рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ В ПОРОДАХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ В ПОРОДАХ - раздел Физика, ЛЕКЦИЯ 1 Место физики горных пород и процессов среди других наук определяется объектами, методами и направленностью исследований Жидкости И Газы Способны Перемещаться По Поровым Каналам Трещинам Породы. Сво...

Жидкости и газы способны перемещаться по поровым каналам трещинам породы. Свойство породы пропускать сквозь себя флюиды называется ее проницаемостью.

Проницаемость бывает физическая (абсолютная) и фазовая (эффективная).

Физическая проницаемость — это проницаемость в случае фильтрации через породу однородной жидкости или газа. Фазовая проницаемость — это способность пород, насыщенных неоднородной жидкостью, пропускать отдельныe фазы. Численно величина проницаемости описывается коэффициентом проницаемости kпp, выводимым из уравнения Дарси, согласно которому количество жидкости Q (м3), прошедшей расстояние Д/ в образце породы, выражается следующим образом:

(5.7)

где ΔРб, — перепад давлений на пути фильтрации, Па; S — площадь поперечного сечения образца, м2; t — время фильтрации, с; η вязкость жидкости, Па с. Из формулы (5.7) имеем

(5.8)

Коэффициент проницаемости выражается в м2.

 

 

 

Рис. 5.1. Зависимость коэффициента проницаемости кПр пород от их пористости Р:

1 — песчаник; 2 — карбонатные отложения; 3 — девонский меловидный известняк

Практической единицей измерения проницаемости является дарси (Д) —величина проницаемости, присущая образцу по роды площадью 1 см2 длиной 1 см, через который при давлении 9,8 ■ 104 Па в 1с проходит 1 см3 жидкости вязкостью 10~3 Па-с. При этом 1Д=1,02-12 м2.

В практике горного производства широкое распространение получил другой параметр — коэффициент фильтрации.Кф. Практически он представляет собой скорость фильтра ции газа или жидкости через. породы:

kф,= Q/(tS). (5.9)

Коэффициент фильтрации: кф не учитывает влияния напора воды. Сравнение kф и kпр показывает, что между ними в случае фильтрации воды существует следующее примерное соотношение: 1Д=1см/с= = 864 м/сут.

В зависимости от значения коэффициента фильтрации по роды подразделяют на водоупорные (кф<0,1 м/сут), слабопроницаемые (0,1 м/сут< кф <10 м/сут), среднепроницаемые (10 м/сут < кф < 500 м/сут) и легкопроницаемые (кф > 1000 м/сут).

Водопроницаемость в основном зависит от размера пор, их общего объема в породах (рис. 5.1) и конфигурации; поры определяют объем фильтрующейся жидкости, траектории струй и силы трения, препятствующие движению. В общем случае проницаемость возрастает с увеличением пористости пород, особенно открытой, однако бывают и отклонения от этой зависимости. Существенное влияние на величину knp имеет средний диаметр пор d, как это видно из уравнения, выведенного ил основании закона Пуазеля:

knp=d2P/(32T2и), (5.10)

где Р — пористость, доли единицы; ТИ — извилистость поровых каналов (Ти=l/l0); l и l0 — соответственно длина порового канала и длина образца.

Сверхкапиллярные поры (см. разд. 1.1) пропускают жидкости под действием силы тяжести или давления по обычным законам гидродинамики.

В капиллярных порах движение жидкости происходит вследствие сил капиллярного притяжения. Под действием давления жидкость в капиллярах будет двигаться лишь тогда, когда оно превысит молекулярные силы притяжения.

Субкапиллярные поры жидкости практически непропускают. Именно потому глины относятся к водоупорным, несмотря на высокую их пористость (50 % и более). Почти вся вода в них находится в связанном состоянии и препятствует перемещению гравитационной воды. И наоборот, скальные породы могут иметь малую пористость, но обладать большой проницаемостью. У этих пород различают проницаемость межгранулярную и трещинную, из которых последняя значительно больше. Так, трещинная проницаемость сланцев, известняков, доломитов и т. д. находится в пределах (1,5—4,0) • 10-14 м2 (до 40 мД), межгранулярная достигает 10-16 м2

(0,1 мД).

Коэффициент трещинной проницаемости КПр. т может быть рассчитан по формуле

(5.11)

где б — величина раскрытия трещин, м; Рт — трещинная пористость. Так как раскрытие трещин обычно составляет (14— 5) • 10-6 м,

(5.12)

Слоистым породам присуща анизотропия водопроницаемости: проницаемость вдоль напластования больше, чем перпендикулярно к нему. На водопроницаемость рыхлых пород влияет также их минеральный состав. Минералы с хорошо выраженной спайностью пропускают воду довольно слабо, так как в них при прочих их условиях образуются поры меньших размеров, чем в минералах, не обладающих спайностью и хорошо окатанных. Вода лучше проходит через породы, сложенные минералами, обладающими хорошей смачиваемостью.

И случае циркуляции газов в породах пользуются понятием газопроницаемости пород: физическая сущность газопроницаемости подобна водопроницаемости.


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ЛЕКЦИЯ 1 Место физики горных пород и процессов среди других наук определяется объектами, методами и направленностью исследований

ВВЕДЕНИЕ.. Физика горных пород это учение о физико технических свойствах и физических.. Физика горных пород оформившаяся в самостоятельный раздел горной науки в х годах положила начало новому подходу к..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ В ПОРОДАХ

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:

СТРОЕНИЕ И СОСТАВ МИНЕРАЛОВ И ГОРНЫХ ПОРОД
Под минералом понимают природное тело, приблизительно однородное по химическому составу и физическим свойствам, образующееся в результате физико-химических процессов в земной коре. К минералам отно

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ КАК ОБЪЕКТ РАЗРАБОТКИ. МАССИВ. ГОРНАЯ МАССА. ОБРАЗЕЦ
Объектами горных разработок являются все виды горных пород: коренные, залегающие в толще земной коры по месту своего образования, и покрывающие их наносы — породы измельченные, переотложенные или п

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОРОД
При измерении физико-технических параметров пород полученные данные должны обладать достаточной точностью, сопоставимостью и представительностью. В настоящее время разработано большое коли

МЕТОДИКА ОПРОБОВАНИЯ ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Оценка физико-механических свойств пород может быть произведена двумя путями - косвенно, по комплексу геолого-минералогических признаков или данным каротажа, и непосредственно, проведением лаборато

Горных пород
Физико-механическими свойствами горных пород называют такие, которые определяют их физическое (фазовое) состояние, отношение к воде, изменения формы и размеров (деформируемость), прочность.

КОМПЛЕКС ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРОД
Исследования физико-механических свойств пород включают производство анализов по сокращенному комплексу определений, по полному комплексу и специальные виды анали

Физические свойства горных пород
Главными физическими свойствами скальных и полускальных горных пород, изучаемых в процессе геологоразведочных работ, являются плотность; плотность минеральной части (удельный вес) и плотность пород

Методы определения пористости
. Определение общей пористости методом расчета Пористостью горных пород называют общий объем пор в единице объема породы. Поры могут быть взаимосвязанными - открытыми (поры сообщают

Определение влажности горных пород
Из середины пробы берут навеску горной породы не менее 15 г и помещают в заранее высушенный, взвешенный и пронумерованный бокс с крышкой и взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0.01 г. По

Исследование механических свойств горных пород
Механическими свойствами горных пород называются такие, которые определяют их поведение под воздействием внешних усилий - нагрузки - и проявляются в сопротивлении разрушению и деформации. Свойство

ЛЕКЦИЯ 9
Грубые методы   Метод определения коэффициента крепости по Протодьяконову Сущность метода заключается в определении коэффициента крепости, который пропорциона

Метод определения твердости пород по штампу
Сущность метода заключается во вдавливании в испытуемый образец горной породы цилиндрического или имеющего форму усеченного конуса пуансона с плоским основанием, в замере нагрузок, деформации до ра

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ ПОРОД
Метод определения динамического модуля упругости (П) Сущность метода заключается в измерении скорости прохождения продольных и поверхностных ультразвуковых волн по образцу

КРЕПОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД
Крепость горных пород — характеристика сопротивляемости пород их добыванию — технологическому разрушению. Это понятие крепости введено проф. М. М. Протодьяконовьм (старшим), который для количествен

ХРУПКОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ ПОРОД
Так как пластические и обратные им — хрупкие свойства пород существенно сказываются на процессах их разрушения (в частности, пластичность увеличивает энергоемкость дробления и измельчения пород), в

ТВЕРДОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД
Твердость горных пород определяет сопротивляемость пород внедрению в них острого инструмента, т. е. разрушению при точечном (контактном) нагружении. Твердость минералов принято оценивать по известн

ЛЕКЦИЯ 12
ВЯЗКОСТЬ, ДРОБИМОСТЬ И АБРАЗИВНОСТЬ ПОРОД Наиболее трудно поддаются разрушению породы, имеющие высокую прочность и

МЕРЗЛЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
Понижение температуры ниже 0 °С приводит к смерзанию рыхлых влажных пород. Это, в свою очередь, сказывается на всех физических свойствах породы. По существу, рыхлая порода при этом перестает сущест

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