Badania przesunięcia elektrycznego w wybranych modelach płynów złożowych i skał

Abstract

An attempt was made at using spectrometer measurements of phase angle ranging between 50Hz and 5MHz. The results were obtained at a research stand with a Japanese measuring equipment HIOKI type 3532 for measuring impedance and its components. Its characteristic feature is the binary shaping of sinusoid voltage. The polarization parameter was proposed to be measured in a strongly polarized environment, value of phase angle $\varphi$ observed between impedance Z and resistance R, defined as phase displacement, i.e. time displacement of electrical signal – electric displacement – related with the inertia of electric charge rotation for a given frequency of electric field. This is a polarization angle. Oil from the refinery Trzebinia, diesel oil, unleaded oil and water distilled 4 times at different $NaCl$ concentration is the basic part of the work about fluids. The issue of uncertainty was worked experimentally. The loose rocks: quartz sand, drilling sand, river sand and clayey rocks, e.g. Bulgarian bentonite, Bentopol and drilling clay were used for modeling. A number of conclusions on the applicability could be drawn, creating bases for patent applications.

Prezentowana praca jest próbą wykorzystania spektrometrycznych pomiarów kąta fazowego w zakresie od 50Hz do 5MHz. Wyniki uzyskane zostały dzięki zbudowaniu przez autora stanowiska badawczego z zastosowaniem przyrządu pomiarowego japońskiej firmy HIOKI typu 3532 do pomiaru impedancji i jej składowych, którego charakterystyczną cechą jest binarne kształtowanie napięcia sinusoidalnego. Zaproponowane zostało określenie parametru polaryzacji w środowisku silnie polarnym, wartością kąta fazowego $\varphi$ obserwowanego między impedancją Z i rezystancją R, definiowanego jako przesunięcie fazowe, czyli wielkość czasowego przesunięcia sygnału elektrycznego – przesunięcie elektryczne – związane z bezwładnością rotacji ładunku elektrycznego dla ustalonej częstotliwości pola elektrycznego. Kąt ten można nazwać kątem polaryzacji. Modelami cieczy złożowych były: ropa naftowa z rafinerii Trzebinia, olej napędowy i benzyna bezołowiowa oraz woda czterokrotnie destylowana z różną koncentracją soli $NaCl$, która jest zasadniczą częścią opracowania dotyczącego płynów. Zagadnienie niepewności opracowano na tle wyników zrealizowanych badań. Modelami skał osadowych były skały w stanie sypkim: piasek kwarcowy, piasek wiertniczy, piasek rzeczny oraz skały ilaste jak: bentonit bułgarski, Bentopol i ił wiertniczy. Przeprowadzone badania pozwoliły na sformułowanie szeregu wniosków do praktycznego zastosowania, czego rezultatem są dwa zgłoszenia patentowe.