Упругие для песчаника

Не учитывается объемный характер задачи, как показано нами на примере слоистых пород (см. ниже), и в первую очередь — влияние удаления забоя. Далее, штреки, заложенные на глубоких горизонтах, обычно проходят по разнородным породам, имеющим большие различия прочностных и упругих свойств. Различия пределов прочности на растяжение, сжатие и сдвиг для каменных углей и песчанистых сланцев, каменных углей и известняков, песчаников и аргиллитов и других типов пород, слагающих разнородные комплексы, могут достигать весьма больших значений. Поэтому при возрастании компонентов тензора напряжений с глубиной эти разные породы не могут одновременно по всему контуру выработки и в равной степени переходить в пластичное состояние. Нельзя также упускать из вида, что во всех решениях, рекомендуемых для штреков, рассматривается лишь первая стадия при отсутствии влияния очистных забоев, что не является худшими условиями. Абсолютное большинство штреков по прошествии некоторого периода неизбежно попадают в условия влияния опорного давления очистных забоев. [c.64]

Рис. 5.58. Результаты численного моделирования упругих модулей (кружки) в сравнении с оценкой пределов для этих модулей и предсказаниями различных эффективных моделей для сухих кварцевого (а, Ь) и полевошпатового с, d) песчаников.

Переход к необратимой (остаточной) деформации определяется составом и строением пород. У хорошо отсортированных мономинеральных кварцевых пород (II—V классы) граница упругой устойчивости сдвинута в сторону эффективных напряжений, близких к характерным для глубин свыше 10 км, при этом у мелкозернистых песчаников она не всегда достигнута даже при предельных в проведенных экспериментах величинах аэф 1800 кгс/см (рис. 13). [c.65]

В одном из опытов на полевошпатово-кварцевом алевритовом песчанике с, карбонатным цементом, по-видимому, удалось приблизиться и к-области повторной упругой деформации (см. рис. 2, область за точкой Ь). На рис. 19 эта область выделена (область IV), она характеризуется понижением значений р до величин, близких к коэффициентам сжимаемости породообразующих минералов (Р = = 0,35- 10 см /кгс), а рп — к минимальным величинам в опыте. Как следует из рассмотрения объемных деформаций, меньшая сжимаемость и более высокие напряжения на границе упругой устойчивости характеризуют хорошо отсортированные кварцевые песчаники с малым содержанием цементирующего вещества, большая сжимаемость типична для существенно неоднородных по составу и строению пород. [c.71]

Для хорошо отсортированных кварцевых песчаников в области И упругих деформаций зависимости между коэффициентом сжимаемости пор и эффективным напряжением в координатах Рп — [c.71]

Бауле [4594] применил магнитострикционный излучатель с частотой 22 кгц для определения скорости продольных и поперечных волн в образцах из буровых скважин длина образцов составляла 30—115 см, диаметр—3—9 см. В табл. 84а приведены некоторые из полученных им результатов для различных горных пород. Интересно, что для двух образцов, взятых на глубинах 8 и 23 ж из одного и того же массива песчаника толщиной 25 м и имеющих примерно одинаковую плотность, значения скорости продольных волн, а следовательно, и модуля упругости оказываются совершенно различными это обстоятельство существенно, например, для горного инженера, изучающего давление горных пород. [c.391]

Импульсная электрическая прочность горных пород повышается с ростом коэффициента крепости, модуля упругости и временного сопротивления на разрыв. Как механическая, так и электрическая прочность горных пород растет с увеличением степени метаморфизма. Важнейшее значение для ЭИ-технологии имеет то, что горные породы по электрической прочности различаются не так сильно, как различаются их физико-механические свойства. При семикратном отличии кварцита и песчаника по прочности на сжатие их электрическая прочность отличается менее чем в 2 раза. Характерно также, что наиболее электрически прочные породы в меньшей степени повышают ее при уменьшении времени экспозиции напряжения. Относительный рост напряжения пробоя h в интервале времени от 10- до 10 с для изверженных и метаморфических горных пород (кварцит, порфир, мрамор) составляет к = 1.5-1.7, а осадочных пород (сланец, уголь, песчаник) ki- 22-2.5. Эти обстоятельства [c.40]

Обширные эксперименты Баха на растяжение, сжатие, кручение и изгиб включали опыты с чугуном, медью, гранитом, чистым цементом, цементным раствором, бетоном, кожей и песчаником. По прошествии десяти лет экспериментирования он попросил своего бывшего студента доктора Вильгельма Шюле использовать результаты экспе-. римента для попытки установить общее нелинейное соотношение между напряжением и деформацией, пригодное для всех этих твердых тел, поскольку он полагал, что поиск такого нелинейного соотношения имел больше смысла, чем отыскание приближенного значения модуля упругости Е. Довольно быстро Шюле, как и другие до него, переоткрыл параболический закон Бернулли ), предложенный в 1694 г. [c.159]

По той или иной причине в настоящей книге были рассмотрены отклики на деформацию стекла, кетгута, резины, дерева, шелка, человеческих тканей, краски, эмали, лаков, льда, кожи, пробки, мрамора, песчаника, кирпича, керамической глины, глины, мышц лягушки и бетона. Литература, посвященная экспериментальной механике твердого тела, содержит гораздо больший перечень веществ. Р. Хоуинк (Houwink [1953, 1]) в своем интересном описании упругих и пластических свойств твердых тел в монографии Упругость, пластичность и структура материи 1953 г. расширил перечень веществ, включив тесто для выпечки, смолу, асфальт, гуттаперчу, balata целлюлозу, желатин, клей, казеин, шерсть, формальдегид мочевины и серу. Интерес промышленности к деформационным характеристикам синтетических волокон, мяса, фанеры и многих других материалов, как в связи с их дальнейшим усовершенствованием, так и в качестве способов контроля желаемых характеристик, привел к расширению перечня материалов, для которых должны быть описаны зависимости между напряжением и деформацией. [c.366]

В зависимости от характера внутренних связей частиц различают грунты рыхлые — песок, гравий, галечник связные (глинистые и лёссовые) — суглинки, глины, бокситы, особенностью которых является высокая пластичность при насыщении водой твердые (скальные и полускальные), с жесткой, но упругой связью между частицами песчаники, известняки, сцементированный галечник. Почвы могут относиться к рыхлым и связным грунтам в зависимости от степени преобразания песков, продуктов разложения — чернозема и глинистых грунтов. Различают следующие наиболее важные для нас физико-механические свойства грунтов. [c.253]

В связи с вопросом об упругих свойствах горных пород представляет интерес работа Ватутина С. А. и Нирен-бург Р. К. [47]. В ней собраны численные значения всех технических упругих констант для сорока семи различных горных пород, которые в первом приближении можно рассматривать, как трансверсально-изотропные (алевролиты, филлиты, сланцы, песчаники, известняки, граниты, грано-диориты и др.). Численные значения констант взяты из экспериментальных исследований разных авторов. Анализ этих данных позволил прийти к следующему выводу. Хотя модуль сдвига G для плоскостей, нормальных к плоскости изотропии, строго говоря, является независимой константой и никак не связан с остальными упругими постоянными, тем не менее для сорока пяти пород (из 47) можно указать приближенную формулу, связывающую G с главными модулями Юнга и коэффициентами Пуассона. В наших обозначениях (см. уравнения (4.9)) эта приближенная формула имеет вид [c.58]

Плохо отсортированные полимиктовые (кварцево-полевошпатовые) песчаники и алевролиты с большим содержанием глинистокарбонатного цемента или с сильной эпигенетической цементацией, срастанием зерен отличают высокие коэффициенты сжимаемости пор и более низкие значения напряжений на границе упругой устойчивости (см. рис. 18). Зависимость коэффициентов сжимаемости порового пространства эТих пород от Стэф в области упругой деформации (в диапазоне изменения Оэф от 50—100 до 500—900 кгс/см ) может быть выражена формулой В, М. Добрынина, установленной для песчано-алевритовых пород пермо-триаса из разреза Аралсорской скважины СГ-1 [63] [c.72]

Девонские кварцевые хорошоотсортированные песчаники той же области, как показывает анализ результатов комплексных исследований, могут сохранить коллекторские свойства на глубинах до 8—10 км, в случае эпигенетической цементации слабой и средней степени [115, 116]. Так, например, если в одновозрастной лито-логически однородной толще пород одного и того же геоструктург ного участка на глубинах в 3—4 км встречены породы с 7Сп= 18— 20% и /Спр=300—500 мД, то эпигенетические изменения и упругие деформации этих пород на глубинах в 6—8 км в сумме не должны дать большего снижения коллекторских показателей Кп, чем до 16— 18%, а Кпр до 180—300 мД. Следует напомнить, что при давлениях, характерных для глубин 10 км, даже у наиболее прочных кварцевых песчаников девона наблюдается возникновение необратимых деформаций, способствующих резкому снижению коллекторских свойств пород. Если учесть, что в условиях длительного нагружения этот эффект, по-видимому, может проявляться и при меньших напряжениях, то глубины порядка 8—10 км для девонских песчаников являются предельными глубинами сохранения их коллекторских свойств. [c.179]

Реальные водоносные пласты нередко бывают существенно гетерогенными, что обусловливается гетерогенностью пород (характерной, например, для карбонатных и глинистых пород) и слоистостью пластов (характерно, например, переслаивание песчаных и глинистых пород, песчаников и алеврито-алевроли-товых пород). При откачках из скважин, особенно кратковременных, такая гетерогенность приводит к проявлениям динамичности упругой емкости. Рассмотрим обоснование расчетных зависимостей, используя для ее описания модель гетерогенно-блоковой среды, представляемой соотношениями (1.2.59) — (1.2.61). В квазиоднородном изолированном пласте для пони- [c.179]

Влияние температуры на скорость и затухание упругих волн в кристаллических и осадочных породах зависит от их состава, пористости и типа флюидонасыщения. В целом это влияние аналогично внутрипоровому давлению - с увеличением температуры уменьшается скорость и увеличивается затухание, а с уменьшением - происходят противоположные изменения. При этом, чем выше пористость образца, тем больше диапазон изменений. Например, для глин и высокопористых известняков при повышении температуры до 150-160°С уменьшение скорости продольных волн составляет 10% при газовом насыщении пор и до -30% при нефтена-сыщении. Для водонасыщенных образцов отмечается интервал температур 90-150°С, когда уменьшение скорости продольных волн (при увеличении температуры) идет с наибольшим градиентом. При этом, в глинах и известняках градиент максимальный, далее он уменьшается в песчаниках и алевролитах и становится минимальным в кварцевых песчаниках [6]. [c.27]

Недостатки многих исследований, проводимых без учета вышеизложенных особенностей, проявляются в несоответствии результатов наблюдений и объяснении наблюдаемых эффектов, отсутствии механизмов, связанных как с энергетическими и частотными параметрами колебаний, так и с характеристиками структуры и поверхности поровой среды, свойствами насыщающих флюидов и кольматантов, а также термодинамическими условиями. Так, например, в работе [8] представлены результаты, полученные в США в конце девяностых годов при лабораторном исследовании влияния вибрации на процессы заводнения. Результаты показывают, что возбуждение с частотой 100 Гц и ниже сильно влияет на двухфазное движение флюидов в песчанике Береа в результате изменения смачиваемости нефтенасыщенного керна, что, по мнению авторов, может стать доминирующим механизмом, определяющим интенсификацию добычи нефти. Также отмечается сильное разрушение глинистых включений с последующим увеличением абсолютной проницаемости горной породы при воздействии упругими колебаниями данного диапазона частот. Эти экспериментальные работы, по времени более поздние, чем работы авторов [1-7], повторяют некоторую часть из приведенных нами в данной главе исследований и качественно подтверждают опубликованные нами ранее результаты, но не дают никаких согласованных количественных энергетических представлений об экспериментально полученных эффектах. В целом, такой подход не дает возможностей для обоснования оптимального применения энергии упругих колебаний в целях интенсификации добычи нефти и повышения нефтеотдачи пластов, а также создания на этой основе высокоэффективных современных технологий. [c.234]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...