Реферат: Исследование горных пород

Исследование горных пород

В настоящее время приинженерных изысканиях широкое применение получили методы статического идинамического зондирования. Это очень простые методы исследованийпреимущественно песчаных и глинистых пород, дающие широкую информацию об ихплотности, прочности, деформационных свойствах и однородности. Кроме того, спомощью этих методов можно устанавливать изменение геологического разреза поглубине, выявлять глубину залегания и мощность слабых слоев и зон плотных,прочных и коренных пород, а также изменение степени уплотнения, и упрочненияискусственно отсыпанных или намытых пород во времени. Методы зондированияпозволяют получать необходимые данные для проектирования и оценки условийстроительства свайных фундаментов, шпунтовых ограждений и других видовстроительных работ.

Опыты состоят в задавливании или забивании в горные породы зонда сконическим наконечником (редко грунтоноса-пробоотборника). При статическомзондировании зонд задавливается в породы, при динамическом — забивается. По темсопротивлениям, которые оказывают горные породы проникновению в них зонда,судят об их плотности, прочности и других свойствах. Естественно, что такиеисследования горных пород не являются достаточно точными, они даютпредварительные, главным образом приближенные представления об их свойствах.При сочетании методов зондирования с другими видами геологических работ,результативность их, т.е. точность и достоверность, значительно повышаются.

Статическое идинамическое зондирование — это полевые экспресс — методы, для интерпретациирезультатов которых на предварительных стадиях изысканий их надо обязательносочетать с разведочными работами — геофизическими и горно-буровыми, а надетальных — использовать в качестве дополнительных с целью повышения детальностиизысканий в целом и решения специальных вопросов (например, при проектированиисвайных фундаментов и др.).

ГОСТ 20069—74 и 19912—74и «Указания по зондированию горных пород для строительства» (СН 448-72)рекомендуют при инженерных изысканиях для конкретных зданий и сооруженийзондирование производить в пределах их контуров или не более чем в <st1:metricconverter ProductID=«5 м»>5 м</st1:metricconverter>от них. Для получения сопоставимыхданных часть точек зондирования рекомендуется располагать на расстояниях неболее <st1:metricconverter ProductID=«5 м»>5 м</st1:metricconverter>от разведочных выработок, из которых производят отбормонолитов горных пород для лабораторных исследований и выполняют другие полевыеисследования. Практика показывает, что данные зондирования необходиморассматривать совместно с данными, получаемыми при бурении скважин и проходкегорных выработок. Этого требуют ГОСТ 20069—74 и 19912—74. Глубину зондированияопределяют исходя из необходимости исследования определенной толщи горных породкак оснований зданий и сооружений. Предельная глубина зондирования не должнапревышать 20-и. Область применения статического и динамического зондирования взависимости от вида и физического состояния горных пород регламентируетсяданными, приведенными в табл.1.

Таблица 1.

Область применениястатического и динамического зондирования по СН 448-72

 

Вид и физическое состояние горных пород

Способ зондирования

статический

динамический

Песчаные:

крупно-, средне-, мелко- и тонкозернистые влажные и и маловлажные;

крупно-, средне-, мелкозернистые водоносные;

Допускаются

тонкозернистые пылеватые водоносные

Допускается

Не допускается*

Глинистые (супеси, суглинки и глины):

твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции;

Допускаются

мягкопластичной, текучепластичной и текучей консистенции

Допускается

Не допускается*

Песчаные и глинистые с содержанием крупнообломочного материала

Не допускаются

при более 25%

при более 40%

Песчаные водоносные

При определении динамической устойчивости

Не допускается*

Допускается

Все виды горных пород в мерзлом состоянии

Не допускаются

Скальные и полускальные

Крупнообломочные

·<span Times New Roman"">           

Допускаетсяпо специально разработанной методике при проведении экспериментальных работ.

<span Times New Roman"">Пристатическом зондировании основными показателями свойств горных пород являются:

<span Times New Roman"">а)общее сопротивление зондированию Rобщ,кгс;

<span Times New Roman"">б)сопротивление погружению конуса Rконкгс/см2;

<span Times New Roman"">в)удельное сопротивление погружению конуса Rуд.кон, кгс/см2;

<span Times New Roman"">г)сопротивление трению по боковой поверхности зонда Rтр,кгс/см2.

<span Times New Roman"">Общеесопротивление горных пород — это то сопротивление, которое они оказываютпроникновению зонда. Оно равно тому усилию (кгс), которое передается зондугидравлическим домкратом или весом груза.

<span Times New Roman"">Прииспользовании современных гидравлических установок оно равно

<span Times New Roman"">Rобщ

<span Times New Roman""> = pFц,

<span Times New Roman"">где p— показаниеманометра, отражающее давление в цилиндре гидравлического домкрата, кгс/см2;Fц — площадь поршня гидравлическогодомкрата, см2.Часть усилий, расходуемых на вдавливание зонда,расходуется на преодоление сил трения между зондом и породой. Если исключитьэти сопротивления, получим сопротивление горных пород, оказываемоенепосредственно проникновению конуса, т. е. сопротивление погружению конуса Rкон.

<span Times New Roman"">Rкон

<span Times New Roman""> = Rобщ– Rтр.

<span Times New Roman"">Современныеустановки для статического зондирования позволяют производить измерение общегосопротивления зондированию по показаниям манометра, а сопротивленияпроникновению конуса — по показаниям динамометра и индикаторов часового типа.

<span Times New Roman"">Удельноесопротивление статическому зондированию конусом равно

<span Times New Roman"">Rуд

<span Times New Roman""> = Rкон / Fк ,

<span Times New Roman"">где Fк — площадь поперечного сечения конуса, см2.

<span Times New Roman"">Удельноесопротивление — это сопротивление горных пород проникновению конуса,приходящееся на единицу его поперечного сечения. Международными конгрессами помеханике грунтов и фундаментостроению (IV в

<st1:metricconverter ProductID=«1957 г»><span Times New Roman"">1957 г</st1:metricconverter><span Times New Roman"">. в Лондоне и V в <st1:metricconverter ProductID=«1961 г»><span Times New Roman"">1961 г</st1:metricconverter><span Times New Roman"">. в Париже) былорекомендовано использовать для статического зондирования конус диаметром <st1:metricconverter ProductID=«36 мм»><span Times New Roman"">36 мм</st1:metricconverter><span Times New Roman"">, площадью 10 см2,с углом при вершине 60°.

<span Times New Roman"">Сопротивлениегорных пород трению по боковой поверхности зонда равно

<span Times New Roman"">Rтр

<span Times New Roman""> = Rобщ– Rкон

<span Times New Roman"">Современныеконструкции установок для статического зондирования позволяют измерять либообщее сопротивление горных пород и сопротивление их погружению конуса, либосопротивление проникновению конуса и величину трения по боковой поверхностизонда.

<span Times New Roman"">Придинамическом зондировании горных пород основными показателями являются: а)показатель динамического зондирования N; б) глубина погружения зонда отопределенного числа ударов стандартного молота S (это число ударов принятоназывать залогом); в) условное динамическое сопротивление горных пород Rд, кгс/см2(по ГОСТ 19912-74 обозначается pд, т.е. не так, как оно обозначается международными индексами).

<span Times New Roman"">Показателемдинамического зондирования принято называть число ударов молота, необходимоедля погружения зонда на определенную глубину. В нашей стране эта глубинапринята равной

<st1:metricconverter ProductID=«10 см»><span Times New Roman"">10 см</st1:metricconverter><span Times New Roman"">.Отсюда показатель динамического зондирования равен

<span Times New Roman"">N = 10n/ S ,

<span Times New Roman"">где n — число ударов в залоге; S — глубина погружениязонда от принятого числа ударов молота в залоге.

<span Times New Roman"">Показательдинамического зондирования зависит не только от сопротивления, оказываемогогорными породами проникновению зонда, но и от сил трения, развивающихся побоковой поверхности зонда при его погружении, и от увеличения его веса сглубиной. Поэтому при обработке результатов испытаний вводят соответствующиепоправки на боковое трение пород и на увеличение веса зонда. Эти поправки приводятсяв методических руководствах.

<span Times New Roman"">Основнымпоказателем свойств горных пород при динамическом зондировании считаетсяусловное динамическое сопротивление горных пород Rд.Только этот показатель предлагается ГОСТ 19912—74 и «Указаниями по зондированиюгорных пород для строительства» (СН 448—72). Его вычисляют по формуле

<span Times New Roman"">Rд

<span Times New Roman""> = KП0Фn/ S ,

<span Times New Roman"">где K— коэффициент для учета потерь энергии приударе, определяемый по специальной таблице; П0— коэффициент дляучета влияния применяемого оборудования, определяемый по специальной таблице; Ф— коэффициент для учета трения штанг о горные породы, определяемый поданным двух испытаний, в одном из которых зондирование производится в процессебурения; n— числоударов в залоге; S — глубина погружения зонда от принятого числа ударов молотав залоге.

<span Times New Roman"">Длястатического и динамического зондирования применяют разнообразные установки истанки. Наиболее часто используют установки конструкции ГПИ Фундаментпроектмарки С-979, БашНИИ-промстроя марки С-832 и ВСЕГИНГЕОмарки СПК. Известны установки конструкции и других организаций.

<span Times New Roman"; mso-ansi-language:EN-US">

Пористость горных пород

Пористость горных пород,совокупность пустот (пор), заключённых в горных породах. Количественно П. г. п.выражается отношением объёма всех пор к общему объёму горных пород (в доляхединицы или процентах). Поры в горных породах по величине принято делить насубкапиллярные (менее 0,2 мк), капиллярные (0,2—100 мк), сверхкапиллярные (более 100 мк).

 По форме поры могут быть различного типа — пузырчатые, каналовидные, щелевидные, ветвистые и т.п. Форма и размеротдельных пор и их взаимная связь определяют геометрию порового пространствапород.

 Различают П. г. п. общую (или абсолютную, физическую, полную) —совокупность всех пор, заключённых в горных породах; открытую (насыщения) —объём связанных (сообщающихся) между собой пор; закрытую — совокупностьзамкнутых, взаимно не сообщающихся пор. В нефтяной геологии выделяют такжеэффективную П. г. п., т. е. совокупность пор, занятых нефтью, газом, идинамическую П. г. п. — объём пор, через которые при определённых давлении итемпературе происходит движение насыщающих жидкостей или газов; она всегдаменьше общей П. г. п.

 Наиболее высокая П. г. п. свойственна почвам и рыхлым осадкам — пескам,глинам и др. (до 60—80% и более). Осадочные и вулканогенные горные породы(песчаники, известняки, лавы, туфы и др.) характеризуются большим диапазономзначений пористости (от 50 до 10% и менее). Магматические и метаморфическиепороды обладают, как правило, малой пористостью (0,1—3%). С возрастаниемглубины залегания пород П. г. п. обычно уменьшается (особенно осадочных) и набольших глубинах может иметь очень малые значения.

 В лабораторных условиях П. г. п. определяется методами свободного,вакуумного (под вакуумом) и принудительного (под давлением) насыщения горныхпород жидкостью, а также методами, основанными на расширении газа, и др. Вполевых условиях для оценки величины П. г. п. используются различные видыкаротажа скважин. Результаты изучения П. г. п. используются для подсчётазапасов полезных ископаемых (например, нефти и газа), выборе технологииразработки полезных ископаемых и др.

<span Times New Roman"; color:black">Проницаемость пород и ее распределение

Характер движения нефти или газа к забоюдобывающей скважины определяется двумя основными факторами:

·<span Times New Roman"">                    

физико-химическими свойствами этих углеводородов;

·<span Times New Roman"">                    

структурой порового пространства среды – коллектора, в которой онираспространяются.

Для описания течения углеводородов с учетом этихфакторов, наряду с другими характеристиками, вводится понятие проницаемостигорной породы,

характеризующей ее способность пропускатьжидкости и газы. Для оценки проницаемости пород обычно пользуются закономфильтрации Дарси, согласно которому скоростьфильтрации (просачивания) жидкости в среде пропорциональна градиенту давления иобратно пропорциональна ее динамической вязкости <img src="/cache/referats/28349/image001.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

<img src="/cache/referats/28349/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1026">

Перепишем эту формулу в скалярной форме дляодномерной задачи. Для этого выделим образец породы длиной <img src="/cache/referats/28349/image003.gif" v:shapes="_x0000_i1027">

<img src="/cache/referats/28349/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

где <img src="/cache/referats/28349/image005.gif" v:shapes="_x0000_i1029"><img src="/cache/referats/28349/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1030"><img src="/cache/referats/28349/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1031"><img src="/cache/referats/28349/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1032">

<img src="/cache/referats/28349/image009.gif" v:shapes="_x0000_i1033"><img src="/cache/referats/28349/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1034">

Величина <img src="/cache/referats/28349/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1035"><img src="/cache/referats/28349/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1036">

<img src="/cache/referats/28349/image013.gif" v:shapes="_x0000_i1037"><img src="/cache/referats/28349/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1038">

Совокупность результатов, приведенных в [1] дляпроницаемостей пород, приводятся в табл. 1. Здесь еще раз отметим, что данные,приведенные в этой таблице, выбраны в качестве объекта для анализа из-заважности рассматриваемой характеристики. В силу специфики представленияматериала, в [1] отсутствует ссылка на первоисточники этой таблицы. Не понятнотакже, являются ли эти результаты обобщением различных данных, полученныхразными авторами, или же они относятся к конкретному месторождению. В последнемслучае, общие рассуждения, которые приводятся ниже, могли бы представлятьнекоторый практический интерес. Перейдем теперь к описанию характеристик,приведенных в табл. 1:

i– номера интервалов, накоторые разбивается весь наблюдаемый диапазон значений проницаемостей. Числотаких интервалов в табл. 1 равно 10.

Ni– число пород,проницаемости которых лежат в i — том интервале.Общее число исследованных пород составляет <img src="/cache/referats/28349/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1039">

pi– относительное числопород, проницаемости которых попадают в i — тый интервал: <img src="/cache/referats/28349/image015.gif" v:shapes="_x0000_i1040"><img src="/cache/referats/28349/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1041"><img src="/cache/referats/28349/image017.gif" v:shapes="_x0000_i1042"><img src="/cache/referats/28349/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

Таблица 1

i

Интервал проницаемостей

<img src="/cache/referats/28349/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1044">мкм2)

Ni

pi

1

0 – 0,2

4

0,004

2

0,2 – 0,4

126

0,126

3

0,4 – 0,6

230

0,230

4

0,6 – 0,8

260

0,260

5

0,8 – 1,0

130

0,130

6

1,0 – 1,2

120

0,120

7

1,2 – 1,4

50

0,050

8

1,4 – 1,6

30

0,030

9

1,6 – 1,8

30

0,030

10

1,8 — 2,0

20

0,020

ПОРОДЫ-КОЛЛЕКТОРЫ

Коллекторы нефти и газа — горные породы, которыеобладают емкостью, достаточной для того, чтобы вмещать УВ разного фазовогосостояния (нефть, газ, газоконденсат), ипроницаемостью, позволяющей отдавать их в процессе разработки. Средиколлекторов нефти и газа преобладают осадочные породы. В природных условияхзалежи нефти и газа чаще всего приурочены к терригенным и карбонатнымотложениям, в других осадочных толщах они встречаются значительно реже.Магматические и метаморфические породы не являются типичными коллекторами.Нахождение в этих породах нефти и газа — это следствие миграции углеводородов ввыветрелую часть породы, где в результате химическихпроцессов выветривания, а также под воздействием тектонических процессов моглиобразоваться вторичные поры и трещины.

Нефтяные и газовые месторождения на земном шаревстречаются в разных районах, в границах различных геоструктурныхэлементов. Они известны как в геосинклинальных, так и в платформенных областяхи предгорных прогибах.

Скопления нефти и газа установлены в отложенияхвсех возрастов, начиная от кембрия и кончая верхним плиоценом. Кроме того,известны скопления нефти и газа как в более древних докембрийских, так и вболее молодых четвертичных отложениях. Наибольшее количество залежей в разрезеосадочного чехла на территории бывшего СССР приходится на отложениякаменноугольного (29 %), девонского (19 %) и неогенового (18 %) возраста.

По разным оценкам запасы нефти распределяются вколлекторах следующим образом: в песках и песчаниках — от 60 до 80 %; визвестняках и доломитах — от 20 до 40 %; в трещиноватых глинистых сланцах, выветрелых метаморфических и изверженных породах - около   1 %. В странах Ближнего и Среднего Востока разрабатываютсяглавным образом карбонатные коллекторы мезозойского возраста. На территориибывшего Советского Союза более 70 % нефтяных и газовых залежей  приуроченык терригенным породам-коллекторам.

Основные признаки пород-коллекторов

К основным признакам, характеризующим качествоколлектора, относятся пористость, проницаемость, плотность, насыщение порфлюидами (водо-, нефте — и газонасыщенность), смачиваемость,пьезопроводность, упругие силы пласта. Совокупностьэтих признаков, выраженных количественно, определяет коллекторскиесвойства породы.

Пористость — совокупность всех порнезависимо от их формы, размера, связи друг с другом. Понятие пористостисоответствует полной пористости породы и численно выражается через коэффициентпористости:

 

Кп= Vпор/Vпороды ∙ 100 %.

 

Открытая пористость — совокупностьсообщающихся между собой пор, численно соответствующая отношению объемасообщающихся пор к объему породы.

Эффективная пористость -совокупность пор, черезкоторые может осуществляться миграция данного флюида. Она зависит отколичественного соотношения между флюидами, физических свойств данного флюида,самой породы. По А. А. Ханину (1969), эффективная пористость — объем поровойсистемы, способной вместить нефть и газ с учетом остаточной водонасыщенности.

Наиболее высокие значения характерны для полнойпористости, затем открытой и минимальные для эффективной пористости.

Полная пористость может быть открытой в песках ислабо уплотненных песчаниках. С увеличением глубины залегания открытаяпористость снижается интенсивнее, чем полная. Величина полной пористостиколеблется от долей процента до десятков процентов.

По генезису поры могут быть первичными ивторичными. Первичные поры между обломочными зернами называются межзерновыми, внутри органических остатков — внутриформенными. Вторичные поры — трещины и каверны.

Размеры порового пространства — от долеймикрометров до десятков метров.   В обломочных породах — песчаных иалевритовых — размер пор обычно меньше <st1:metricconverter ProductID=«1 мм»>1 мм</st1:metricconverter>. По размеру выделяются поры сверхкапиллярные > <st1:metricconverter ProductID=«0,1 мм»>0,1 мм</st1:metricconverter>; капиллярные 0,0002-<st1:metricconverter ProductID=«0,1 мм»>0,1 мм</st1:metricconverter>; субкапиллярные < <st1:metricconverter ProductID=«0,0002 мм»>0,0002 мм</st1:metricconverter>; ультракапиллярные < 0,1 мкм.

Размеры и конфигурация внутриформеннойпористости определяется морфологическими особенностями фоссилизированныхорганических остатков.

Каверны — поры, образованные в результате растворениясоставных частей хемогенных или биогенных пород или разложения соединений,неустойчивых в определенных термобарических обстановках. Каверны по размерубывают от долей миллиметров до нескольких километров и разделяются на мелкие — 0,1-<st1:metricconverter ProductID=«10 мм»>10 мм</st1:metricconverter>; крупные (микрополости) — 10-<st1:metricconverter ProductID=«100 мм»>100 мм</st1:metricconverter>и пещеристые полости — > <st1:metricconverter ProductID=«100 мм»>100 мм</st1:metricconverter>.

Склонность породы к растрескиваниюхарактеризуется ее пластичностью. Пластичность — способность твердого тела поддействием механических напряжений изменять свою форму без нарушения связеймежду составляющими частями. Коэффициент пластичности (Кпл)- отношение всей работы, затраченной на разрушение образца, к работе,затраченной на пластическую деформацию.   Коэффициент пластичностименяется от 1 до бесконечности (∞). По степени пластичности выделяютсятри группы пород (табл. 1).

Таблица 1.Группы пород по степени пластичности

<table cellspacing=«0» cellpadding=«0» ">

Группа

Кпл

Пример

Хрупкие

1

Кремни

Пластично-хрупкие

1 — 6

Большинство осадочных пород

Высокопластичные

> 6

Глины,

аргиллиты

Трещиныв породах бывают открытые и закрытые (за счетвторичного смыкания и минерализации). Вследствие тектонических процессовобразуются системы трещин, ориентированных в определенной плоскости. Если вдольтрещин не происходит смещение пород или оно незначительно, то система трещинназывается трещиноватостью. В одном пластеможет быть несколько систем трещин, обычно разновозрастных.

Практический интерес представляют только открытыетрещины, по которым может осуществляться миграция УВ. Обычно трещиннаяпористость составляет 2-3 %, иногда до 6 %.

При характеристике трещин различают густоту,плотность и раскрытость трещин. Густота трещин — количествотрещин на <st1:metricconverter ProductID=«1 м»>1 м</st1:metricconverter>длины в направлении,перпендикулярном простиранию трещин. Плотность трещин — густота трещинна <st1:metricconverter ProductID=«1 м2»>1 м2</st1:metricconverter>площади. Если в пластеодна система трещин, то величина плотности соответствует густоте. Раскрытость трещин — расстояние междустенками трещин.

Трещинные поры разделяются по степени раскрытости.По                                                                                                                                                          К. И. Багринцевой (1977), трещины подразделяются наочень узкие (0,001-<st1:metricconverter ProductID=«0,01 мм»>0,01 мм</st1:metricconverter>), узкие (0,01-<st1:metricconverter ProductID=«0,05 мм»>0,05 мм</st1:metricconverter>), широкие (0,05-<st1:metricconverter ProductID=«0,1 мм»>0,1 мм</st1:metricconverter>), очень широкие (0,1-<st1:metricconverter ProductID=«0,5 мм»>0,5 мм</st1:metricconverter>) и макротрещины (> <st1:metricconverter ProductID=«0,5 мм»>0,5 мм</st1:metricconverter>). Е. М. Смехов (1974) предлагал различать микротрещины (< <st1:metricconverter ProductID=«0,1 мм»>0,1 мм</st1:metricconverter>) и макротрещины (> <st1:metricconverter ProductID=«0,1 мм»>0,1 мм</st1:metricconverter>).

Особую значимость приобретает характеристикатрещин в коллекторах сложного типа, которым свойственно наличие несколькихвидов пористости. В табл. 2 приводится генетическая классификация трещин ВНИГРИ(Методические рекомендации..., 1989).

Проницаемость — способность горныхпород пропускать сквозь себя жидкость или газ. Пути миграции флюидов — поры,каверны, соединяющиеся каналами, трещины. Чем крупнее пустоты, тем вышепроницаемость. Для оценки проницаемости обычно используется линейный законфильтрации Дарси, согласно которому скоростьфильтрации жидкости в пористой среде пропорциональна градиенту давления и обратнопропорциональна динамической вязкости жидкости. Закон Дарсиприменим при условии фильтрации однородной жидкости, при отсутствии адсорбции идругих взаимодействий между флюидом и горной породой. Величина проницаемостивыражается через коэффициент проницаемости (Кпр):

 

Кпр= Q m L / D p F ,

 

где Q — объем расхода жидкости в единицувремени; D р — перепад давления; L — длина пористой среды; F — площадь поперечного сечения элемента пласта; m — вязкость жидкости. Выразив величины, входящие вприведенное выше уравнение, в системе единиц СИ, получим:  Q = м3/с;  D р = Н/ м2;  L= м;  F = м2;  m= Н×с/ м2;  Кпр = м2.  Единицапроницаемости в системе СИ соответствует расходу жидкости 1м3/с прифильтрации ее через пористый образец горной породы длиной 1м, площадьюпоперечного сечения <st1:metricconverter ProductID=«1 м2»>1 м2</st1:metricconverter>при вязкости жидкости н×с/м2 при перепаде давления 1н/м2.

Практической единицей измерения проницаемостиявляется дарси. 1 дарси — проницаемость пористой системы, через которую фильтруется жидкость с вязкостью1 сантипуаз (сП), полностьюнасыщающая пустоты среды, со скоростью 1 см3/с при градиентедавления        1 атм(<st1:metricconverter ProductID=«760 мм»>760 мм</st1:metricconverter>) и площади пористойсреды 1 см2. 1 дарси = 0,981 × 10-<st1:metricconverter ProductID=«12 м2»>12 м2</st1:metricconverter>.

Различают несколько видов проницаемости.

Абсолютная проницаемость — это проницаемостьгорной породы применительно к однородному флюиду, не вступающему с ней вовзаимодействие, при условии полного заполнения флюидом пор среды. Абсолютнаяпроницаемость измеряется в сухой породе при пропускании через последнюю сухогоинертного газа (азота, гелия).

В природе не встречаются породы, не заполненныефлюидами (различными газами, жидкими углеводородами, водой и т.д.). Обычнопоровое пространство содержит в различных количествах воду, газ и нефть (взалежах). Каждый из флюидов оказывает воздействие на фильтрацию других. Поэтомуредко можно говорить об абсолютной проницаемости в природных условиях.

Эффективная (фазовая) проницаемость — проницаемость горнойпороды для данного жидкого (или газообразного) флюида при наличии в поровомпространстве газов (или жидкостей). Этот вид проницаемости зависит не только отморфологии пустотного пространства и его размеров, но и от количественныхсоотношений между флюидами.

Относительная проницаемость — отношение эффективнойпроницаемости к абсолютной. Относительная проницаемость породы для любогофлюида возрастает с увеличением ее насыщенности этим флюидом.

Все породы в той или иной мере проницаемы. Всепороды по своим свойствам являются анизотропными, следовательно, ипроницаемость в пласте по разным направлениям будет различной. В обломочныхпородах Кпр по наслоению выше, чемв направлении, перпендикулярном наслоению. В трещиноватых породах понаправлению трещин проницаемость может быть очень высокой, а вкрест простиранию трещин может практически отсутствовать.

Максимальны значения проницаемости для трещинныхпород. Наиболее распространенное значение Кпрдля промышленно продуктивных пластов от 1·10-15 до 1·10-<st1:metricconverter ProductID=«12 м2»>12 м2</st1:metricconverter>. Проницаемость более 1·10-<st1:metricconverter ProductID=«12 м2»>12 м2</st1:metricconverter>является очень высокой, характерна дляпесков, песчаников до глубин 1,5-<st1:metricconverter ProductID=«2 км»>2 км</st1:metricconverter>и трещинных карбонатныхпород.

Плотность породы — отношение массы породы(г) к ее объему (см3). Плотность зависит от плотности твердой,жидкой и газообразной фаз, структурно-текстурных признаков породы, а также отпористости.

Различные литологические типы пород с глубинойуплотняются по-разному. Кd — коэффициент уплотнения породы, представляющий собой отношение плотности породы(dп) к плотности твердой фазы илиминералогической плотности (dт).Коэффициент уплотнения — безразмерная величина, показывающая, во сколько разплотность породы меньше плотности ее твердой фазы. По мере уплотнения dп®dт, а Кd®1.Коэффициент уплотнения связан с величиной полной пористости соотношением Кs = 1-Кп. Глинистыепороды достигают Кd = 0,80-0,85 кглубине 1,5-<st1:metricconverter ProductID=«2 км»>2 км</st1:metricconverter>, затем темп уплотненияпонижается. Песчаные и алевритовые породы достигают Кd= 0,90-0,95 к глубинам 3,5-<st1:metricconverter ProductID=«5 км»>5 км</st1:metricconverter>. Быстро уплотняютсяхемогенные известняки, для которых уже на глубине 0,5-<st1:metricconverter ProductID=«1 км»>1 км</st1:metricconverter>Кd = 0,95-0,97.

Нефтегазоносная свита

oil-and-gasbearing set of rocks,oil-and-gas — Мощная толща переслаивающихся пород регионального илиареального распространения, содержащая нефтяные и (или) газовые пласты. Свитавключает коллекторы, флюидоупоры и часто нефтегазоматеринские породы. Свита может соответствоватьярусу, отделу, системе или охватывать части этих стратиграфическихподразделений.  

Заключение

               В настоящем пособии кратко рассматривается лишь ограниченный круг вопросов,связанный с породами-коллекторами нефти и газа — основные свойства,петрографические признаки, некоторые классификации. Большое количествопоследних свидетельствует о разностороннем подходе к изучению коллекторов(петрографическом, генетическом, емкостно-фильтрационном и др.) и сложностисамого объекта исследований.

Следует признать, что до сих пор неразработана систематика пород-коллекторов, основанная на анализе зависимостеймежду структурно-текстурными и фильтрационно-емкостными параметрами, не всегдаудается достаточно надежно увязывать характер пористого пространства сопределенными геологическими процессами и стадиями литогенеза.

Изложенные принципы типизациитерригенных и карбонатных коллекторов и простейшие приемы их петрографическогоопределения — это первый шаг в освоении сложного вопроса изучения и прогнозаприродных резервуаров нефти и газа.

Литература

 

1.<span Times New Roman"">    

БагринцеваК. И. Карбонатные породы-коллекторынефти и газа. М.: Недра, 1977. 257 с.

2.<span Times New Roman"">    

БурлинЮ. К. Природные резервуары нефти игаза. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1976. 136 с.

3.<span Times New Roman"">    

Геологический словарь: В 2 т. / Подред. К. Н. Паффенгольца и др. М.: Недра, 1978. Т. 1.486 с.; Т. 2. 456 с.

4.<span Times New Roman"">    

Методические рекомендации по изучениюи прогнозу коллекторов нефти и газа сложного типа / Под ред. М. Х. Булач, Л. Г. Белоновской. Л.:ВНИГРИ, 1989. 103 с.

5.<span Times New Roman"">    

СеллиК. Введение в седиментологиюМ.: Недра, 1981. 370 с.

6.<span Times New Roman"">    

Смехов Е. М. Теоретические иметодические основы поисков трещинных коллекторов нефти и газа. Л.: Недра,1974. 200 с.

7.<span Times New Roman"">    

Справочник по геологии нефти и газа /Под ред. Н. А.Еременко.           М.:Недра, 1984. 480 с.

8.<span Times New Roman"">    

Ханин А. А. Породы-коллекторы нефти игаза и их изучение. М.: Недра, 1969. 356 с.
еще рефераты
Еще работы по геодезии, геологии. иностранным языкам