рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Петрографічні особливості будови гірських порід

Петрографічні особливості будови гірських порід - раздел Философия, НАФТОГАЗОВА МЕХАНІКА Властивості Порід Залежать В Першу Чергу Від Їх Складу. Раніше Відзначалося, ...

Властивості порід залежать в першу чергу від їх складу. Раніше відзначалося, що гірські породи складаються з мінералів. Відомо близько 3000 різних мінералів. Однак до складу гірських порід входить дещо більше двадцяти так званих породоутворюючих мінералів, які в земній корі є найбільш розповсюдженими.

Можна виділити кілька найважливіших груп породоутворюючих мінералів, які суттєво, при чому по-різному впливають на механічні властивості порід:

а) кварцові мінерали – кварц, кремінь, халцедон та ін.;

б) силікатні мінерали – польовий шпат, амфібол, піроксен, слюда,

в) карбонатні і глинисті гідрофільні мінерали – кальцит, доломіт, каолініт, палигорскіт та ін.;

г) легкорозчинні мінерали – гіпс, галіт, сильвін та ін.

За мінералогічним складом розрізняють мономінеральні і полімінеральні гірські породи. Більшість порід – полімінеральні. Прикладами мономінеральних порід є пісковики, вапняки, мармури, гіпси.

Найміцнішими і найбільш пружними є кварцові породи з кременистою цементацією (кременисті пісковики, кварцити). Досить міцними є силікатні породи. Однак, із збільшенням вмісту слюдистих мінералів показники міцності зменшуються. При наявності в породі глинистих і легкорозчинних мінералів її міцність і пружність різко зменшуються.

Властивості гірських порід залежать не тільки від складу, а й від їх будови. Під будовою порід розуміють розміри, взаємне розташування і спосіб зчеплення (зростання) мінеральних частин, з яких вони складаються. Найважливішими ознаками будови порід є їх структура і текстура.

Структураце ступінь кристалізації порід (їх кристалічна чи аморфна будова), розміри, форма мінеральних частин, з яки х складається порода, і характер зв’язків між ними.

За ступенем кристалізації порід розрізняють повнокристалічні , неповно кристалічні, склисті, порфірові, уламкові структури.

Повнокристалічнимпородам характерна повна розкристалізація всіх мінералів, що входять до їх складу.

Неповнокристалічні породи складаються частково з кристалічних зерен (кристалітів), частково з аморфної склистої маси.

В породах порфірової структури в загальну склисту або кристалічну масу вкраплені крупні зерна.

Породи уламкової структури складаються із зцементованих уламків первинних порід, з яких вони утворилися. Із збільшенням ступеню розкристалізації порід зазвичай їх міцність зменшується.

За розмірами кристалічних зерен розрізняють породи гіганто -, грубо -, велико -, середньо -, дрібнозернистої афанітової і мікрокристалічноїструктур.

Аналогічно, уламкові породи поділяють нагіганто -, грубо -, крупно -, середньо -, дрібноуламкові.

Породи гігантозернистої структури мають розміри кристалів понад 100 мм. Розміри кристалів грубозернистих порід від 10 до 100 мм, великозернистих − від 5 до 10 мм, середньозернистих − від 1 до 5 мм, дрібнозернистих – до 1 мм. В породах афанітовоїструктури зерна можна розрізнити тільки в лупу, мікрокристалічної – лише в мікроскоп.

Із зменшенням зернистості, як правило, збільшується густина, міцність і пружність порід.

Розрізняють породи також рівномірнозернистої структури, складених із кристалітів приблизно однакових розмірів, і нерівномірнозернистої структури, в яких розміри складових кристалів суттєво відрізняються.

Властивості порід неповнокристалічної, порфірової і уламкової структур сильно залежать від характеру цементації і складу цементуючої (склистої) речовини. Розрізняють такі основні типи цементів ( рис. 2):

контактовий – цемент є лише на контактах дотикання зерен; цементація в цьому випадку зазвичай слаба, міцність порід невелика;

плівковий – кожен уламок ото­чений плівкою цементуючої речовини; якщо цемент такого ж складу, що і уламки, його називають регенераційним або цементом розростання;

поровий– мінеральні зер­на безпосередньо дотикаються одне до одного, а пори між ними заповнені цементом; порівняно з попереднім типом міцність цементації більша

і залежить від співвідношення поверхонь безпосереднього контакту зерен і поверхонь, з’єднаних цементом;

базальний – зерна мінералів не дотикаються один до одного, занурені в склисту масу; ступінь цементації дуже високий, міцність породи залежить від характеристик цементуючої речовини;

корозійний (цементація розрос­тан­ня) – цементуюча речовина в’їдається в мінеральні зерна, а не лише заповнює проміжки між ними; міцність цементації у таких порід дуже велика.

Склад цементу (скла) може бути найрізноманітнішим: кременистим, залізистим, вапнистим, глинистим, гіпсовим і т. д. Найміцнішими є породи з кременистою і залізистою цементацією, найслабшими – з гіпсовою і глинистою.

Іншою дуже важливою ознакою будови порід наряду зі структурою є їх текстура.

 

Під текстурою (побудовою) розуміють взаємне розташування структурно однотипних частин породи (мінеральних зерен кристалічної породи чи уламків уламкової породи) в просторі, який вони займають.

Текстура породи може бути впорядкованою і невпорядкованою. З точки зору механіки гірських порід найважливішими є такі текстури:

масивна – частини породи щільно прилягають одна до одної, орієнтовані довільно;

пориста– частини породи прилягають одна до одної нещільно, між ними є багато мікропустот (пор);

шарувата – частини породи орієнтовані впорядковано, чергуються, утворюючи пласти і напластування.

До текстурних ознак відносять шаруватість, сланцюватість, пористість, тріщинуватість і пластову відокремленість.

Шаруватістьпорід зумовлена чергуванням при накопиченні порід з різною зернистістю чи розмірами уламків, порід різного складу і порід з різною орієнтацією зерен або уламків.

Залежно від грубизни шарів розрізняють листові,тонкошаруваті,середньошаруватіімасивні породи.

Сланцюватість проявляється як здатність гірської породи розколюватися на тонкі пластинки по паралельних площинах.

Вона зумовлена деформуванням гірських порід в процесі їх ущільнення, а також при тектонічних процесах. Положення площин сланцюватості відповідає орієнтації площадок з найбільшою інтенсивністю дотичних напружень.

В більшості випадків площини шаруватості і сланцюватості співпадають.

Пористість гірських порід є відношенням об’єму пор (пустот) до об’єму всієї породи. Це так звана абсолютнаабо фізична пористість.

Розрізняють ще відкриту, ізольовану (закриту) і ефективну пористість. Відкрита пористість враховує об’єм відкритих, з’єднаних між собою пор, закрита– об’єм ізольованих, не з’єднаних пор, ефективна – об’єм тільки тих пор, що здатні пропускати пластові флюїди.

Усі ці види пористості менші за фізичну. Як правило, уламкові гірські породи мають більшу пористість, ніж кристалічні.

Тріщинуватість – це наявність розсічення масиву гірських порід тріщинами і зумовлена тектонічними та фізико-хімічними процесами в земній корі.

Тріщинуватість визначається розмірами, густотою і взаємним розташуванням тріщин.

До макротріщин умовно належать тріщин з розкриттям більшим за 0,1 мм, а до мікротріщин – меншим за 0,1 мм.

Морфологія тріщин визначається формою тріщини, шорсткістю стінок, характером взаємного перетину та ін. За формою тріщини бувають прямолінійні, криволінійні, хвилясті. За характером поверхні стінок тріщин виділяють гладкі, шорсткі і текстурні. Більшість тріщин має гладкі стінки. За характером заповнення є тріщини відкриті, частково заповнені і заповнені твердою речовиною. Перетин тріщин має такі різновидності: тріщини не перетинаються, а закінчуються, як правило, самі; тріщини перетинаються без видимого зміщення площини тріщини; одна тріщина перетинає іншу з помітним зміщення; одна тріщина різко закінчується в іншій не перетинаючи її.

За походженням розрізняють ендогенні (первинні) і екзогенні (вторинні).

Пластова відокремленість – це наявність в масиві порід площин, по яких одні шари чи пласти відділяються від інших. При цьому зчеплення порід по площинах пластової відокремленості звичайно значно менше, чим зчеплення всередині пластів чи шарів.

Особливо значна ця різниця для шаруватих метаморфічних порід, яким властиве розшарування масивів. В процесах метаморфізму це розшарування супроводжувалося міжшаровими зсувами, що зумовило додаткове зменшення зчеплення і кута тертя по поверхнях розділу шарів.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

НАФТОГАЗОВА МЕХАНІКА

Університет нафти і газу... І С Васько... НАФТОГАЗОВА МЕХАНІКА...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Петрографічні особливості будови гірських порід

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Загальна систематика гірських порід
Гірські породи в залежності від геологічних процесів, в результаті яких вони утворилися, розділяють на три генетичні групи: - магматичні або вивержені; - осадові;

Неоднорідність гірських порід
Анізотропними називають тіла, в яких показники властивостей однакові в паралельних і неоднакові в непаралельних напрямах. Тіла, що мають однакові показники в

Загальна характеристика пластових флюїдів
До пластових флюїдів відносяться нафта, природний газ та пластова вода. Нафта − це суміш різних вуглеводневих та не вуглеводневих (гетероатомних) сполук.

Коефіцієнт об’ємного стиснення нафти
. (4.1) b змінюється в межах (4¸70)×10-10 Па-1. Сти

Середовищі
Нафта і газ, а також пластові води вміщуються в пустотах і порах так званих порід-колекторів. Приблизно 60% світових запасів вуглеводнів вміщуються у відкладах піщано-алевролітових порід, які назив

Напруження і деформації суцільних середовищ
  Суцільне середовище – це гіпотетичне середовище, яке може під дією навантажень як завгодно змінювати свою форму (деформуватись), не втрачаючи при цьому суцільно

Деформації суцільного середовища
Нехай в процесі деформації середовища його точки одержали переміщення u з компонентами ux, uy, uz

Рівняння руху
    Ці рівняння для до

Рівняння неперервності
Це рівняння зв’язує густину з характеристиками руху суцільного середовища, що встановлюється на основі закону збереження маси (повна зміна маси у замкненому об’ємі дорівнює нулю)

Рівняння реології
Рівняння реології визначають зв’язок між компонентами тензора напружень та тензорів деформацій і швидкостей деформацій. Рівняння реології отримують, як правило, на основі дослідних даних. Параметри

Рівняння стану
Рух суцільного середовища призводить до зміни параметрів стану ( тиску р і температури Т), що впливає на його фізичні властивості (густину, реологічн

Суцільних середовищ
  Включає вибір системи рівнянь та підготовку додаткових умов, яким має задовольняти розв’язок задачі на границях області її визначення. Додаткові умови, які поділяють на початкові

Рівняння теорії пружності
Для незмінних властивостей тіла рівняння теорії пружності включають рівняння руху (5.16), Коші (5.6) та узагальнений закон Гука (5.21). Для квазіпластичних процесів (

Рівняння теорії пластичності
Для незмінних властивостей тіла рівняння теорії пластичності базуються на рівняннях рівноваги (5.33), Коші (5.6) і умови пластичності (рівняння реології). Для загального випадку навантажен

Рівняння напружено-деформованого стану пористих гірських порід
Ці рівняння у випадку насичення порід пластовими флюїдами під тиском р потребують конкретизації понять про напруження. Якщо приділяти увагу деформації матеріалу пор

Теорії міцності
  Теорії міцності обґрунтовують можливість використання результатів модельних випробувань матеріалів на міцність при простих видах навантажень у розрахунках на міцність при складному

Основні поняття теорії фільтрації
При бурінні відбувається масообмін між свердловиною і розкритими пластами, кий визначається фільтраційними, дифузійними, осмотичними та іншими процесами. Фільтрація належить до найбільш вагомих про

A – емпіричний коефіцієнт (для пісківa=0,015 –0,018 ).
Закон Дарсі узагальнюють також на випадок багатофазової течії у пористому середовищі. Для цього розповсюджують поняття швидкості фільтрації на окрему фазу vi , як

Гірських порід
Кількість фізичних властивостей гірських порід, що проявляються у взаємодії з іншими об’єктами і явищами матеріального світу, може бути як завгодно великою. Однак, для практики гірничої справи важл

Таблиця 6.1 – Класифікація фізичних властивостей гірських порід
Клас Група Назва Гравітаційні Гравітаційні Питома вага Об’ємна вага

Міцнісні властивості
Міцність – це здатність порід чинити опір руйнуванню під дією прикладених механічних напружень. Вона характеризується межею міцності при стиску і розтягу, зчепл

В УМОВАХ ПРИРОДНОГО ЗАЛЯГАННЯ
Напружений стан гірських порід в земній корі зумовлений тиском розташованих вище порід і тектонічними процесами. Розглянемо випадок, коли напружений стан масиву порід зумовлений лише граві

Механізм проявлення гірського тиску
Розкриття масиву гірських порід свердловиною суттєво змінює їх напружений стан, оскільки тиск у свердловині, як правило, менший за боковий тиск порід. Стінки свердловини тривал

Термічні напруження в гірських породах
В загальному випадку температура промивальної рідини, що заповнює свердловину, відрізняється від температури гірських порід, розкритих нею. Охолодження чи нагрівання стінок свердловини спричиняють

Гідродинамічні коливання тиску
Гідродинамічні коливання тиску у свердловині також є причиною зміни напруженого стану гірських порід в приствольній зоні. Тиск у свердловині стає більшим за гідростатичний при роботі бурових насосі

Умови стійкості стінок свердловини
Втрата стійкості і руйнування гірських порід, з яких складені стінки свердловини, є небажаним ускладненням при бурінні. Це може статися у випадку, коли напруження в породі досягнуть граничного стан

Гідророзрив пласта
    При суттєвому збіл

Порід на стінках свердловини
Гірські породи в умовах природного залягання, а також при розкритті їх свердловиною взаємодіють головним чином з рідким середовищем. Механізм дії рідкого середовища на тверді тіла вивчався

Прояв в’язкісних властивостей гірських порід
В’язкісні (реологічні) властивості гірських порід проявляються на великих глибинах. Особливо відчутно їх прояв у глинистих, галоїдних і сірчанокислих породах. В загальному випадку деформац

Енергетичні закони руйнування (диспергування) крихких тіл
В основу визначення витрат енергії на подрібнення (диспергування) твердих тіл покладено енергетичні закони руйнування Ріттінгера і Кірпічова. За законом Ріттінгера

Продуктів руйнування
Точка А пе­ре­ти­­­ну кривих на рис. 9.1 відповідає розміру час­тин 0,5 ÷1,0 мм. В зв’язку з цим Шрейнер Л.А. показав, що у випадку використання закону подіб

Долота з породою
  За принципом взаємодії з гірською породою усі механічні породоруйнуючі інструменти для буріння свердловин можна розділити на три класи: ріжуче-сколююючі, дроблячі і дробляче-сколююч

Фізичні явища при руйнуванні гірських порід
Руйнування твердих тіл, в тому числі і гірських порід, відбувається або в результаті відриву (від нормальних розтягуючи напружень), або сколювання, зсуву, зрізу (від дотичних напружень). При розтяг

Напружений стани гірських порід при втискуванні
Розглянуті вище схеми взаємодії елементів озброєння доліт з породою показали, що руйнування породи відбувається послідовним деформуванням окремих ділянок поверхні вибою при одночасній дії нормальни

Втискування плоского циліндричного індентора
    Плоский циліндричн

Втискування сферичного індентора
Деформування порід при втискуванні жорсткого сферичного індентора і плоского циліндричного штампа багато в чому схожі, хоча є і суттєві відмінності.

Втискування інденторів різної форми
Фрезовані зубці шарошкових доліт мають практично плоску прямокутну поверхню контакту. Через складність розв’язку задачі про розподіл тиску під прямокутним штампом, отримано розв’язок для нескінчено

Втискуванні інденторів
Розгляньмо, як руйнується гірська порода при втискуванні різних інденторів. Як встановлено у 10.4, в процесі втискування плоского індентора в породу граничний стан може бути досягну

Напружень в гірських породах
Із схем взаємодії елементів озброєння з гірською породою (див. розділ 8.1) видно, одночасно з нормальним навантаженням діє і значне дотичне навантаження. Розглянемо, як впливає дотичне навантаження

Визначення показників механічних властивостей гірських порід методом статичного втискування штампа
Вперше метод втискування для оцінки опору гірських порід руйнуванню при бурінні запропонував Є.Ф. Епштейн. За цією методикою в зразок породи втискувався різець формою двостороннього клина з кутом п

Класифікація гірських порід
  За результатами експериментального дослідження властивостей гірських порід при втискуванні штампа у значну кількість зразків гірських порід було створено кілька класифікаційних шкал

Таблиця 10.1 – Класифікація гірських порід за твердістю
  Група І (м’які) ІІ (середні)   ІІІ (тверді) Категорія

Деформування і руйнування гірських порід
  При бурінні свердловин мають місце виключно динамічні процеси. Якщо для опису статичних процесів достатня система рівнянь рівноваги сил і моментів, то для динамічних процесів додатк

Динамічному втискуванні
Величина кінетичної енергії удару для ударника, що вільно падає, дорівнює його потенціальній енергії в крайньому верхньому положенні

Взаємозв’язок характеристик порід, визначених при статичному і динамічному втискуванні
Встановлення взаємозв’язку між характеристиками динамічного руйнування порід з показниками статичного втискування має велике практичне значення. Однак специфіка динамічних випробувань порід не дозв

Та абразивність гірських порід
Деталі бурових машин і механізмів, буровий і породоруйнівний інструмент в процесі роботи зношується, через що змінюються їх розміри і форма. По досягненню граничної величини зношування ці деталі та

Гірських порід
Абразивність гірської породи, як і будь-який інший показник механічних властивостей, відображає її прояв у конкретних умовах роботи. Зміна цих умов може стати причиною такої суттєвої зміни процесу

При взаємодії з гірською породою
При вивченні абразивного зношування потрібно використовувати моделі процесів і визначати показники абразивності як характеристики цих моделей. Однак, сучасний стан вивченості цього питання не дозво

БУРИМІСТЬ ГІРСЬКИХ ПОРІД
  Буримість гірських порід – це їх здатність руйнуватися у вибійних умовах. Буримість визначається сукупністю геологічних і техніко-технологічних факт

ПЕРЕЛІК РЕКОМЕНДОВАНИХ ДЖЕРЕЛ
1 Спивак А. И. Разрушение горных пород при бурении скважин / А. И. Спивак, А. Н. Попов. - М.: Недра, 1979. − 238 с. 2 Спивак А.И. Механика горных пород / А. И. Спивак. - М.: Недра, 1

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги