Строение горных пород. Пористость, проницаемость и сплошность
Строение горных пород в геологии характеризуют двумя основными признаками: структурой и текстурой.
Структура породы –особенности строения,обусловленные размером,формой и характером поверхностей слагающих породу обломков или кри-сталлитов.
Текстура породы –особенности строения,обусловленные взаимным пространственным расположением структурных элементов. К текстурным признакам относят слоистость, сланцеватость, пористость и трещиноватость.
Структурные и текстурные особенности существенно влияют на показатели свойств горных пород.
Пористость –важнейший текстурный признак осадочных горных пород.В данном учебнике пористость характеризуется как относительная величина m, равная отношению объема всех пустот V п в горной породе к общему объему горной породы V:
(4.31)
| где т – пористость в долях единицы; |
| |||
 – плотность горной породы.
| ||||
Величина пористости горной породы определяется при геофизическом ис-следовании скважин, а плотность скелета можно определить по пробам шлама, отбираемым в процессе бурения. Тогда по формуле
=  (1 – m) + фт,
| (4.32) |
где ρф – плотность насыщающего горную породу флюида, можно рассчи-тать плотность всех пластов горных пород разреза, а затем средневзве-шенную плотность вышележащих пород. Такой расчет используется для определения геостатического давления в горных породах. В табли-це 4.2 приведены примеры плотности некоторых горных пород и их скелета.
|
|
|
В механике грунтов и инженерной геологии широкое применение находит другая характеристика пористости, а именно коэффициент пористости kп, равный отношению объема пор к объему скелета (твердой части) горной породы:
(4.33)
Отсутствие единообразия в оценке пористости требует внимания при пользовании справочной литературой.
Таблица 4.2
Плотности осадочных горных пород ( ) и их скелета ( с)
| Название | , кг/м3
| с, кг/м3
|
| горной породы | ||
| Аргиллиты | 2060–2600 | 2650 |
| Алевролиты | 2400–2690 | 2690 |
| Песчаники | 2170–2650 | 2650 |
| Ангидриты | 2630–2940 | 2940 |
| Доломиты | 2550–2820 | 2820 |
| Известняки | 2410–2750 | 2750 |
| Каменная соль | 2100–2200 | 2200 |
| Мергели | 2260–2700 | – |
Проницаемость –способность горных пород пропускать через себя жидкости и газы. В качестве характеристики проницаемости принят коэффициент пропорциональности k в формуле Дарси. Например, в случае фильтрации жидкости
(4.34)
|
|
|
где v – условная скорость движения жидкости в горной породе,равная отношению расхода жидкости к площади поперечного сечения породы;
η – вязкость жидкости; dp/dl – градиент давления в направлении движения жидкости. Единица измерения коэффициента проницаемости – м2. В нефтепромысловой практике используется размерность мкм2.
Пористость и проницаемость горной породы характеризуют ее коллекторские свойства,т.е.способность пород вмещать флюиды и отдавать их в скважины при разработке месторождения.
В качестве классификационного признака строения горной породы, отражающего ее коллекторские свойства, в бурении нашла широкое применение условная характеристика, названная сплошностью. По способности окружающих скважину горных пород пропускать через себя промывочные жидкости их делят на четыре категории сплошности:
1) пропускают промывочную жидкость вместе с обломками (шламом) выбуренной горной породы;
2) пропускают как дисперсионную среду, так и дисперсную фазу (коллоиднные частицы ) промывочной жидкости;
3) пропускают только дисперсионную среду промывочной жидкости;
4) не пропускают через себя жидкости и газы и не передают давление промывочной жидкости пластовым флюидам.
|
|
|
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 630; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!