Проницаемость горных пород

Проницаемость горных пород 179 [c.496]

Практическое применение таких зависимостей ограничено, поскольку на проницаемость горных пород сильно влияют трудно учитываемые особенности их природного строения и состава. [c.86]

Определение абсолютной проницаемости горных пород по кривой капиллярного давления. Для проверки справедливости полученных соотношений Э. Маршалл использовал данные изучения образцов песков и песчаников, полученные различными авторами. Для определения кривой капиллярного давления использовалось капиллярное поднятие в образце при различных давлениях вытеснения. Так как согласно формуле Лапласа [c.86]

ПРОНИЦАЕМОСТЬ И ЕМКОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД 1. ЗАКОН ФИЛЬТРАЦИИ И ПРОНИЦАЕМОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД [c.19]

Исследования горных пород с помощью ядерных излучений проводятся при разведке и разработке месторождений газа, нефти и других полезных ископаемых. Используя радиоактивный каротаж, можно определить тип пород и границы их залегания на различных глубинах, а также получать характеристики пластов — плотность и проницаемость породы, насыщенность нефтью или газом, положение разделительных границ между водой и нефтью и т. п. [c.204]

Во второй части книги показано, как от общей теории упругого деформирования пористых сред можно перейти к теории упругого режима фильтрации. При этом фундаментальное значение имеют гипотезы о действии горного давления. В книге дается подробный обзор всех доступных данных о фильтрационных свойствах горных пород под давлением. Излагаются основные результаты исследований в области нелинейно-упругого режима фильтрации, учитывающие в более полной форме реальные физические свойства пласта и жидкости (газа). Среди них учет трещиноватости, нелокальных эффектов передачи горного давления скелету пласта, изменений проницаемости пласта с давлением, двухфазного насыщения и т. д. Проанализирована постановка задач фильтрации, основных для расчетов при исследовании нефтяных и газовых скважин и при проектировании эксплуатации месторождений. [c.4]

Дарси — [ Д D], (д) — внесистемная ед. проницаемости пористых сред, в частности горных пород. Ед. названа в честь франц. инженера А. Дарси (1803—1858 гг., [c.257]

Проницаемость пористых сред (горных пород) [c.363]

В значительно меньшей степени на характер взаимодействия между горными породами и подземными водами влияет давление. Оно сказывается на уплотнении горных пород, что приводит к уменьшению пористости, проницаемости, диаметра пор, а также их поверхностной энергии. [c.9]

Магнитные свойства объемных проводников, в особенности интересующих нас горных пород, характеризуются магнитной проницаемостью [1 или магнитной восприимчивостью X. [c.25]

Вектор поля при этом периодически изменяется как по величине, так и по направлению. Поэтому поле в какой-либо точке измерения характеризуется вращением вектора поляризации. Это требует получения новых данных. Эллине поляризации поля определяется размерами большой и малой осей и их азимутом (направляющим углом). Кроме того, необходимы сведения о частоте и сдвиге фазы. При этом, однако, необходимо знание опорной фазы. Данных об удельном сопротивлении в этом случае также недостаточно. Должны быть известны, кроме того, проницаемость и диэлектрическая постоянная горных пород, а при радиоволновом методе также и поглощение. [c.175]

Эти процессы изменяют физические, а не тоЛько механические свойства горных пород в различных зонах. Так, в зонах опорного давления и разгрузки, помимо плотности, прочностных и деформационных характеристик, изменяются магнитная проницаемость пород, их электропроводность, акустические и иные свойства. [c.6]

Ни одна горная порода так резко не отличается своими способностями к вмещению жидкостей, как известняки и родственные им разности. Некоторые известняки являются прекрасными коллекторами жидкостей, в то время как другие совершенно непродуктивны вследствие недостатка пористости и проницаемости. Это явление только частично можно отнести за счет первоначального строения породы. В основном это обстоятельство является результатом разницы в степени воздействия на породу растворяющей деятельности циркулирующей в недрах воды. Таким образом, если для обломочных осадков изменения в период после первоначального отложения вследствие явлений цементации, консолидации и метаморфизма приводят к уменьшению пористости и проницаемости, исключительно высокая пористость и проницаемость некоторых известняков явились результатом их растворения циркулирующими водами в некоторый отрезок времени их геологической жизни. Это развитие и возрастание пористости после первоначального отложения и уплотнения вполне определяются термином вторичная пористость . [c.29]

Анализ существующих методов и эксперименты показали, что для изучения газопроницаемости сварных соединений и основного материала деталей из термопластов могут быть использованы методы, применяемые для определения газопроницаемости горных пород, с помощью которых можно создавать более жесткие условия испытания, что крайне необходимо для трудногазопроницаемых материалов и для образцов, толщина которых превышает 4 мм. Исследования для сопоставления результатов испытаний можно проводить на установке ЛП-1 для определения проницаемости горных пород [29, 76], на модернизированной во ВНИИгаз установке УИПК-1У для определения газопроницаемости труднопроницаемых геологических пород и на установке, разработанной во ВНИИСТ, для определения проницаемости строительных материалов. Эти установки до некоторой степени позволяют моделировать условия эксплуатации сварных соединений термопластов в конструкции (рабочее давление, температура). [c.72]

Проницаемость горных пород меняется в очень широких пределах — от нес-кольких миллидарси до нескольких дарси. [c.10]

В разделе, посвященном генезису и перемещению грунтовых и вместе с ними и погребенных вод, Маскет придерживается позиций Фольгера, Цункера и Верслюи. Работы последних, как показал покойный А. Ф. Лебедев, являются чисто умозрительными и недостаточными, а нередко дают и неверные результаты . Акад. В. И. Вернадский пишет о работах А. Ф. Лебедева, который установил впервые понятие о проницаемости горных пород еще в 1914 г. Они (т. е. работы) дают возможность выявить структуру всех подземных, глубинных вод. В сущности он (А. Ф. Лебедев) выявил основное динамическое равновесие природная вода —твердое тело и связанную с этим структуру природных подземных вод . [c.5]

В свете этого принятого органического происхождения нефти можно допустить, естественно, близкую генетическую связь между углем и нефтью. Однако большие углеразрабатываемые свиты обычно не являются нефтяными эксплоатационными горизонтами, хотя нефтяные горизонты в некоторых районах и связаны с богатыми слоями лигнита. Наиболее богатые нефтяные пласты встречаются обычно отдельно от залежей лигнита, и можно вполне утвердительно доказать, что нефтяные месторождения, приуроченные к залежам лигнита, составляют весьма небольшую часть известных нефтяных залежей, т. е. между углем и нефтью отсутствует внутренняя генетическая связь. При рассмотрении этой проблемы было отмечено, что для объяснения происхождения нефти и газа необходимо найти в обычных осадочных образованиях известняков, песков и сланцев первичное нефтепроизводящее вещество. Так как нефтепроизводящие свиты могут располагаться в образованиях, о которых известно, что они отложились в кислой среде, приуроченной или находящейся в пределах достижения миграционных жидкостей,—это должны быть осадочные отложения морского происхождения. Таким образом, следует допустить, что любая проницаемая горная порода или осадочное образование может быть соответствующим нефтяным коллектором. Однако наиболее важные нефтепроизводящие свиты ограничены морскими отложениями и особенно теми, которые отлагались в сравнительно неглубоких водах, где органическая жизнь была особенно обильна. Эта гипотеза является в настоящее время общепринятой, так как нам неизвестны отрицающие это общее положение доказательства. [c.53]

В данной главе приводятся обоснование выбора определенного комплекса методов для наиболее полного исследования деформационных, прочностных и коллекторских свойств горных пород, а также краткое описание и техническая характеристика экспериментальных установок, разработанных группой сотрудников ИГиРГИ. Длн проведения исследований были разработаны две -зкспериментальные установки, позволяющие изучать объемные упругие и остаточные (пластические) деформации, прочностные свойства и - проницаемость горных пород при равномерном и неравномерном объемно-напряженном состоянии, давлении насыщающих жидкостей и температурах, эквивалентных средним параметрам давлений и температур на глубинах от сотен метров до 10—15 км и более. [c.44]

Анализ результатов использования простой капиллярной модели для установления количественных связей между различными физическими свойствами горных пород позволяет заключить, что эта модель вполне приемлема лишь для тех условий, когда в число связываемых параметров не входит проницаемость. Именно поэтому простая капиллярная модель так успешно и широко используется для развития методов определения функции распределения пор по размерам на основе данных о кривой капиллярного давления. Что же касается методов определения абсолютной и относительных фазовых проницаемостей горной породы по капиллярной кривой, а также установления связи между диффузионноадсорбционной активностью и фильтрационно-емкостным коэффициентом klm, то для приведения в соответствие экспериментальных данных и модельных представлений в последние необходимо вводить некие не подлежащие экспериментальному определению численные коэффициенты, разные для разных типов пород. В работах У. Перселла это литологический коэффициент Я , в работах Н. Бэрдина — делящий коэффициент и извилистость, в работах о диффузионно-адсорбционной активности — структурный коэффициент , который умножается на фильтрационно-емкост-ной параметр. С другой стороны, существует множество исследований возможности применения формулы Козени—Кармана для определения удельной поверхности консолидированных сред, в том [c.72]

Основное значение модели Феррандона заключается в том, что она продемонстрировала тензорную природу проницаемости горных пород, хотя компоненты тензора проницаемости и не могут быть вычислены по формулам, предложенным автором модели. Их можно определить только в результате достаточно сложных экспериментов. [c.95]

История развития модельных представлений о структуре порового пространства пористых тел, в том числе и горных пород, свидетельствует о том, что во многих случаях именно те или иные модели позволили получать важные количественные соотношения между различными физическими свойствами среды. Так, в случае изучения двухфазной фильтрации капиллярная модель с переменной извилистостью позволяет строить кривые относительных фазовых проницаемостей горной породы по гораздо более простым в экспериментальном отношении параметрам порометрической кривой и фактору пористости модельные представления о структуре сложной трещиновато-пористой среды приводят к установлению количественных соотношений между параметрами неуста-новившейся фильтрации в трещинных коллекторах нефти и их фильтрационно-емкостными свойствами, что открывает широкие возможности использования гидродинамических методов исследования трещиновато-пористых пластов. Нелинейно-упругая структурная модель пористых пород-коллекторов устанавливает количественные связи между главными компонентами разноосного неравномерного нагружения породы и ее важнейшими физическими свойствами, включающими главные компоненты тензора проницаемости. Именно эта структурная модель позволила детально проанализировать эффективность щелевого метода вскрытия продуктивных нефтяных и газовых пластов. [c.235]

Принципиальным вопросом является зависимость проницаемости горных пород от их гетерогенности. Для глинистых пород решающую роль играет, по-видимо лу, трещиноватость, приводящая к тому, что проницаемость глинистых пород по полевым определениям оказывается на два-трн порядка больше, чем по лабораторным данным. Наблюдения в карьерах показывают [4], что визуально фиксируемые зоны трещиноватости глинистых пород располагаются на расстояниях порядка десятков метров. Известно, что региональные изменения трещиноватости глинистых пород приводят к увеличению их проницаемости в речных долинах. Например, для верхнеюрских глин Московского артезианского бассейна представлены следующие значения коэффициента фильтрации [28] 10 2 1/сут в долинах рек Клязьмы, Москвы, Пра 10 — 5-10 м/сут—в долинах рек Десны, притоков Клязьмы, Оки, Москвы, Волги 5-10 — —5 10 = м/сут—на водораздельных территориях (меньшие значения характерны при залегании этих пород на глубине более 80—100 м). [c.25]

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]

Образующиеся хлорноватокислый или хлористый натрий растворянтгся и вымываются водой, а частицы кремнистого кальция не растворимы в воде и заполняют поры в бетоне или горных породах, снижая тем самым проницаемость для агрессивных сред [c.134]

К П. я. относятся когезия, адгезия, смачивание, смазочное и моющее действие, трение, пропитка пористых тел. П. я. влияют на прочность твёрдых тел напр., адсорбционное понижение прочности — эффект Ребиндера). П. я. играют важную роль в фазовых процессах. На стадии зарождения фаз П. я. создают энергетич. барьер, определяющий кинетику процесса и возможность существования метастабильных состояний, а при контакте массивных фаз регулируют скорость тепло-и массообмена между ними. Проницаемость поверхностных слоёв и плёнок, связанная с их молекулярным строением, обусловливает мембранные явления, особенно важные в биол. системах. П. я. влияют на коррозию, выветривание горных пород, почвообразование, атм. явления и др. естеств. процессы. На использовании П. я. основаны мн. технол. процессы — хим. синтез с применением гетерогенного катализа, поверхностное разделение веществ и флотация, механич. обработка я упрочение материалов, фильтрация, приготовление порошков, эмульсий, пен и аэрозолей и др. При этом широко применяются поверхностно-активные вещества, регулирующие поверхностное натяжение и свободную поверхностную энергию. [c.653]

Часто в горных породах, помимо первичных (межгранулярных), относительно мелких пор, имеются гораздо более крупные вторичные поры, представленные отдельными или же соединенными ме/кду собой трещинами и кавернами более позднего механического или химического происхождения). Эти породы математически моделируются средой с двойной пористостью [81, у которой отдельно взятые первичные поры составляют сплошное пространство с пористостью wij и проницаемостью и аналогично вторичные поры — взаимопроникающие с первым пространство пористости Ша и проницаемости 2. Кроме того, допускается переток жидкости из одной -системы пор в другую. Систему вторичных пор допустимо рассматривать как сплошную среду, если только их характерный микромасштаб (средняя длина трещин, диаметр каверны) гораздо меньше масштаба рассматриваемых областей движения [17, 18]. [c.204]

Нелинейные эффекты при движении однородной жидкости. Экспериментальные исследования образцов насыщенных горных пород (Д. А. Антонов, 1957 Н- С. Гудок и М. М. Кусаков, 1958 Д. В. Кутовая, 1962 В. М. Добрынин, 1965) выявили существенно нелинейный характер зависимости деформаций скелета сцементированной породы (и ее пористости) от больших изменений напряженного состояния. Известны попытки учета нелинейного характера пористости в уравнении пьезопроводности (А. Н. Хованский, 1953). Однако определяющие отклонения от линейной теории упругого режима связаны с изменениями проницаемости, сопутствующими указанным деформациям. Эти изменения проницаемости особенно велики в трещиновато-пористых средах. В связи с этим была развита схема нелинейно-упругого режима фильтрации, учитывающая отклонения от линейной связи пористость — пластовое давление и сопутствующие изменения проницаемости. При этом сначала (А. Бан, К. С. Басниев и В. Н. Николаевский, 1961) использовалось приближение экспериментальных зависимостей степенными рядами. Результирующие уравнения были выписаны и для случаев фильтрации капельной жидкости в пористых (или чисто трещиноватых) и трещиновато-пористых пластах и фильтрации газа в пористых (чисто трещиноватых) пластах. Были построены стационарные решения (А. Бан и др., 1961, 1962), соответствующим образом обобщающие формулу Дюпюи. Полученные формулы использовались для обработки индикаторных линий скважин, т. е. зависимостей дебит— пластовая депрессия , получаемых при исследовании скважин на установившийся приток (А. Бан и др., 1961 К. С. Басниев, 1964). [c.633]

В е ш е в А. В. Лабораторные исследования диэлектрической проницаемости Е и удельной проводимости образцов горных пород от частоты электромагнитных колебаний. Сб. Геофизические методы разведки . Госгеолтехиздат, [c.308]

ПОЧВА, поверхностный слой земной коры, существенное свойство к-рого, отличающее его от горной породы, из к-рой он произошел,—плодородие. Плодородие почвы—способность обеспечивать растения во все время их развития водой и элементами зольной и азотной пищи горные породы этой способностью не обладают. Эволюция П. из горной породы совершается под влиянием процессов, протекающих одновременно на земной поверхности,—выветривания (см.) и почвообразования. При выветривании горная порода приобретает способность пропускать в себя воду, необходимую для растений. Порода вследствие своей малой теплопроводности и денных и ночных колебаний темп-ры растрескивается, лишается массивности и превращается в р у х-ляк термич. выветривания. Такой рухляк, слагающийся из острогранных обломков, обладает только проницаемость ю, но лишь в ничтожной степени в л а-гоемкостью. По мере измельчания горной породы увеличивается поверхность ее соприкосновения с атмосферой и прогрессирует процесс ее химического выветривания— взаимодействия между элементами атмосферы и горной породы. Азот атмосферы никакого прямого химического воздействия на породу не оказывает. Кислород может только окислять минералы породы, содержащие закисные соединения, преимущественно железа. Вода как таковая никакого прямого действия на минералы горных пород не оказывает, но ее роль очень велика, потому что всякое химическое воздействие на элементы породы при термодинамич. условиях поверхности земли может совершаться только в присутствии воды. Главная роль при выветривании принадлежит углекислоте, к-рая в виде раствора в атмосферной воде вносится в рухляк термич. выветривания геологическим круговоротом воды, промывающей рухляк сверху вниз. Из элементов горной породы кварц, или кристаллич. кремневая к-та, на поверхности земли никаким химич. изменениям не подвергается, он только измельчается. Углекислый кальций, входящий в состав многих горных пород (см. Известняк), под влиянием углекислоты переходит в кислую соль, к-рая сравнительно легче растворима в воде и вымывается из рухляка промывающей его водой. Из с и л и к а-т о в—солей кремневой к-ты, составляющих значительную часть горных пород, свободная углекислота в присутствии воды вытесняет кремневую к-ту и становится на ее место, образуя с основаниями силикатов карбонаты. Вытесненная нерастворимая в воде кремневая к-та отлагается в массе рухляка в аморфной форме в виде пылеватых частиц крупностью 0,01—0,001 мм. Образующиеся из оснований силикатов карбонаты одновалентных металлов все легко растворимы в воде и вымываются из породы также вымываются и карбонаты двухвалентных металлов, образующие с углекислотой кислые [c.250]

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]

Действительно, благодаря отсутствию сортировки ледниковые наносы хотя и содержат обломки горных пород и гальку, тем не менее обладают более низкой пористостью и проницаемостью, чем относительно, тонкозернистый, но лучше отсортированный песок. С другой стороны, угловатость зерен создает благоприятные условия сводообразования , что в свою очередь способствует беспорядочной их укладке и повышению пористости. Пористость береговых песков в естественном состоянии колеблется от 40 до 56%, хорошо согласуясь с лабораторными экспериментами . У свежеотложившихся глин и глинистых илов пористость часто превосходит 85%, хотя те же материалы после сушки и уплотнения имеют пористость от 40 до 50% и даже менее. Широкий диапазон в величине пористости свежеотложившихся осадков с различными размерами зерен ведет в дальнейшем к весьма важным последствиям уже после того, как осадки будут погребены. Благодаря весу вышележащих пород осадочные образования подвергаются соответствующим давлениям, которые уменьшают их объем, создавая более тесную набивку, измельчение и деформацию зерен, а при крайне высоких давлениях — фактическую перекристаллизацию частиц. Повидимому, величина уплотнения будет зависеть от строения частиц, а также от первоначальной пористости образования. [c.24]

Представляет интерес отметить здесь состав изверженных пород, так как они являются основным источником всех неорганических осадочных образований. Основные минералы, которые можно встретить в изверженных породах кварц (кристаллический кремний), полевой шпат (силикаты алюминия с калием, натрием, кальцием и барием), слюда (силикаты алюминия и щелочноземельные металлы или железо), роговая обманка (силикаты кальция, магния, алюминия и т. д. с изменяющимся o тdвoм), пироксены (в основном силикат кальция или магния) и олифин (риликат магния и железа). Благодаря своей твердости и химической стабильности кварц поддается с трудом разрушению или износу и не распадается, когда остальная часть горной породы подвергается эрозии. Кроме того, кварц нелегко растворяется или выщелачивается циркулирующими в земной коре водами. Таким образом, когда остальные минералы, входящие в состав гранита, подверглись разрущению и образовали глины или другие тонкозернистые породы, зерна кварца остались целыми. В основном эти частицы слагают залежи песков и песчаников. Если слюду подвергнуть тщательному разрушению, можно получить остаточную глину. Но слюда в природе распадается очень медленно, и вследствие этого неразрушенные остатки ее можнэ встретить во многих отложениях глин и песков. Настоящая глина представляет собой силикат алюминия, образовавшийся при распаде более сложных силикатов, которые можно встретить в изверженных или метаморфических породах. Она состоит из частиц настолько малых размеров, что ее можно рассматривать как коллоидное вещество. Большинство залежей глин представляет собой механические смеси с более грубозернистым составом, где пористость составляет 50—60%, но проницаемость их в целом чрезвычайно низка. Метаморфические породы представлены такими обычными разностями, как кварцит, кристаллический сланец, мрамор, шифер и гнейс. Так как они широко распространены и их можно встретить в областях с осадочными образованиями, опишем вкратце образование и характеристику наиболее часто встречающихся типов этих горных пород. Кварцит обычно является результатом полной цементации кварцитовых песчаников проникшим в поры последних кремнием. Он является самым твердым [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...