Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
УБ УГ УД УЗ УК УЛ УМ УН УП УР УС УЧ

Упругое свойство - горная порода

 
Упругие свойства горных пород, а значит, и скорости распространения упругих волн в них обусловлены их минеральным составом, пористостью и формой норового пространства и, таким образом, тесно связаны с литологическими и петрофизическими свойствами.
Упругие свойства горных пород с повышением температуры изменяются незначительно: модуль упругости немного возрастает, коэффициент Пуассона практически почти не изменяется.
Упругие свойства горных пород могут быть охарактеризованы одной из пар констант: либо модулем Юнга ( модуль линейного удлинения) и коэффициентом Пуассона ( коэффициент поперечного сжатия), либо постоянными Ламе. Значения упругих констант определяются статическими методами ( прямым измерением деформации тела при изгибе или кручении или рентгеновским определением изменений параметров кристаллической решетки) и динамическими методами - измерением скорости упругих продольных и поперечных волн.
Упругие свойства горных пород и жидкостей влияют на процессы перераспределения давления в пласте во время эксплуатации месторождения. Запасы упругой энергии, высвобождающиеся при снижении пластового давления ведут к дополнительному вытеснению жидкости из пласта в скважины.
Упругие свойства горных пород и влияют на перераспределения давления в пласте в процессе эксплуатации месторождения. Давление в пласте, благодаря упругим свойствам пород, перераспределяется не мгновенно, а постепенно после изменения режима работы скважины.
Упругие свойства горных пород могут быть охарактеризованы одной из пар констант: либо модулем Юнга ( модуль линейного удлинения) и коэффициентом Пуассона ( коэффициент поперечного сжатия), либо постоянными Ламе. Значения упругих кои-стант определяются статическими методами ( прямым измерением деформации тела при изгибе или кручений или рентгеновским определением изменений параметров кристаллической решетки) и динамическими методами - измерением скорости упругих продольных и поперечных волн.
Под упругими свойствами горных пород понимают их способность изменять объем при изменении внешнего давления.
Например, упругие свойства горных пород и пластовых жидкостей определяют скорость перераспределения давления в пласте и запас упругой энергии, освобождающейся при снижении давления.
Так, например, упругие свойства горных пород совместно с упругостью пластовых жидкостей влияют на перераспределение давления в пласте при эксплуатации месторождения. Запас упругой энергии, освобождающейся при снижении давления, может служить значительным источником движения нефти по пласту к забоям скважин. Действительно, если пластовое давление снижается, то жидкость - вода и нефть - расширяется, а поровые каналы сужаются.
Так, например, упругие свойства горных пород и упругость пластовых жидкостей влияют на перераспределение давления в пласте в процессе эксплуатации месторождения. Сильно сжатые породы и жидкости при снижении давления могут быть значительным источником энергии, под действием которой происходит движение нефти по пласту к забоям скважин. Действительно, если пластовое давление снижается, то жидкость ( вода и нефть) расширяется, а поровые каналы сужаются. Упругость пород и жидкостей очень мала, но вследствие огромных размеров пластовых водонапорных систем в процессе эксплуатации значительное количество жидкости ( упругий запас) дополнительно вытесняется из пласта в скважины за счет расширения объема жидкости и уменьшения объема пор при снижении пластового давления.
В акустических методах изучают упругие свойства горных пород по наблюдениям в скважине за распространением упругих волн.
Ниже будет показано, что упругие свойства горных пород целесообразнее изучать по изменению их проницаемости, так как при этом непосредственно получается результат и не возникает необходимости использовать другие косвенные методы. Многочисленными исследованиями в настоящее время установлено, что изменение проницаемости под влиянием внешнего давления имеет значительно большие абсолютные размеры и потому более ощутимо, чем изменение пористости.
Акустический каротаж: ( АК) позволяет определять упругие свойства горных пород. При этом каротаже в скважине возбуждаются упругие колебания, которые распространяются в окружающей среде и воспринимаются одним или несколькими приемниками, расположенными в этом же спускаемом аппарате.
Для долот с твердосплавным вооружением экспериментально обоснованы и методически обеспечены методы согласования форм и радиусов скругления рабочих поверхностей элементов вооружения не только с прочностными, но и с упругими свойствами горных пород, а также координированного группового размещения зубков в венцах, учитывающие особенности поражения забоя конкретными венцами. Главной проблемой для этих долот является рейкообразование на забое и особенно на его периферийном и предпериферийном участках. Предложенные нами технические решения позволяют существенно снизить остроту этой проблемы.
Схема газонефтяной пластовой залежи.
Упругие свойства горных пород влияют на перераспределение давления в пласте в процессе эксплуатации.
Физические свойства горных пород в значительной степени определяют весь ход геологических процессов. Так, плотностная и, следовательно, гравитационная дифференциация горных пород земной коры и верхней мантии обуславливает течение тектонических процессов, оказывает существенное влияние на магматическую дифференциацию пород, на характер и степень метаморфизма. Упругие свойства горных пород играют значительную роль в возникновении и развитии различных тектонических нарушений целостности поверхностного слоя земной коры. Несомненна также зависимость многих геологических проявлений от тепловых свойств горных пород и вещества литосферы.
При этом зерна породы испытывают дополнительную деформацию, что сопровождается уменьшением объема пористого пространства пласта. Объем пор сокращается также вследствие перераспределения зерен и более плотной упаковки их и изменения структуры пористой среды. Степень изменения объема пористого пространства при этом определяется упругими свойствами горной породы. Поэтому наряду с прочностью на сжатие и разрыв и пластичностью в процессе разработки и эксплуатации месторождений нефти и газа необходимо учитывать упругие свойства пород, слагающих продуктивные пласты.
Для этого необходимо было: а) предупредить образование в пласте эмульсий; б) обеспечить от загрязнения взвесью поры, а также сохранить в чистоте продуктоподводящие трещины, которые и при вскрытии еще некоторое время вследствие своей упругости продолжают оставаться открытыми. Только через известное время, в течение которого проявляются упругие свойства горной породы, микротрещины постепенно смыкаются. И если за время, пока они раскрыты, в них попадает механическая взвесь от шлама промывочной жидкости, то удалить ее очень трудно.
Значительные изменения напряженности пород возникают также в процессе эксплуатации месторождения вследствие падения пластового давления. При этом зерна породы испытывают дополнительную деформацию, что сопровождается уменьшением объема норового пространства пластц. Объем пор сокращается также вследствие перераспределения зерен и более плотной упаковки их и изменения структуры пористой среды. Степень изменения объема норового пространства при этом определяется упругими свойствами горной породы Цоэтому наряду с прочностью на сжатие и разрыв и пластичностью при разработке и эксплуатации месторождений нефти и газа необходимо учитывать упругие свойства пород, слагающих продуктивные пласты.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11