пласт нефть

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Рш=Р*/ Fш ,

где:

Р*– нагрузка на штамп в момент разрушения породы; Fш– площадь плоского основания штампа.

Диаметр основания штампа должен быть таким, что бы под его плоским основанием разместилось не менее 6–7 минеральных зерен испытуемой породы.

Методика испытания предусматривает ступенчатое увеличение нагрузки на штамп с одновременным замером деформации. По результатам испытаний строят кривую зависимости деформации от нагрузки P.

По кривым (P) можно определять деформационные свойства горных пород, в том числе и твердость.

122

РазличныеСПБГУАП группатипы4736 https://newгорных.guapпород.ru/i03/contactsхарактеризуются различными деформационными зависимостями (P) .

1.Диаграмма разрушения упруго-хрупких пород.

Горные породы проходят стадию упругих напряжений (ОА) и сразу разрушаются. Таковы стекло, гранит, кварц.

Площадь треугольника ОАВ характеризует работу упругих сил

достаточных для разрушения породы.

123

2СПБГУАП. Диаграммагруппа 4736разрушенияhttps://new.guapпластично.ru/i03/contacts -хрупких пород

Разрушение пород этого типа происходит в области пластических деформаций (АВ) в точке В. Эта область граничит с областью упругих деформаций в точке А. Напряжение в этой точке называется пределом

текучести P0.

К этой категории пород относятся, в частности, алевролиты, известняки,

ангидриты, доломиты и песчаники.

124

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Характеристикой пластичности породы является коэффициент пластичности. Он равен отношению всей работы до хрупкого разрушения породы (площадь ОАВС) к работе упругих деформаций (площадь ОКЕ).

Kn=SOBC/SOKE .

КП всегда больше единицы, и только для упруго-хрупких пород он равен единице.

125

СПБГУАП группа3. Диаграмма4736 https://new.guapразрушения.ru/i03/contacts высокопластичных пород

Высокопластичные породы обычно не дают хрупкого разрушения при вдавливании штампа (т.к. возможная величина деформации ограниченна небольшой длинной штампа).

В действительности такие породы разрушаются хрупко, но величины деформации до хрупкого разрушения у них весьма велики. Такие породы, как правило характеризуют пределом текучести (А0) и модулем упругости.

За твердость таких пород условно принимают предел текучести.

Очевидно коэффициент пластичности для этих пород очень велик и

принимается равным бесконечности.	126

КлассификацияСПБГУАП группа 4736 https://newгорных.guapпород.ru/i03/contactsпо твердости

Все породы делятся на 12 категорий. В категориях 1–4 оказались высокопластичные глины и аргиллиты, в 5–8 – пластично-хрупкие алевролиты, песчаники и известняки и в 9–12 – упруго-хрупкие кварциты, кремнистые и изверженные породы.

	Породы	Категории	Твердость, МПа
	Глина, глинистые мергели и сланцы	1	<100
		2	100–250
	Аргиллиты, гипсы, ангидриты	3	250–500
		4	500–1000
		5	1000–1500
	Алевролиты, песчаники, известняки,	6	1500-2000
	доломиты	7	2000-3000
		8	3000-4000
		9	4000-5000
	Кварциты, кремнистые породы	10	5000-6000
		11	6000-7000
		12	>7000
			127

ХарактеристикиСПБГУАП группа 4736 https://newтвердости.guap.ru/i03/contactsи пластичности горных пород

		Твердость, МПа	Коэффициент
	Порода		пластичности
	Бентонитовая глина влажная	0–200	8
	Высокопластичная глина влажная	0–200	8
	Мергель глинистый	0–200	8
	Мел	0–200	8
	Каменная соль	0–200	8
	Песчаник мелкозернистый пористый	200–700	1,3–4,2
	Аргиллит	200–750	1,3–3,3
	Гипс	250–400	1,8–3,7
	Алевролит пористый	300–700	1,5–2,1
	Песчаник мелкозернистый глинистый	500–950	1,3–2,4
	Известняк пелитоморфный пористый	1200–2000	2,0–5,0
	Ангидрит	1050–1400	2,1–4,3
	Песчаник с гипсовым цементом	1400	3,1
	Песчаник среднезернистый	1700–3000	1,7–2,8
	известковистый
	Песчаник с ангидритовым цементом	2100	2,2
	Доломит мелкозернистый плотный	2500–3200	1,6–3,5
	Кремень известковистый	5400–6000	1,6–2,3
	Кремень чистый	6000–7000	1,0

128

АкустическиеСПБГУАП группа 4736свойстваhttps://new.guap.ru/i03/contacts

Акустические свойства характеризуют закономерности распространения в породах знакопеременных упругих деформаций (упругих колебаний).

Эти свойства проявляются в горных породах при прохождении через нее упругих волн.

По своей природе упругие волны бывают трёх типов:

-Продольно-упругие волны - это такие волны, у которых колебания отдельных частиц породы совпадают по направлению с направлением самой волны.

-Поперечно-упругая волна – это когда колебание отдельных частиц перпендикулярно распространению волны.

-Поверхностная упругая волна - это волна распространяется только по поверхности породы.

Первые два типа объемные волны:

•Продольная волна распространяется во всех сферах.

•Поперечная волна распространяется только в твердых телах. 129

ПоСПБГУАПчастотегруппаколебания4736 https://newупругие.guap.ru/i03/contactsволны бывают трёх типов:

•Инфразвуковые волны — частотой до 20 Гц

•Звуковые волны - частотой от 20 Гц до 20000 Гц

•Ультразвуковые волны - частотой свыше 20000 Гц.

Скорость распространения упругих волн в горной породе зависит от плотности породы: чем выше плотность, тем выше скорость:

•в воде 1480 м/с;

•в воздухе 330 м/с;

•в наиболее упругих и прочных породах скорость 6000-7000 м/с.

Есть три метода определения акустических свойств горной породы:

•метод прямого прозвучивания,

•эхометод ,

•метод продольного профилирования.

130

СкоростьСПБГУАП группапродольной4736 https://newволны.guap.ru/i03/contactsопределяется по формуле:

Vр=h/t1 , м/с

где h - высота образца горной породы (м); t1 - время распростра-нения продольной волны в образце горной породы.

Скорость поперечной волны определяется по формуле:

Vs = h/ t2 , м/с,

где t2 - время распространения поперечной волны в образце горной породы.

Аккустическое сопротивление породы - произведение плотности породы на скорость упругой волны.

Вычисляется по формуле: Z = ρ* Vр, кг/м2с

где ρ , кг/м3 — объемная масса в естественном состоянии;

131