Упругая сжимаемость пород

Определить упругий запас нефти в замкнутой области нефтеносности площадью 4500 га, мощностью А=15 м, если средневзвешенное пластовое давление изменилось на 50 кгс/см-, пористость пласта т=18%, коэффициент сжимаемости нефти Р = 2,04-10 mVH, насыщенность пласта связанной водой 08=20%, коэффициент сжимаемости воды Рв=4,59-10 м Н, коэффициент сжимаемости породы рс= 1.02-10 м Н. [c.133]

Области упругих деформаций пород детально исследованы в работах В. М. Добрынина [61,63], показавшего что в интервале давлений, не превышающих 100 кгс/см (область /), у сцементированных песчано-алевритовых пород зависимость между деформациями и напряжениями линейна, а коэффициент сжимаемости пор остается постоянным и имеет максимальное (для. области упругих деформаций) значение. [c.71]

Относительные изменения коэффициентов сжимаемости песчано-алевритовых пород(Р) и их порового пространства (Рд) при упругой деформации пород в условиях, различных эффективных напряжений и температур 20—200° С [c.76]

Несжимаемость скелета (матрицы) разных пород различна прежде всего из-за различия в упругих модулях материала скелета - минеральных зерен. Известно, что несжимаемость материала скелета у песка в несколько раз больше, чем у глин. Это - одна из причин, по которой глины в процессе литогенеза уплотняются больше, чем пески. Вторая причина - форма пор у глин среднее аспектное отношение пор существенно меньше единицы, к тому же поры обычно вытянуты в плоскости, нормальной к направлению максимального напряжения. В отличие от глин, у песка и песчаника поры почти изо-метричны - их аспектное отношение близко к 1, что ведет к меньшей сжимаемости, см. раздел 5.3. [c.127]

В различных установках, разработанных для изучения физических и коллекторских свойств горных пород, в разных сочетаниях изучаются такие свойства, как сжимаемость, пористость, абсолютная и фазовая проницаемость, удельное электрическое сопротивление, скорости упругих волн и др. [1, 2, 4, 6, 12, 47, 49, 52,57,61,81,165,166,173]. [c.42]

Требованиям наиболее полного изучения сжимаемости, объемных, упругих деформаций горных пород и их проницаемости удовлетво- ряет схема равномерного всестороннего сжатия,. характеризующаяся шаровым тензором напряжений (рис. [c.45]

Физические (сжимаемость, пористость, проницаемость, удельное электрическое сопротивление, скорости упругих волн и др.) и механические свойства (пределы упругости и прочности) горных пород, как было показано во П главе, при всех видах объемных напряженных состояний зависят от деформационного поведения пород. Исходя из этого, при разработке экспериментальной аппаратуры основное внимание было уделено измерениям объемных деформаций пород. [c.47]

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]

Предлагаемый способ определения изменения фильтрационных и электрических свойств пород при равномерном всестороннем сжатии основывается на возможности вычисления упругих постоянных С, g в. структурного коэффициента а из условия минимума суммы средних квадратических отклонений сжимаемости, вычисленной по формуле (5.26), от значений, полученных экспериментальным путем, т. е. минимума функции [c.225]

Некоторые натурные данные [3, 20] показывают, что определяемая таким образом величина а может уменьшаться во времени. Это свидетельствует о нарушении принятой расчетной модели упругого режима фильтрации, причем наиболее вероятными факторами таких аномалий представляются гетерогенность пород и более сложная форма закона компрессии (переменный коэффициент сжимаемости и влияние реологических свойств). [c.290]

Упругая сжимаемость пород. Сжимае мость природных пород была детально исследована в Геофизической лаборатории в Вашингтоне Адамсом [c.766]

Средняя плотность Луны рт=3,3 — величина правильного порядка. Учитывая упругую сжимаемость пород под давлениями внутри гравитирующего шара из однородной материи и размеры Луны (радиус 1738 км), следует ожидать, что ее средняя плотность рт Должна быть, вероятно, на 8—10% больше плотности р8 пород, из которых она образовалась. Хотя теперь плотность пород земной коры составляет лишь р = 2,7, представляется весьма вероятным, что когда-то в прежние времена до начала осадкообразования она была несколько выше, рз = 3,0. [c.807]

Сжимаемость минералов и горных пород применительно к вопросам геофизики изучалась подробно Л. Аламсом и его сотрудниками в Вашингтонской геофизической лаборатории. Эти опыты будут приведены во II томе вместе с другими эксиериментальными данными об упругой сжимаемости горных пород, [c.46]

В результат проведенных исследований были получены данные об упругих изменениях коэффициентов сжимаемости пород и их порового пространства, пористости и проницаемости, главным образом в диапазоне давлений и температур, типичных для глубиц до 4—5 км. [c.60]

Зная упругие постоянные породы (С, g и V) и структурный коэффициент (а), по соотношениям (6.16), (6.19), (6.21) и (6.22) можно определить значения проницаемости, удельного электрического сопротивления, пористости и сжимаемости порового пространства в условиях разноосного нагружения, что требует вычисления двойных интегралов, которое удобно осуществлять на ЭВМ. Наибольший интерес представляет собой проницаемость породы в условиях разноосного нагружения, которая позволяет оцепить влияние сложиоиапряженного состояния на фильтрационные характеристики пласта. [c.231]

Следует отметить, что неизбежная некорректность обработки данных опытных откачек прежде всего связана с проявлениями изменчивости упругой емкости водоносных пластов. В связи с этим существенное повышение информативности опытных данных может достигаться, если дополнительно использовать способы изучения деформационных характеристик водоносных пластов. Из таких способов наиболее доступна оценка барометрической эффективности по данным синхронных замеров изменений уровней воды в скважинах и барометрического давления (см. 3 главы 3 раздела 2), которая для глубокозале-гающих водоносных пластов дает результаты, согласующиеся с данными опытных откачек [33]. Для песчаных пластов приближенную оценку сжимаемости пород можно проводить по литературным данным [21]. [c.282]

Однако после закрытия трещин в среде снова происходит интенсивное накопление упругой энергии с до Wкоторое по времени может быть более интенсивным, чем первоначальное, ввиду более высокой сжимаемости среды. При этом по мере увеличения глубины горных пород и приближения общей энергетической ситуации к W[, W [ и т. д. разгрузка горных пород на возбуждаемую искусственно трещиноватость будет все менее эффективной, поскольку из разгруженного состояния W o и Wl среда все быстрее возвращается в опасное по горным ударам энергетическое состояние и 2- Это и обусловливает второй, более целесообразный в данном случае, метод борьбы с горными ударами. [c.210]

Большинство твердых материалов способно выдерживать, не разрушаясь, очень высокое всестороннее давление, если только оно действует равномерно со всех сторон, как это, например, имеет место в твердом теле, окруженном жидкостью. Материалы с неплотной или пористой структурой, как, например, дерево, под действием высокого гидростатического давления подвергаются значительной остаточной деформации, и после снятия давления их объем остается уменьшенным. (Достаточно спрессованное таким образом дерево теряет свойство пловучести в воде.) С другой стороны, в кристаллических телах (металлах, твердых плотных горных породах) в тех же условиях наблюдается лишь упругая деформация весьма небольшой величины. В отношении сжимаемости плотные поликристаллические и аморфные тела ведут себя подобно жидкостям. Они упруго ся имаемы и способны противостоять высоким гидростатическим давлениям, достигающим почти любой технически возможной величины, не претерпевая остаточной деформации. Зато в твердых материалах меньшей плотности всестороннее давление вызывает явные признаки разрушения, как, например, в подвергнутых гидростатическому давлению цилиндрических образцах мрамора (Карман), а также в образцах дерева, которые при сжатии принимают неправильную форму вследствие своей клеточной анизотропной структуры (А. Фёппль). Если, подвергая такие материалы высоким всесторонним давлениям, не принять особых мер предосторожности, то передающая давление жидкость проникает в материал через его мельчайшие щели и трещинки. По наблюдениям Т. Паултера, стеклянные шары, подвергнутые в течение короткого периода времени очень высокому всестороннему давлению жидкости, разрушаются не прп максимальном давлении, а либо в течение периода уменьшения давления, либо же вскоре после быстрого снятия последнего. Ничтожные количества жидкости, способные проникнуть через невидимые мельчайшие поверхностные трещины в наружных слоях шаров, не успевают достаточно быстро вытечь из этих трещин при внезапном снижении давления. Поэтому при снятии внешнего давления в жидкости, попавшей в узкие трещины или каналы поверхностного слоя, возникает градиент давления, который и приводит к высокой местной концентрации растягивающих напряжений, создающих опасность разрыва стекла. В сравнительно более слабых материалах, как мрамор и песчаник, внешнее давление жидкости приводит к образованию трещин, в результате чего может произойти разрушение структуры этих пород. [c.199]

Особенности этих неустаповившихся процессов зависят от упругих свойств пластов и насыщающих их жидкостей. Хотя коэффициенты сжимаемости воды, нефти и пористой среды очень малы (ро = 4,59-10-< м2/Н, р = (Уч-ЗО) IO- o м7Н, рс = = (0,3-i-2) 10 м /Н), упругость жидкостей и породы оказывает огромное влияние на поведение скважии и пластов в процессе их зксплуатаг1ии, так как объемы пласта и насыщающей его жид юсти могут быть очень велики. Поэтому при подсчете запасов нефти (и газа), при проектировании разработки нефтяных и газовых месторождений, при эксплуатации, при исследовании скважин, при создании подземных хранилищ газа приходится учитывать сжимаемость жидкости и пористой среды. [c.127]

Определить количество нефти, полученное за счет упругого расширения нефти, воды и горной породы, если площадь области нефтеносности 5 = ЮОО га, законтурная вода занимает площадь 5в= 10000 га, средняя мощность пласта А=Ю м, пористость пласта т = 25%, водоиасыщенность в зоне нефтеносности ав=20%, коэффициенты сжимаемости нефти, воды и породы соответственно равны [c.133]

В работе Маскета, перевод которой ныне предлагается советскому читателю, при широком использовании математического аппарата подвергнуты были глубокому анализу следующие вопросы гидромеханическое обоснование основных законов фильтрации, методы определения физических констант горных пород (проницаемость, пористость) вывод диференциальных уравнений движения однородных жидкостей воды, нефти и газа радиальное и нерадиальное плоское движение жидкостей к стокам (скважинам) фильтрация под плотинами, трехразмерный поток жидкости в пористой среде, теория совершенных и несовершенных скважин, движение жидкости в условиях гравитационного потока (с учетом свободной поверхности ), теория движения жидкости в среде с неоднородной проницаемостью, теория одновременного движения в пласте двух жидкостей, анализ движения водонефтяного контакта и явления конусообразования, теория интерференции скважин, теория водной репрессии (флюдинга) при различной сетке размещения инжекционных и эксплоатационных скважин, неустановившееся движение жидкости в пористой среде, движение сжимаемой жидкости или проблема упругого режима, движение газа в пористой среде — двухразмерное, трехразмерное, установившееся и неустановившееся, теория газонефтяного фактора и т. д. [c.3]

Вторая особенность уплотнения пористых пород при измерениях в КВД - это непрерывно-прерывистый характер процесса (Авчян, 1972). Поскольку степень уплотнения породы определяет её сжимаемость, пористость и скорости упругих волн, изменения этих параметров с эффективным давлением также характеризуются чередованием интервалов плавного и резкого изменений, рис. 5.13Ь. Непрерывным участкам этих изменений отвечают упругие (обратимые) деформации, разрывам непрерывности - не-упругие деформации, связанные с нарушением микроструктуры (упаковки зерен) и частичным разрушением зерен. Авчян (1972) отметил, что скачки всех измеряемых параметров приурочены к одним и тем же диапазонам давлений, и что максимальные относительные скачки наблюдаются у скоростей упругих волн. Амплитуда скачков на разных диапазонах давления различна и может достигать 20-30% от общего диапазона изменения параметра. [c.131]

К настоящему моменту накоплено достаточно много данных о соотношении между плотностью р и скоростями упругих волн в рыхлых грунтах различных типов. Наблюдается общая тенденция в глинистых породах малому изменению плотности соответствуют значительные изменения Vp. Это находит объяснение в малой сжимаемости глин и изменении характера структурных связей при их уплотнении. Наиболее быстрым изменением р при возрастании Гр характеризуются смеси разнофракционных обломочных грунтов при изменении в них соотношения грубо- и мелкообломочной составляющих. [c.206]

Известно, что при упругой деформации зернистых сред обнаруживается гистерезис, т. е. несовпадение величин деформаций, а следовательно, и коэффициентов сжимаемости при увеличении и уменьшений эффективного напряжения [63]. Величина упругого гистерезиса снижается при увеличении длительности выдержки на каждой ступени давления. Поскольку уровень напряжений в проводимых исследованиях часто превышал напряжения на глубине залегания пород, использование средних арифметических значений деформаций (т. е. в процесс нагружения и разгрузки) исключалось, в связи с чем для получения более точных величин деформаций приходилось увеличивать время выдержки на каждой ступени давле-, ния. В среднем при Деформации выс окопроницаемых пород длительность выдержки колебалась в пределах от 20 до 40, мин, а при [c.61]

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]

В результате проведенных исследований выявлено, что изменения деформационных и прочностных характеристик пород при объемном сжатии зависят от структурных особенностей пород, термостойкости минералов и цементирующего вещества. Установлено, что отнрсительное изменение модуля упругости, скоростей продольных волн, коэффициентов пористости и проницаемости, а также и прочности пород при повышении температуры увеличивается с ростом неоднородности состава и строения пород. На деформируемость песчано-алевритовых пород при повышенных температурах большое влияние оказывают глинистые включения, тепловое расширение которых, как установил В. М. Добрынин [63], не компенсируется снижением объема под действием пластового давления в результате чего сжимаемость глинистых пород и их порового пространства с ростом температуры увеличивается. [c.74]

Напротив, коэффициенты сжимаемости пор были выше у низкопористых разностей пород. Рис, 24, на котором представлены упругие изменения Рп с ростом 0эф для ряда биоморфных известняков, иллюстрирует это положение. [c.91]

В работах В. М. Добрынина дана методика оценки упругих (обратимых) изменений с глубиной коэффициентов пористости и проницаемости песчано-алевритовых пород-коллекторов, в том числе и содержащих глинистые включения в порах, а также приведены графики зависимости AK.nlКк и А/Спр/К пр от глубины для пород с различными литолого-петрографическими особенностями, оцениваемыми с помощью коэффициентов максимальной сжимаемости порового пространства. [c.172]

Рассматриваются вопросы физического и математического моделирования структуры порового пространства горных пород. Приведена классификация структурных моделей, на основе которых устанавливаются аналнгпческие связи между различным свойствам пород-коллекторов нефти и газа. Особое внимание уделено фильтрационным, емкостным, электрическим и деформационным характеристикам горных пород. Приводятся некоторые новые результаты теоретических и экспериментальных исследований механизмов фильтрации на гранулярных, капиллярных, трещинно-капиллярных и биокомпонеитных моделях структуры порового пространства. С помощью ново 1 нелинейно-упругой модели установлены связи между пористостью, сжимаемостью и тензорам проницаемости и удельного электрического сопротивления пород коллекторов нефти и газа в условиях сложнонапряжеиного состояния. На основе рассмотренных структурных моделей предлагаются новые методы изучения физическ 1Х свойств нефтяных н газовых коллекторов. [c.2]

В предположении однородности и слабой сжимаемости жидкости и породы, безынерционности движения и при некоторых других оговорках уравнение упругого режима фильтрации в подобных средах записывается в виде [c.157]

Проверка степени соответствия предложенной нелинейно-упругой модели реальным породам-коллекторам нефти и газа проводилась на коллекции образцов, исследованных в МИНХиГП в условиях всестороннего равномерного сжатия. Всего было изучено 35 образцов, единственным критерием отбора которых из таблиц, содержащихся в работе [26], являлось наличие экспериментальных данных о зависимости всех основных характеристик породы от эффективного давления, а именно пористости, проницаемости, удельного электрического сопротивления и сжимаемости порового пространства. Сущность указанной проверки состояла в следующем. Если полученные для нелинейно-упругой модели соотношения (6.23)—-(6.26) справедливы и для пород-коллекторов нефти и газа, то для каждого из образцов коллекции должны найтись такие значения постоянных С, g, V и а, при которых эти соотношения выполняются с достаточной степенью точности. [c.222]

В целом анализ данных, представленных на рис. 6.3, позволяет заключить, что предлагаемая методика дает возможность на основе экспериментального изучения сжимаемости быстро и достаточно точно определять упругие постоянные и структурный коэффициент это, в свою очередь, позволяет оценивать изменения физических свок[ств пород-коллекторов нефти и газа в условиях напряженного состояния. [c.226]

Соотношения (6.29), (6.30) позволяют решать некоторые важные в практическом отношении задачи. Так, после получения в лаборатории данных о зависимости Лда от испытываемой породой нагрузки можно определить упругие постоянные и структурный коэффициент а, а затем по этим значениям рассчитывать изменения петрофизических свойств в самых различных условиях залегания. С другой стороны, упругие постоянные и структурный коэффициент могут быть определены в лабораторных условиях ка-ким-либо иным методом, например по данным изменения сжимаемости пор. Используя эти постоянные, можно с помощью формул [c.230]

При расчетах водозаборов в напорных пластах наиболее сложным является обоснование геофильтрационных параметров разделяющих пластов. Во-первых, это относится к оценке их проницаемости, в которой проявляются неоднородности различных масштабов, включая наличие гидрогеологических окон , где разделяющие пласты фациально замещаются или вовсе выклиниваются. Во-вторых, значительную часть упругих запасов могут поставлять именно разделяющие пласты, поскольку глинистые породы обладают относительно большей уп-ругоемкостью [см. выражение (1.2.54)], предварительные оценки упругоемкости разделяющих пластов можно давать на основе лабораторных определений их сжимаемости, однако убедительные данные получаются только по материалам опытно-эксплуатационных откачек. [c.207]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...