Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Механические свойства горных пород



Механические свойства горных пород - это их упругость, прочность на разрыв и сжатие, пластичность. Известно, что при снижении давления в пласте объем порового пространства уменьшается из-за упругого расширения частиц (зерен) горной

породы и уплотнения скелета пласта под горным давлением вышележащих пород. Вследствие этого жидкость начинает вытесняться из пор пласта.

Способность горных пород изменять свои объемы пор при изменении давления влияет на перераспределение давления в процессе эксплуатации. Важным показателем упругих свойств горной породы является величина ее коэффициента сжимаемости. Если на образец породы создавать внешнее давление, то объем образца и объем его порового пространства будет уменьшаться. При снятии внешнего давления объем образца и его пористость восстанавливаются до первоначальных значений.

Изменение объема пор горных пород происходит по закону ; Гука:

(7)

где АУ- изменение объема пор горной породы (в м3) при изменении давления на АР, Па; /? - коэффициент объемной упругости пористой среды, Па" .

Из формулы Гука видно, что коэффициент объемной упругости пористой среды характеризует относительное изменение объема порового пространства при изменении давления на 1 Па. По лабораторным данным коэффициент объемной упругости нефтесодержащих горных пород

Хотя значения коэффициента объемной упругости незначительные, процессы упругой деформации пористой среды нефти и газа (впервые установлено профессором В.Н. Щелкачевым) существенно влияют на поведение пластов, так как объем породы и пластовых систем, в которых происходят изменения давления при добыче нефти и газа, очень велик. Важно также знать и свойства на прочность, сжатие и разрыв. Эти свойства необходимы особенно при торпедировании, щелевой разгрузке, гидроразрыве пласта и т.д.

Значения прочности на сжатие (в Па) некоторых горных пород:

- базальты - до 5000-105;

- плотные известняки - до 2600-105;

- песчаники с известковым цементом 200-1000-105;

- сланцы до 1000-105.

Горные породы имеют большую прочность на сжатие, а при деформациях других видов прочность их незначительна. Например, прочность на растяжение для горных пород иногда составляет 0,02 от прочности на сжатие.

Прочность горных пород - это сопротивление их механическому разрушению. Горные породы оказывают значительное сопротивление при сжатии. Прочность горных пород на разрыв, изгиб и сдвиг составляет лишь десятые и сотые доли от прочности их на сжатие.

Прочность известняков с увеличением в них глинистых частиц уменьшается. Песчаники с известковым цементом имеют наименьшую прочность на сжатие. При увеличении плотности горных пород прочность их на сжатие возрастает. Прочность известняков и песчаников после насыщения их водой уменьшается на 20-45%. Пластические свойства горных пород, то есть способность их деформироваться под большим давлением без образования трещин, проявляется при бурении глубоких скважин. На большой глубине горная порода может «выходить» в скважину под воздействием большого горного давления вышележащих горных пород, что может приводить к большим осложнениям или авариям на бурящейся скважине.

Образование складок в земной коре с плавными изгибами, выпуклостями и вогнутостями происходит в результате пластических свойств горных пород.




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.