Tính toán độ dẫn điện của môi trường xốp trong điều kiện bão hòa một phần

Đo độ dẫn điện của môi trường xốp chứa chất lỏng là rất quan trọng trong các ứng dụng địa chất, địa kỹ thuật, môi trường, thăm dò dầu mỏ và khoáng sản. Bài viết Tính toán độ dẫn điện của môi trường xốp trong điều kiện bão hòa một phần trình bày một mô hình lý thuyết để tính độ dẫn điện của môi trường xốp trong điều kiện bão hòa một phần.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán độ dẫn điện của môi trường xốp trong điều kiện bão hòa một phầnTuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 TÍNH TOÁN ĐỘ DẪN ĐIỆN CỦA MÔI TRƯỜNG XỐP TRONG ĐIỀU KIỆN BÃO HÒA MỘT PHẦN Nguyễn Văn Nghĩa1, Nguyễn Mạnh Hùng1, Lương Duy Thành1 1 Trường Đại học Thủy lợi, email: nghia_nvl@tlu.edu.vn1. GIỚI THIỆU CHUNG Tuy nhiên, ĐDĐ trong MTX ở điều kiện bão hòa một phần (BHMP) hay MTX có một Đo độ dẫn điện (ĐDĐ) của môi trường số OMD chứa không khí có vẫn còn bỏ ngỏ.xốp (MTX) chứa chất lỏng là rất quan trọng Vậy trong bài báo này, chúng tôi tính toántrong các ứng dụng địa chất, địa kỹ thuật, ĐDĐ của MTX trong điều kiện BHMP dựamôi trường, thăm dò dầu mỏ và khoáng sản. trên PBL. Biểu thức giải tích được biểu diễnLý do là ĐDĐ rất nhạy với các thông số khác dưới dạng ĐDĐ của chất lỏng trong OMD,nhau của MTX như độ xốp, hàm lượng nước ĐDĐ bề mặt và các thông số cấu trúc củahoặc thành phần chất lỏng. Vì điện trở suất MTX. Trong trường hợp đặc biệt, biểu thứccủa khoáng chất trong MTX (ví dụ, khoáng ĐDĐ có dạng giống như biểu thức đã nhậnthạch anh và cát) thường rất cao và thành của được trong trường hợp nước BHHT. Về tínhchúng đóng vai trò cách điện. Do đó, ĐDĐ số, đầu tiên, kiểm tra độ nhạy của mô hình.trong MTX chủ yếu xảy ra thông qua các ống Sau đó, so sánh kết quả với SLTN trong cácchứa đầy chất lỏng do sự di chuyển của các tài liệu đã công bố [3].ion. Ngoài ra, ĐDĐ này cũng có thể gây rabởi ĐDĐ bề mặt giữa các bề mặt khoáng chất 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUtiếp xúc với chất lỏng. Gần đây, mô hình ống Để có được ĐDĐ của MTX, chúng tôi coimao dẫn (OMD) được sử dụng để xây dựng thể tích ô đặc trưng (REV) là một khối lậpmô hình tính ĐDĐ của MTX dưới điều kiện phương có chiều dài L và diện tích mặt cắtbão hòa hoàn toàn (BHHT) [1, 2] hay MTX ngang của REV vuông góc với hướng dòngcó các OMD chứa đầy chất lỏng. Trong mô chảy AREV (Hình 1). REV được khái niệm hóahình đó ĐDĐ bề mặt cũng được tính đến. như một bó các OMD với PBL và cấu trúcCác kết quả được so sánh với số liệu thực OMD với bán kính thay đổi từ bán kính nhỏnghiệm (SLTN) đã công bố. Hơn nữa, mô nhất rmin đến bán kính lớn nhất rmax. Số lượnghình có tính đến OMD theo phân bố lệch ống có bán kính giữa r và r + dr cho bởi [2]:(PBL) đã chứng minh là phù hợp cho MTX. c  r  rmax  n( r )dr  D  (1)  rmin  rmax  Trong đó: D và c là hằng số. Với c = 0, bán kính OMD phân bố đều giữa rmin và rmax. AREV Khi c tăng, sự phân bố OMD lệch về phía bán kính ống nhỏ hơn [1, 2]. Nước Giả sử khối REV ban đầu BHHT. Sau đó, dưới tác dụng của độ chênh áp h (m), khối Không REV trở lên không bão hòa do nước bắt đầu khí chảy ra khỏi MTX. Đối với một OMD đơn lẻ, L mối liên hệ giữa bán kính rh và độ chênh áp h Hình 1. Mô hình khái quát về MTX. cho bởi h  2Ts cos  / (grh ) , với Ts (N/m) là 234 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0sức căng mặt ngoài của chất lỏng,  là góc D  2 S ( rh  rc )(rh (3  c )  2rc (1  c)(3  c))  mép và  (kg/m3) là khối lượng riêng của L  (1  c)(2  c)(3  c)chất lỏng. Do đó, dưới tác dụng của độ chênh W ( rh  rc )(2rh2  2rh rc (1 ...