Вещественная, структурная и фазовая неоднородность пород, а также физические свойства горных пор — страница 13

  • Просмотров 4018
  • Скачиваний 45
  • Размер файла 799
    Кб

поверхности твердой фазы. Большая часть катионов (более 90—95%) сосредоточена в адсорбционном монослое (слой Штерна), остальные распределены в растворе, и образуют диффузную часть (слой Гуи) внешней обкладки двойного слоя. Двойной слой в целом электронейтрален так, что суммарный положительный заряд внешней обкладки компенсирует отрицательный заряд поверхности. Потенциал U внешней обкладки в направлении по нормали к границе

раздела фаз меняется вначале линейно в пределах монослоя (полный скачок), затем пропорционально 1/х (где х — расстояние от границы), достигая нуля в свободном растворе. Пленочная вода практически целиком заполняет объем капилляров с радиусом r<20 — 30 нм, причем капилляры с радиусом r<1,5—2,0 нм заполнены в основном прочносвязанной водой. Капиллярно-удержанная вода характерна для пор, радиус которых составляет 30—500 нм, а также для

углов пор, приуроченных к стыкам между зернами, образующими скелет породы, и тупиковых пор. Капиллярно-удержанная вода по своим свойствам не отличается от свободной. В порах указанного размера — субкапиллярах — ее удерживает капиллярное давление. Свободной или гравитационной водой называют воду, заполняющую различные крупные пустоты в горных породах и передвигающуюся в них под действием силы тяжести или разности напоров.

Поровая свободная вода обладает свойствами, присущими поверхностным водам. Влажность Важнейшей характеристикой физического состояния осадочных пород является их влажность. Она характеризуется количеством воды, заполняющей поры. Все количество воды, которое содержит порода в естественных условиях залегания, называют естественной влажностью породы. Общая максимальная влажность W∑ породы представляет собой: W∑ = Wх.с + Wф.с +

Wсв где Wх.с, Wф.с, Wсв, – объемное содержание в породе соответственно химически связанной, физически связанной и свободной воды. Различают весовую влажность и объемную. Весовая влажность определяется отношением массы воды, заполняющей поры, к массе сухой породы в долях единицы или в процентах от массы сухой породы: Объемная влажность характеризуется объемом воды, содержащейся в единице объема породы: где W0 - объемная влажность;

Vв, Vп - объемы воды и сухой породы; δв, δс — плотность воды и сухой породы (скелета). Объемную влажность, так же как и весовую, выражают в долях единицы и в процентах, но от объема сухой породы. Если поры породы полностью заполнены водой, то объем воды в породе равен объему ее пор (пористости). Теперь давайте рассмотрим такой важный параметр петрофизических исследований как остаточная водонасыщенность. Суммарное содержание в породе