Heliumporositeitmetingen

Heliumporositeitmetingen zijn een techniek om de porositeit van gesteente of sediment te bepalen door middel van expansie van heliumgas. Deze methode levert doorgaans de totale porositeit—de verhouding van poreuze volume tot bulkvolume—en wordt veel toegepast in de petrofysica en hydrogeologie.

Principe: Helium is een licht en inert gas dat in vrijwel alle poreuze ruimten kan doordringen. Door de Wet van Boyle te gebruiken worden druk- en volumeveranderingen gemeten terwijl helium het poreuze volume vult bij een bekende temperatuur. Uit de hoeveelheid helium die nodig is om het poreuze volume te vullen bij een gegeven druk volgt het poreuze volume en daarmee de porositeit.

Procedure: Het kernmonster wordt drooggemaakt en vacuüm ontdaan. Het monster wordt geplaatst in een porosimeter; helium wordt onder gecontroleerde druk toegevoerd terwijl druk- en volumemetingen plaatsvinden. De gegevens worden gecorrigeerd voor temperatuur en voor de exacte afmetingen van het monster, waarna phi (porositeit) wordt berekend als pore volume ten opzichte van het bulkvolume.

Toepassingen en interpretatie: Heliumporositeitmetingen geven een snelle en reproduceerbare maat voor porositeit, doorgaans ongeacht vloeistofstatus. Ze zijn nuttig bij rotskernen voor het vaststellen van porositeitsnormen in petrofysica en bij materiaalonderzoek. Voordelen zijn onder meer minimale invloeden van natting en gevoeligheid voor micro-porieën. Beperkingen omvatten de vereiste van droge monsters en de mogelijkheid dat zeer afgesloten poriën moeilijk toegankelijk zijn; daardoor geeft de maat meestal de totale porositeit aan, terwijl aanvullende metingen nodig kunnen zijn om de verbonden porositeit beter te beoordelen.