaction localized within the mouth of the cracks between sodium sulfide and silver chloride, as well as making contact between the reagents by squeezing part of the sodium sulfide solution from the cavity space of the cracks to their mouths due to The elastic deformation of cracks during comprehensive compression of a sample distinguishes closely spaced open cracks, which are registered as a single crack in the analogous method.

Таким образом достигается цель изобретения - повышение точности определения параметра поверхностной плотности открытых трещин. Следовательно, можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию "Положительный эффект". Thus, the goal of the invention is achieved - improving the accuracy of determining the surface density parameter of open cracks. Therefore, we can conclude that the proposed invention meets the criterion of "Positive effect".

Способ осуществляется следующим образом. Из куска горной породы изготавливают кубический образец, который высушивают до постоянной массы и насыщают под вакуумом нормальным раствором сульфида натрия, после чего дистиллированной водой с поверхности образца удаляют раствор сульфида натрия. Из фотопленки вырезают на свету кусочки по форме и размеру соответствующие граням образца, затем кусочки пленки эмульсионной стороной укладывают на соответствующие грани образца и в специальном устройстве прижимают к образцу давлением не ниже 5 МПа в течение 30 мин. Под действием всестороннего сжатия образца часть жидкости из его полостного пространства отжимается на периферию и контактирует с фотопленкой, при этом сульфид натрия вступает во взаимодействие с хлоридом серебра, содержащимся в эмульсионном слое, и образуется темноокрашенный сульфид серебра над устьями трещин. По окончании реакции давление в устройства снижают до атмосферного, после чего достают образец, пленки с граней снимают и обрабатывают в фиксажном растворе, в результате чего из эмульсионного слоя удаляются остатки хлорида серебра, а сульфид серебра остается в эмульсионном слое, трассируя устья трещин. После промывки и высушивания пленки устанавливают в фотоувеличителе и делают фотоотпечатки при четырехкратном увеличении. По фотоотпечаткам определяют поверхностную плотность открытых трещин известными способами. The method is as follows. A cubic sample is made from a piece of rock, which is dried to constant mass and saturated under vacuum with a normal sodium sulfide solution, after which sodium sulfide solution is removed from the surface of the sample with distilled water. Pieces of the shape and size corresponding to the faces of the sample are cut out from the film in the light, then the pieces of the film are placed on the emulsion side on the corresponding faces of the sample and in a special device they are pressed to the sample with a pressure of at least 5 MPa for 30 minutes. Under the action of comprehensive compression of the sample, part of the liquid from its cavity is squeezed to the periphery and in contact with the film, while sodium sulfide interacts with silver chloride contained in the emulsion layer and dark-colored silver sulfide forms over the mouths of cracks. At the end of the reaction, the pressure in the device is reduced to atmospheric, after which a sample is taken out, the films are removed from the faces and processed in a fixative solution, as a result of which silver chloride residues are removed from the emulsion layer, and silver sulfide remains in the emulsion layer, tracing the mouth of the cracks. After washing and drying, the films are installed in a photo enlarger and photo prints are made at four times magnification. The photographic prints determine the surface density of open cracks by known methods.

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества:
расположенные близко трещины, которые в способе-прототипе наблюдаются в качестве единой трещины, фиксируются раздельно и тем самым повышается точность определения параметра поверхностной плотности трещин;
исключается необходимость операции фотосъемки поверхности образца в ультрафиолетовом свете, являющейся трудоемкой;
исключается необходимость операции нанесения на поверхность образца слоя порошка с высокой адсорбционной активностью для фиксации следов открытых трещин за счет капиллярного впитывания раствора люминофора, содержащегося в открытых трещинах;
возможность работы с негативными фотоматериалами на дневном свету;
исключается необходимость проведения процесса проявления фотопленки.Using the proposed method provides, compared with existing, the following advantages:
nearby cracks, which are observed as a single crack in the prototype method, are fixed separately and thereby the accuracy of determining the surface density parameter of cracks increases;
eliminates the need for the operation of photographing the surface of the sample in ultraviolet light, which is time-consuming;
eliminates the need for the operation of applying a powder layer with high adsorption activity to the surface of the sample to fix the traces of open cracks due to capillary absorption of the phosphor solution contained in open cracks;
the ability to work with negative photographic materials in daylight;
eliminates the need for a film development process.

Claims

METHOD FOR DETERMINING THE SURFACE DENSITY PARAMETER OF OPEN CRACKS IN SAMPLES OF ROCKS, including the manufacture of a cube-shaped sample, drying, saturation of the cavity space with a liquid containing a substance, allowing to fix traces of open cracks on the faces of the sample, characterized in that, in order to increase the accuracy of determining the surface parameter the density of open cracks, sodium sulfide solution is used as a saturating fluid, the sample is contacted with photographic film and the sulfite solution is supplied and sodium on the film due to the elastic deformation of the sample cavity space under hydrostatic pressure, then directly fix traces of cracks in the film emulsion layer.