Физические свойства горных пород.

Химический и минеральный состав и структурно – текстурные особенности пород обуславливают их физические свойства. Под физико –техническими (механическими) свойствами понимается прежде всего прочность пород.

В основном различают статическую прочность (на сжатие, растяжение, изгиб или сдвиг) кг/см. И динамическую прочность /сопротивление удару и истиранию, твердость, обрабатываемость и буримость), которая в большинстве случаев не допускает точного численного выражения.

 

Плотность	осадочных		пород
Порода	Пределы	Наиболее	минералогическая
	Имерений	часто встр.	средняя	мин-ая	макс-ая
Обломочные породы
Брекчия	1,6-3,0
Конгломерат	2,1-3,0
Песок	1,3-2,0	1,5-1,7
Песчаник	2,0-2,5	2,5-2,65	2,67	2,58	2,76
Песчанистый	3,0-3,3	2,6-2,7
Сланец
Алевролит	1,8-2,8	2,3-2,5	2,69	2,62	2,76
Глинистые породы
Глина	1,2-2,4
Аргиллит	1,7-2,9	2,3-2,4	2,68	2,58	2,78
Глинистый	2,3-3,0	2,4-2,6
Сланец
Химические породы
Известняк	1,8-2,9	2,6-2,7	2,72	2,62	2,8
Доломит	1,9-3,0	2,6-2,8	2,8	2,76	2,88
Мел			2,69	2,56	2,8
Мергель	1,5-2,8	2,2-2,4	2,7	2,58	2,8
Гипс	2,1-2,5	2,4-2,5	2,37	2,31	2,48
Ангидрит	2,4-2,5	2,5-2,6	2,96	2,92
Соль кам-я	2,15-2,3		2,16	2,12	2,22
Опока	1,0-1,6			2,1	2,5
Кремень	2,32-2,6		2,59	2,46	2,75

Физические свойства горных пород

Порода

плотность,г/см

Алевролиты

Пески

Глины

аргиллиты

песчаники

псч.гл.слнц

глин.слнцы

известняки

доломиты

кам.соль

гипс

ангидриты

кварциты

мраморы

гнейсы

метам.слнцы

амфиболиты

роговики

сиениты

граниты

гранодиориты

диориты

Базальты

Порфириты

Диабазы

Габбро

Перидотиты

Пироксениты

Состав и тип цемента

Цементом пород называется основная масса, скрепляющая обломочные зерна, обломки пород или органические остатки (раковины, их обломки, иголочки, остатки водорослей и т.д.)

По вещественному составу цементы терригенных пород делятся на глинистый, карбонатный, сульфатный, кремнистый (кварцевый регенерационный), железистый, глинисто-битуминозный, углисто-глинистый. Часто встречаются цементы смешанного типа, в которых перечисленные выше могут встречаться в самых разнообразных сочетаниях. Наличие карбонатных цементов определяется с помощью реакции пород с соляной кислотой.

Цементы органогенно – обломочных известняков имеют обычно кальцитовый состав.

Типы цементов различаются по характеру сцепления зерен или обломков.

1. Базальный – зерна не соприкасаются друг с другом, они как бы равномерно вкраплены в цемент. Цементация прочная.

2. Пленочный - цементирующее вещество тонкой пленкой обволакивает обломочные зерна, скрепляя их.

3. Поровый - зерна соприкасаются друг с другом, все пространство между ними заполнено цементом. Прочность цементации различная.

4. Порово – базальный - часть зерен касается друг с другом, часть не касается. Прочность различная.

5. Контактовый - цементирующее вещество располагается в точках соприкосновния зерен, тогда как поровое пространство свободно.

6. Коррозионный (разъедания) – цемент заполняет все пространство между зернами и частично внедряется в них вследствии растворения зерен. Очень прочная цементация.

7. Сгустковый ( пятнистый) – цемент развит неравномерно., пятнами. Прочность цементации различная.

В породах, как правило, встречаются смешанные и переходные между перечисленными типы цемента(базально-поровые, порово-пленочные и т.д.)

Изучение цементов пород, главным образом, песчано алевритовых, имеет большое значение, поскольку цементы непосредственно влияют на фильтрационно-емкостные свойства пород коллекторов.

Порово контактный, контактный, цемент выполнения, цемент обрастания, цемент разрастания – регенирационный

 

8. Визуальная оценка фильтрационно – емкостных свойств

Точные значения фильтрационно –емкостных параметров (пористости, проницаемости) определяется в лаборатории с помощью специальной аппаратуры.

В полевых условиях возможна лишь приближенная качественная оценка типов и объема пустотного пространства, основанная на определении наличия видимых невооруженным глазом пор и пустот,определение размера, очертания, облика,величины пор, каверн и трещин под бинокуляром.

 

Пористость и кавернозность карбонатных пород
Диаметр пустот, мм	Характеристика пород
0,01	Тонкопористая
0,01 - 0,25	Мелкопористая
0,25 - 0,5	Среднепористая
0,5 - 2,0	Крупнопористая
2,0	Кавернозная

Трещиноватость	Пород
Морфология трещин	Размер, мм
Субкапиллярные	0,0002
Микротрещины	0,0002 - 0,001
Волосные	0,001 - 0,01
Тонкие	0,01 - 0,05
очень тонкие	0,05 - 0,1
Средние	0,1 - 0,5
Крупные	0,5 - 1,0
Грубые	1,0 - 2,0
Макротрещины	2,0 - 5,0
Широкие макротрещины	5,0 - 20,0 и более

 

При этом необходимо обращать внимание на сообщаемость пор и пустот, характер соединяющих их каналов, фиксировать пространственное распространение зон выщелачивания, ориентировку трещин относительно плоскостей напластования, наличие или отсутствие в них минерализации, признаков битуминозности и нефтеносности.

Объм пор и каверн можно приближенно оценить в процентах к объему исследуемого образца. Трещиноватость оценивается относительной величиной (плотность трещиноватости), которая показывает количество трещин на единицу площади. При подсчете в этом случае принимаются во внимание раскрытые трещины.

Пористость.

Совокупность всех пустот в породе, заполненных газами или жидкостями, а отчасти и последующими минеральными образованиями, наличие пустот в породе понижает ее объемный вес, влияет на прочность и др. физические свойства

Открытая пористость – поры образуют систему пустот в породе и связаны между собой. Порода проницаема. Открытую пористость можно определить, установив,сколько жидкости способна впитать до того совершенно сухая порода.

Замкнутая пористость – каждая пора представляет собой замкнутый объем и, следовательно, не имеет связи с другими породами.

Общая – суммарная пористость –получают как разность между объемным весом образца породы и точно измеренной плотностью размолотой породы

Для прогнозной оценки пористости пластов коллекторов можно использовать кривые ДМК

Тт

Кп (дмк) = ---------- 0,38 (1 - ---------) Тт – время бурения в коллекторе

То То – время бурения в покрышке

Трещиноватость – наличие разрывов текстур. В изверженных породах трещиноватость часто возникает вследствие сокращения объема, связанного с охлаждением. Усадочные трещины всегда располагаются перпендикулярно поверхности охлаждения

При описании должны быть отмечены характер, густота, (в пересчете на один метр), размер и выдержанность трещин в пределах керна, раскрытость и закрытость их в мм, вещество, заполняющее трещины (нефть, кальцит, гипс и др.) В случае наличия зеркал скольжения отмечается угол, образуемый штриховкой к линии падения плоскости трещин,

Прожилки и включения – (конкреции, редкие гальки, глауконит, сидерит, слюды и т.д.,)

Сутуро –стилолитовые швы – отмечается конфигурация выступов (столбчатые, бугорчатые, зкбчатые,сводообразные, смешанные и др.) их высота в см, ориентировка к напластованию (параллельные и секущие), состав вещества-заполнителя (битумный, углистый, минеральный)

Контакты (переходы) – Отмечается характер контакта со смежными слоями: согласный, несогласный, резкий, отчетливый, постепенный.

Условия залегания слоев (горизонтально или наклонно). Принаклонном залегании при помощи транспортира определяется угол падения относительно оси керна.

Фауна и флора отмечается: много, мало, сохранность, ориентировка створок и другие особенности;