Дослідження гірських порід рентгенівським методом грунтується на відмінності в щільності гірської породи, мінеральних включень, пустот і тріщин, і заповнюють їх пластових флюїдів [1].
Мікрофокусная рентгенівська гармата просвічує об'єкт, реєстрація його тіньових проекцій виконується матричним детектором. Рентгенівське випромінювання, проходячи крізь гірську породу, втрачає потужність пропорційно її щільності і реєструється осередками матриці приймача, формуючи піксельний зображення.
У процесі сканування об'єкт обертається навколо своєї осі, за рахунок чого накопичується пакет з понад 100 віртуальних перетинів [2]. З отриманих знімків, які представляють собою напівтонові зображення, яскравість яких характеризує ступінь поглинання рентгенівського випромінювання, реконструюється об'ємна 3-мірна модель зразка. Таким чином, результатом рентгенівської то мографіі є 3-мірне розподіл щільності зразка в обсязі, що дозволяє судити про структуру матриці гірської породи і розподілі часу і включень [3].
Нами були проведені дослідження зразків гірських порід:
1. Теригенні породи (повнорозмірні D = 100мм, стандартні D = 30мм);
2. Карбонатні породи (повнорозмірні D = 100мм, стандартні D = 30мм);
3. Кубічні зразки сильвініту Верхнекамского родовища калійно-магнієвих солей розміром 50х50х50 мм.
При дослідженні повнорозмірних теригенних порід вдалося виявити лише тріщини і великі пори (мал.1а). Виявлені тріщини, як правило, дуже вузькі (ширина 0,001 мм), рідко траплялися і широкі з максимальною шириною розкриття 1мм. Межгранулярная пористість на повнорозмірних зразках, хоч я знаю. При дослідженні стандартних теригенних зразків межгранулярние пори вже відрізняються від скелета породи (рис.1б).
Мал. 1. Теригенні зразки (а - Ø 100 мм, б - Ø 30 мм)
При дослідженнях карбонатних повнорозмірних зразків було виявлено велику кількість каверн, вони досить великі, максимальні розміри 2-3 мм (рис. 2а). Підраховано каверновая пористість. При дослідах роботи над стандартними зразками карбонатних порід отримані найуспішніші результати. У зразках виявлені тріщини, каверни, пори, включення кальциту. В ході дослідження були зафіксовані збіги каверн визначених раніше в повнорозмірних зразках.
Каверни досить великі - діаметр в межах 3 мм, в деяких зразках каверни з'єднані каналами і займають досить великий обсяг. В інших типах зразків були зафіксовані пори. Пори за розмірами великі, за формою округлі, відкриті. Колектор такого типу високопористий від 20 до 30% (рис. 2б).
Мал. 2. Карбонатні зразки (а - Ø 100 мм, б - Ø 30 мм)
Нами проводилося дослідження зразків сильвініту ВКМКС кубічної форми до впливу на них навантаження стиснення, після першого навантаження, а потім після повторної навантаження, відповідає межі міцності зразка на стиск.
Результат - не тільки візуальне уявлення в просторі самого зразка і тріщин, а й цифрові значення обсягів до і після навантаження (рис. 3).
Рис 3. Зразок в ході досліджень: А - до стиснень; Б - після першого стиснення; В - після другого стиснення
Рентгенівська томографія керна - дуже перспективний метод при дослідженні петрофізіческіх властивостей гірських порід.
Метод дозволяє вирішувати величезну різноманітність прикладних і фундаментальних геологічних завдань. Ми можемо повністю візуалізувати породу в 3D зображенні і розрахувати всі її властивості, виділити тріщини, пори, каверни, включення, а також неоднорідності, різні шари породи і диференціацію щільності. Рентгенівська томографія дозволяє досліджувати зразки різних розмірів, не тільки колектора, а й будь-які інші гірські породи.