Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

УДЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОРОДЫ И ПЛАСТОВОЙ ВОДЫ




Теория[ ]. Электрическое сопротивление образца породы в Омах может быть измерено многочисленными способами, которые подразделяются на две основные группы: непосред­ственной оценки (по приборам) и сравнения в равновесном режиме (рис выше). В каждой из названных групп существуют модификации прямых (прибором измеряется электрическое сопротивление, рис.15, а-ж) и косвенных способов (прибором измеряются разности потенциалов ΔU на образце, Uэт на эталонном сопротивлении эт в измерительной цепи или ΔU на образце и силы тока I в измерительной цепи с последующим расчетом сопротивления по формулам Rобр = (ΔU/ΔUэт)Rэт или Rобр= ΔU / I (см. рис. 15, з-с). Измерения могут быть выпол­нены на постоянном (см. рис. 15, а-д,з-м, р), на переменном(см. рис. 15,е, ж, н-п, т, у) и на пульсирующем токе (см. рис. 15, с).

 

При использовании прямых способов непосредственной оценки сопротивления на постоянном токе измерения проводят­ся омметром (мегомметром, терраомметром); если применя­ются косвенные способы на постоянном токе, то измерения осуществляются вольтметром, вольтметром-амперметром, вольтметром-амперметром с охранным кольцом, вольтметром­-электрометром и др.; если косвенные способы на переменном токе, то используют вольтметр и вольтметр-амперметр.

 

При способе сравнения в равновесном режиме прямое определение сопротивления на постоянном и переменном токе производится по мостовым двухэлектродным схемам, приведен­ным на рис. 26, д-ж. К косвенным на постоянном И переменном токе принадлежат компенсационные и резонансные способы (см. рис. 26, р-у). В косвенных способах сравнива­ются напряжения на образце и эталонном сопротивлении в измерительной схеме, и по этим данным рассчитывается сопротивление.

Измерения Rобр путём непосредственной оценки, особенно на постоянном токе (в связи с поляризацией электродов), менее точны, чем на переменном токе в равновесном режиме. В связи с этим в петрофизических лабораториях чаще применя­ются мостовые двухэлектродные и компенсационные четырех­электродные схемы измерения сопротивления образцов на



 

переменном токе, по наименованию которых получили свое название и описанные способы определения удельного электрического сопротивления.

 

 

Лабораторная работа №3

 

Определение удельного электрического сопротивления максимально влажных горных пород ρв.п мостовым способом переменного тока

Теория. При определении удельного электрического сопротивления образца породы мостовым способом на его противоположные грани накладываются увлажненные электролитом прокладки и на них латунные или свинцовые электроды. Электроды включают в схему измерительного моста переменного тока (рис. 27). Образец породы, прокладки и электроды имеют не только активные сопротивления Rобр., Rн ,Rэ но и емкости Собр, Сн и Сэ, их комплексное сопротивление

 

Z1 = Zэ+Zп+Zобр+Zп+Zэ=2Zэ+Zобр+2Zп

 

(эквивалентная электрическая схема дана на рис. 28).

Плечо сравнения моста должно состоять из параллельно или последовательно включенных активного сопротивления R4 и, емкости С4. В дальнейшем для сокращения записи от­считываемыыe по декадам моста сопротивление R4 и емкость С4 и, следовательно комплексное сопротивление 24 даются без индексов (R, С, Z). Вспомогательными плечами обычно являются активные сопротивления R2 = Rз.

Следовательно, если в плече сравнения сопротивление R и емкость С включены параллельно, то мостовая цепь (см. рис. 27) имеет сопротивления

 

Z1 = 1/(1/R1+jωC1); Z2 =R2; Zз=Rз и Z4= Z = l/( l/R+jωC).

 

 

 

 

Рис. 27. Общая схема четырехплечно­го моста переменного тока для изме­рения сопротивления RQбנ образцов горных пород .

 

При конечном сопротивлении индикатора нуля ток в измерительной диагонали равен нулю при разности потенци­алов между вершинами этой диагонали ΔUcd=O (см. рис. 27). Но при этом должны быть равны падения напряжений в плечах моста: первом и четвертом, втором и третьем. Таким образом, нужно, чтобы

ΔUa c = ΔUa d ; ΔUc b =ΔUd b ;

падения напряжений соответственно равны

ΔUac=I1Z1; ΔUcb=I1Z2; ΔUad=I2Z; ΔUdb=I2Z3.

Подставив эти произведения в равенство (67) и разделив полученные выражения одно на другое, получим условия равновесия моста

Z 1 Z з = Z Z 2

С учетом комплексных сопротивлений будем иметь

 

[1/(1/R1) +jωC1] Rз = [ l/(l/R) +jωC] R2 или

Rз / R + jωСRз = R2/R1 + jωC1R2.

Приравнивая отдельно вещественные и мнимые (68), получаем Rз/R = R2/R1; СRз1R2. Так как R2=Rз, то в момент равновесия моста активное сопротивление системы складывается из образца, прокладок и электродов R1= R И емкости С1=С.

Для получения· сопротивления образца Rобр R1 должно быть исправлено за переходные сопротивления R, на контактах «прокладки - электроды» и за сопротивления прокладок, ко­торые входят в измеренное сопротивление R 1 .

Эти сопротивления зависят от минерализации и состава раствора, насыщающего образцы и прокладки, температуры, материала и степени чистоты поверхности электродов (элек­троды покрываются окислами металлов и пузырьками газов), частоты, плотности тока и т. и. Сопротивление RЭ' за которое необходимо исправить определенное сопротивление R1, нахо­дится путем измерения сопротивления R' системы из двух электродов и двух прокладок при помощи той же мостовой схемы: Rэ=R2R'/Rз (где R'-показания декад магазина со­противлений,. включенного в четвертое плечо моста), так как R2=Rз, то Rэ=R'.

В результате R обр = Rl - Rэ.

Удельное сопротивление ρвп (Ом м) образца породы опредеЛЯется по формуле

 

ρвп = R обр F/ L ,

 

где F, L- площадь поперечного сечения и длина образца, соответственно.

 

.

Приборы, оборудование, матерналы.1. Уравновешенный четырехплечный измерительный мост переменного тока посто­янной разности фаз (φ2 - φ з)=0 с индикатором нуля перемен­ного тока и звуковым генератором. 2. Кернодержатель, предназначенный для плотного прижатия электродов с прокладками к исследуемому образцу. 3. Латунные электроды и прокладки из войлока или фильтровальной бумаги. 4. Бюксы для хранения прокладок в пластовой воде. 5. Эксикатор для хранения насыщенных образцов в пластовой воде. 6. Соли, необходимые для приготовления раствора соответствующего пластовой воде. .





Читайте также:





Читайте также:
Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной...
Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ...
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...
Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация...

©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.006 сек.)