Вещественная, структурная и фазовая неоднородность пород, а также физические свойства горных пор — страница 3

  • Просмотров 2504
  • Скачиваний 39
  • Размер файла 799
    Кб

вторичные, возникшие уже после образования породы, в процессе ее литогенеза (рис. 3). Первичные это как правило межзерновые поры. Классические примеры пород с первичными порами — это осадочные терригенные породы: пески, песчаники, глины. К вторичным полостям относятся трещины, каверны или каналы выщелачивания минералов. Примеры пород с вторичными полостями — трещинные и трещинно-кавернозные известняки и доломиты.

Количественно объем всех видов пор и полостей в горных породах принято оценивать коэффициентом пористости: кп = Vп/V где Vп – объем пор в породе; V — объем сухой породы. Пористость однородных, хорошо отсортированных пород выше чем неоднородных, т.к. в неоднородных породах более мелкие частицы располагаются среди более крупных и общая плотность упаковки повышается. Существенное влияние на пористость пород оказывает плотность

сложения. На рис 1.11 видно, что в зависимости от плотности укладки равновеликих частиц шарообразной формы, независимо от их размера, коэффициент пористости может изменяться от 26 % при тетраэдрической укладке частиц, до 48 % при кубической. По размерам поры и каверны можно характеризовать эффективным диаметром, а трещины — средней шириной (раскрытием) В основу классификации пор по размерам положено взаимодействие твердой

поверхности с насыщающей поры пластовой водой. Для оценки эффективного диаметра пор dэф используют уравнения Лапласа для капиллярного давления в круглом цилиндрическом капилляре: dэф = 4σ cosθ/pк где σ – поверхностное натяжение, Н/м; pк — капиллярное давление, Па; θ — краевой угол смачиваемости. По диаметру пор породы делят на четыре группы: Сверхкапилляры - поры, имеющие диаметр dэф > 10-4 м. Доля воды, связанной капиллярными силами

и силами адсорбции с твердой фазой, сравнительно невелика, поэтому пластовая вода в этих порах может двигаться в основном под действием силы тяжести. Сверхкапиллярные поры характерны для слабосцементированных галечников, гравия, крупно- и среднезернистых песков, обломочных разностей карбонатных пород; в зонах выщелачивания карбонатных пород они могут достигать весьма больших размеров (каверны, карсты). Капилляры это поры с

dэф = 10-7 - 10-4 м. В них радиус менисков, образовавшихся на границе двух фаз в результате поверхностного натяжения, таков, что они препятствуют движению воды под действием силы тяжести, т. е. вода в этих порах удерживается капиллярными силами. Капиллярные поры типичны для сцементированных песчаников, обломочных и кристаллических известняков, доломитов. В субкапиллярных порах (dэф = 2*10-9– 1*10-7 м) велика доля воды, на которую действуют