Tietopankki

POSIVA-raportti 1997-13

Takaisin

Nimi:

Through-Diffusion, Permeability, Channel-Flow and In Situ Results for Porosity and Migration Properties of Rock Samples by He-Gas Methods

Raportin kirjoittaja:

Kari Hartikainen; Juhani Hartikainen; Jussi Timonen

Kieli:

Englanti

Sivumäärä:

45

ISBN:

951-652-038-3; 1239-3096

Tiivistelmä:

Working report: POSIVA-raportti POSIVA-97-13, 43 sivua
ISBN 951-652-038-3


He-KAASUMENETELMILLÄ MÄÄRITETTYJÄ LÄPIDIFFUUSIO-,
PERMEABILITEETTI-, KANAVA- JA IN SITU -MITTAUSTULOKSIA
KIVINÄYTTEIDEN HUOKOISUUKSILLE JA KULKEUTUMIS-
OMINAISUUKSILLE


TIIVISTELMÄ

He-kaasumenetelmällä mitattiin edustava määrä kivinäytteitä kolmesta mahdollisesta
loppusijoituspaikkavaihtoehdosta Olkiluodosta, Kivetystä ja Romuvaarasta.
Kivinäytteistä määritettiin niiden huokoisuudet sekä efektiiviset diffuusio- ja
permeabiliteettikertoimet. Läpidiffuusiomittauksilla saadaan määritettyä näytteiden
huokoisuus ja efektiivinen diffuusiokerroin. Permeabiliteettimittauksista saadaan
vastaavasti selville näytteiden permeabiliteettikerroin. Kanavamittauksista saadaan
selville huokoisuuden ja efektiivisen diffuusiokertoimen tulo tankokivinäytteille.
Kaasufaasissa mitatut matriisihuokoisuudet ja efektiiviset diffuusiokertoimet
määritettiin heliumin avulla näytteille, joiden huokoset olivat saturoituneet
kaasumaisella typellä. Läpidiffuusiomenetelmällä määritetyt huokoisuudet vaihtelivat
välillä 0.03 ja 2.20 % ja efektiiviset diffuusiokertoimet välillä 3.20´10-10 ja 1.30´10-8
m2/s. Permeabiliteettikertoimet vaihtelivat vastaavasti välillä 4.65´10-21 ja 8.97´10-19 m2.
Kanavamittauksista määritetyt huokoisuuden ja efektiivisen diffuusiokertoimen tulot
vaihtelivat välillä 4.0´10-16 ja 2.7´10-13 m2/s. Tulokset osoittavat, että
kanavamittaustulokset olivat säännöllisesti pienempiä kuin vastaavat
läpidiffuusiomittaustulokset. Efektiivisten diffuusiokertoimien ja permeabiliteetti-
kertoimien välillä näyttää olevan vahva riippuvuus. Kolme läpidiffuusionäytesarjaa
tutkittiin sekä läpidiffuusio- että permeabiliteettimenetelmillä tarkoituksena selvittää
kivinäytteiden sahauksen ja pituuden vaikutus niiden huokoisuus- ja
kulkeutumisominaisuuksiin. Mitatut huokoisuudet vaihtelivat välillä 0.03 ja 0.25 %,
heliumin avulla mitatut efektiiviset diffuusiokertoimet typpikaasulla saturoituneille
näytteille välillä 2.50´10-10 ja 9.00´10-9 m2/s ja permeabiliteettikertoimet välillä
3.29´10-21 ja 2.95´10-19 m2. Mitatut huokoisuudet sekä efektiiviset diffuusio- että
permeabiliteettikertoimet osoittivat, että sahauksella on erittäin pieni vaikutus kiven
kulkeutumisominaisuuksiin puhtaille suuntautuneille kiillegneissinäytteille. Vastaavasti
kiillegneissi- ja graniittinäytetapauksessa sahauksella havaittiin olevan pieni vaikutus
kulkeutumisominaisuuksiin. Toisaalta granodioriittinäytteille sahaus aiheutti selvän
muutoksen määritettyihin kulkeutumisominaisuuksiin. In situ -mittauksia toistettiin
kahdessa (yhteensä kuudesta) kairanreiässä TVO:n louhintatunnelissa Olkiluodossa
tarkoituksena analysoida peruskallion jäännöskosteuden vaikutusta
kulkeutumisominaisuuksiin. Kanavamittauksia tehtiin myös viidelle tankokivinäytteelle
ja läpidiffuusiomittauksia kuudelle lyhyelle läpidiffuusionäytteelle kaikkien kolmen
menetelmän tulosten vertaamiseksi keskenään. Mitatut huokoisuudet vaihtelivat välillä
0.04 ja 0.15 %, efektiiviset diffuusiokertoimet välillä 4.50´10-11 ja 2.00´10-9 m2/s ja
niiden tulot välillä 1.80´10-14 ja 3.00´10-12 m2/s (läpidiffuusiomenetelmä), välillä
2.2´10-15 ja 2.0´10-12 m2/s (kanavamenetelmä) ja välillä 1.0´10-14 (8.0´10-16 mitattu
1996) ja 8.0´10-13 m2/s (in situ -menetelmä). Määritetyt tulokset osoittavat, että
huokoisuuksien ja efektiivisten diffuusiokertoimien tulot ovat keskimäärin hyvin
samankaltaiset kaikille menetelmille. Eri menetelmillä saadut tulokset eroavat toisistaan
vain muutamissa tapauksissa mitatuille kairanreikäsyvyyksille ja vastaavilta syvyyksiltä
kairatuille läpidiffuusio- tai tankonäytteille. Vuosina 1995 ja 1996 kairanreiästä VLJ-
KR15 (mittaussyvyys 125 - 195 cm) mitatut in situ -tulokset eroavat kuitenkin toisistaan
tekijällä 25. Syytä tähän eroon ei pystytty selvittämään. Edellä mainitut kairanreikien
mittaussyvyydet ja niitä vastaavat läpidiffuusio- ja tankokivinäytteet eivät tosin aivan
tarkasti olleet samoista kohdista ja tämän lisäksi mitattujen näytteiden ominaisuuksissa
saattaa olla eroavuuksia. Kallioperän jäännöskosteuden vaikutuksen
kulkeutumisominaisuuksiin havaittiin lisäksi olevan merkityksetön, mikäli niin sanottu
sekoitussuhde, joka kuvaa mittauksissa ulosvirtaavien kaasujen kosteustasoa, oli alle 10
g/kg.


Avainsanat: He-kaasumenetelmä, huokoisuus, efektiivinen diffuusiokerroin, permeabili-
teettikerroin, peruskallion jäännöskosteus





POSIVA-raportti POSIVA-97-13, 43 sivua
ISBN 951-652-038-3


He-KAASUMENETELMILLÄ MÄÄRITETTYJÄ LÄPIDIFFUUSIO-,
PERMEABILITEETTI-, KANAVA- JA IN SITU -MITTAUSTULOKSIA
KIVINÄYTTEIDEN HUOKOISUUKSILLE JA KULKEUTUMIS-
OMINAISUUKSILLE


TIIVISTELMÄ

He-kaasumenetelmällä mitattiin edustava määrä kivinäytteitä kolmesta mahdollisesta
loppusijoituspaikkavaihtoehdosta Olkiluodosta, Kivetystä ja Romuvaarasta.
Kivinäytteistä määritettiin niiden huokoisuudet sekä efektiiviset diffuusio- ja
permeabiliteettikertoimet. Läpidiffuusiomittauksilla saadaan määritettyä näytteiden
huokoisuus ja efektiivinen diffuusiokerroin. Permeabiliteettimittauksista saadaan
vastaavasti selville näytteiden permeabiliteettikerroin. Kanavamittauksista saadaan
selville huokoisuuden ja efektiivisen diffuusiokertoimen tulo tankokivinäytteille.
Kaasufaasissa mitatut matriisihuokoisuudet ja efektiiviset diffuusiokertoimet
määritettiin heliumin avulla näytteille, joiden huokoset olivat saturoituneet
kaasumaisella typellä. Läpidiffuusiomenetelmällä määritetyt huokoisuudet vaihtelivat
välillä 0.03 ja 2.20 % ja efektiiviset diffuusiokertoimet välillä 3.20´10-10 ja 1.30´10-8
m2/s. Permeabiliteettikertoimet vaihtelivat vastaavasti välillä 4.65´10-21 ja 8.97´10-19 m2.
Kanavamittauksista määritetyt huokoisuuden ja efektiivisen diffuusiokertoimen tulot
vaihtelivat välillä 4.0´10-16 ja 2.7´10-13 m2/s. Tulokset osoittavat, että
kanavamittaustulokset olivat säännöllisesti pienempiä kuin vastaavat
läpidiffuusiomittaustulokset. Efektiivisten diffuusiokertoimien ja permeabiliteetti-
kertoimien välillä näyttää olevan vahva riippuvuus. Kolme läpidiffuusionäytesarjaa
tutkittiin sekä läpidiffuusio- että permeabiliteettimenetelmillä tarkoituksena selvittää
kivinäytteiden sahauksen ja pituuden vaikutus niiden huokoisuus- ja
kulkeutumisominaisuuksiin. Mitatut huokoisuudet vaihtelivat välillä 0.03 ja 0.25 %,
heliumin avulla mitatut efektiiviset diffuusiokertoimet typpikaasulla saturoituneille
näytteille välillä 2.50´10-10 ja 9.00´10-9 m2/s ja permeabiliteettikertoimet välillä
3.29´10-21 ja 2.95´10-19 m2. Mitatut huokoisuudet sekä efektiiviset diffuusio- että
permeabiliteettikertoimet osoittivat, että sahauksella on erittäin pieni vaikutus kiven
kulkeutumisominaisuuksiin puhtaille suuntautuneille kiillegneissinäytteille. Vastaavasti
kiillegneissi- ja graniittinäytetapauksessa sahauksella havaittiin olevan pieni vaikutus
kulkeutumisominaisuuksiin. Toisaalta granodioriittinäytteille sahaus aiheutti selvän
muutoksen määritettyihin kulkeutumisominaisuuksiin. In situ -mittauksia toistettiin
kahdessa (yhteensä kuudesta) kairanreiässä TVO:n louhintatunnelissa Olkiluodossa
tarkoituksena analysoida peruskallion jäännöskosteuden vaikutusta
kulkeutumisominaisuuksiin. Kanavamittauksia tehtiin myös viidelle tankokivinäytteelle
ja läpidiffuusiomittauksia kuudelle lyhyelle läpidiffuusionäytteelle kaikkien kolmen
menetelmän tulosten vertaamiseksi keskenään. Mitatut huokoisuudet vaihtelivat välillä
0.04 ja 0.15 %, efektiiviset diffuusiokertoimet välillä 4.50´10-11 ja 2.00´10-9 m2/s ja
niiden tulot välillä 1.80´10-14 ja 3.00´10-12 m2/s (läpidiffuusiomenetelmä), välillä
2.2´10-15 ja 2.0´10-12 m2/s (kanavamenetelmä) ja välillä 1.0´10-14 (8.0´10-16 mitattu
1996) ja 8.0´10-13 m2/s (in situ -menetelmä). Määritetyt tulokset osoittavat, että
huokoisuuksien ja efektiivisten diffuusiokertoimien tulot ovat keskimäärin hyvin
samankaltaiset kaikille menetelmille. Eri menetelmillä saadut tulokset eroavat toisistaan
vain muutamissa tapauksissa mitatuille kairanreikäsyvyyksille ja vastaavilta syvyyksiltä
kairatuille läpidiffuusio- tai tankonäytteille. Vuosina 1995 ja 1996 kairanreiästä VLJ-
KR15 (mittaussyvyys 125 - 195 cm) mitatut in situ -tulokset eroavat kuitenkin toisistaan
tekijällä 25. Syytä tähän eroon ei pystytty selvittämään. Edellä mainitut kairanreikien
mittaussyvyydet ja niitä vastaavat läpidiffuusio- ja tankokivinäytteet eivät tosin aivan
tarkasti olleet samoista kohdista ja tämän lisäksi mitattujen näytteiden ominaisuuksissa
saattaa olla eroavuuksia. Kallioperän jäännöskosteuden vaikutuksen
kulkeutumisominaisuuksiin havaittiin lisäksi olevan merkityksetön, mikäli niin sanottu
sekoitussuhde, joka kuvaa mittauksissa ulosvirtaavien kaasujen kosteustasoa, oli alle 10
g/kg.


Avainsanat: He-kaasumenetelmä, huokoisuus, efektiivinen diffuusiokerroin, permeabili-
teettikerroin, peruskallion jäännöskosteus





Avainsanat:

He-gas method; porosity; effective diffusion coefficient; permeability coefficient; bedrock rest humidity

Tiedosto(t):

Through-Diffusion, Permeability, Channel-Flow and In Situ Results for Porosity and Migration Properties of Rock Samples by He-Gas Methods (pdf) (751.2 KB)


Takaisin


Jaa artikkeli:
Tämä sivusto käyttää evästeitä sivuston käyttöä koskevien tietojen keräämiseksi. Kun käytät tätä sivustoa, hyväksyt evästeiden käytön.
Sulje

Evästekäytännöt

Tätä sivustoa käyttämällä hyväksyt, että voimme asettaa evästeitä tietokoneellesi tai mobiililaitteeseesi.

1. Mitä evästeet ovat?

Evästeet ovat pieniä datatiedostoja, jotka siirtyvät tietokoneellesi, kun otat yhteyden johonkin verkkosivustoon. Evästeet tallentuvat selaimen käyttämien tiedostojen yhteyteen.

Lisätietoa evästeistä saat sivulta www.aboutcookies.org.

2. Miksi evästeitä käytetään?

Evästeet tunnistavat tietokoneesi, kun tulet sivustolle uudelleen. Ne muistavat myös sivustolla aikaisemmin tekemäsi valinnat ja parantavat siten sivuston käyttökokemusta. Evästeiden avulla pystyy esimerkiksi tunnistamaan käyttäjän laitteet sekä mukauttamaan mahdollisia mainoksia sivuilla sekä mahdollisissa muissa palveluissa.

3. Mitä evästeitä käytetään?

Jotkin evästeet ovat sivustomme teknisen toiminnan ja käytön vuoksi välttämättömiä. Nämä evästeet eivät kerää käyttäjästä tietoa, jota voitaisiin hyödyntää markkinoinnissa tai muistamaan käyttäjän valitsemia sivustoja.

Suorituskykyä mittaavat evästeemme keräävät tietoa siitä, miten käyttäjät käyttävät verkkosivujamme (esim. eniten käytetyt sivut, mahdolliset virheviestit). Nämä evästeet eivät kerää käyttäjistä tunnistettavia tietoja, vaan ne ovat anonyymejä ja niitä käytetään ainoastaan parantamaan nettisivujen toimivuutta.

Sivuilla olevat kolmansien osapuolten liitännäispalvelut (esim. mainokset, YouTube-videot, Google-tilastointi tai Facebook-liitännäiset) saattavat tallentaa käyttäjän tunnistamiseen käytettävää tietoa, mihin emme valitettavasti voi vaikuttaa. Jos haluat estää niitä seuraamasta liikkumistasi verkossa, voit kytkeä ns. kolmannen osapuolen evästeet pois käytöstä selaimesi asetuksista. Ohjeet löydät selaimesi ohjesivuilta.

Sivuillamme saattaa olla myös painikkeita, jotka helpottavat sisällön jakamista eri verkkoviestintäympäristöihin ja sosiaaliseen mediaan. Jos käytät näitä painikkeita, valitsemaltasi palvelulta voidaan asettaa eväste päätelaitteellesi. Nämä evästeet eivät ole hallinnassamme. Lisätietoja kolmannen osapuolen evästeiden käytöstä saat kyseisen osapuolen verkkosivulta.

4. Evästeiden hallinta ja estäminen

Jos et halua vastaanottaa evästeitä, voit muuttaa Internet-selaimesi asetuksia niin, että saat ilmoituksen aina kun evästeitä ollaan lähettämässä tietokoneellesi. Vaihtoehtoisesti voit estää evästeiden käytön kokonaan. Evästeiden käyttöä voi rajoittaa tai sen voi estää Internet-selaimen kautta (katso tarkemmat tiedot selaimen ohjeista).

Jos estät evästeiden tallennuksen tai poistat ne käytöstä, jotkin verkkosivujemme toiminnoista eivät välttämättä toimi oikein.

Sulje