ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гранулометрический (механический) состав пород из "Физика пласта, добыча и подземное хранение газа" Гранулометрический анализ проводится для определения степени дисперсности минеральных частиц, слагающих породу. Дисперсность частиц сцементированных пород изучается по их шлифам под микроскопом. Несцементированные пески и слабо сцементированные песчаники подвергают гранулометрическому анализу, разделяя частицы на фракции. [c.10] Гранулометрическим (механическим) составом породы называют количественное (массовое) содержание в породе частиц различной крупности. От степени дисперсности минералов зависят многие свойства пористой среды проницаемость, пористость, удельная поверхность, капиллярные свойства и др. [c.10] По механическому составу можно судить о геологических и палеогеографических условиях отложения пород. Поэтому начальным этапом исследований при изучении генезиса осадочных пород может быть их гранулометрический анализ. [c.10] Так как размеры частиц песков обусловливают общую их поверхность, контактирующую с нефтью, от гранулометрического состава пород зависит количество нефти, остающейся в пласте после окончания его разработки в виде пленок, покрывающих поверхность зерен, и капиллярно удержанной нефти. [c.10] Гранулометрический анализ песков используется в нефтепромысловой практике. Например, на основе механического анализа в процессе эксплуатации нефтяных месторождений для предотвращения поступления песка в скважину подбирают фильтры, устанавливаемые на забое. [c.10] Размер частиц горных пород изменяется от коллоидных частичек до галечника и валунов. Однако для большинства нефтесодержащих пород он колеблется в пределах 1-0,01 мм. [c.10] Наряду с обычными зернистыми минералами в природе широко распространены глинистые и коллоидно-дисперсные минералы с размером частиц меньше 0,1 мкм (0,001 мм). В значительном количестве они содержатся в глинах, лёссах и других породах. [c.10] В составе нефтесодержащих пород коллоидно-дисперсные минералы имеют подчиненное значение. Вместе с тем вследствие значительной общей поверхности состав этих минералов влияет на процессы поглощения катионов (и анионов). От их количества в основном зависит степень набухаемости горных пород в воде. [c.10] Механический состав пород определяют ситовым и седиментационным анализами. Ситовый анализ сыпучих горных пород применяется для разделения песка на фракции от 0,05 мм и более. Содержание частиц меньшей крупности определяется методами седиментации. В лабораторных условиях обычно пользуются набором штампованных проволочных или шелковых сит. Штампованные сита имеют отверстия 10 7 5 3 2 1 0,5 и 0,25 мм. Существуют различные системы сит и всевозможных механических приспособлений для разделения породы на фракции. В наборе вверху располагают сито с наиболее крупными отверстиями. В это сито насыпают 50 г породы, которую просеивают в течение 15 мин. Затем оставшиеся на каждом сите частички породы взвешивают. [c.10] Существуют различные мнения о пределах и условиях применимости закона Стокса. Считается, что формула (1.1) справедлива для частиц диаметрами 0,1-0,001 мм. При меньшем размере на скорость осаждения частиц влияют броуновское движение и слои адсорбированной воды. [c.11] Формула Стокса справедлива при свободном (нестесненном) движении зерен чтобы концентрация частиц не влияла на скорость их осаждения в дисперсной среде, массовое содержание твердой фазы не должно превышать 1%. [c.11] Существует много методов седиментационного анализа. В лабораториях по исследованию грунтов широко применяют способы отмучивания током воды и путем слива жидкости (метод Сабинина), а также метод взвешивания осадка при помощи весов Фигуровского. [c.11] При отмучивании током воды грунт помещают в конический или цилиндрический сосуд, через который воду направляют снизу вверх. Регулированием скорости движения воды добиваются выноса из сосуда частиц определенного диаметра, значение которого можно определить по формуле Стокса. [c.11] По методу Сабинина отделение медленно оседающих мелких частиц от быстро оседающих крупных и тяжелых происходит при сливе жидкости, содержащей еще не осевшие на дно сосуда частицы. [c.11] Наиболее совершенный метод седиментационного анализа - взвешивание осадка. Осадок в процессе седиментации взвешивается с помощью весов Фигуровского (рис. 1) или автоматических седиментационных весов (например, модели ВСД-1/50 мкм). В приборе Фигуровского в качестве элемента, воспринимающего нагрузку, используется стеклянный кварцевый стержень (коромысло) 1. В приборе ВСД-1/50 мкм, предназначенном для гранулометрического анализа дисперсных частиц крупностью от 1 до 50 мкм, осадок взвешивается с помощью электрических весов с автоматической регистрацией и записью массы выпадающего осадка во времени. Предел регистрируемой массы осадка составляет 500 мг. Хорошо перемешанную суспензию вливают в цилиндрический сосуд 3, в который опускают тонкий стеклянный диск 4, подвешенный на плечо весов Фигуровского. Выпадающие частицы суспензии отлагаются на стеклянном диске. По мере отложения осадка равновесие весов нарушается и для восстановления его требуется дополнительная нагрузка. Регистрируя время и нагрузки, получают данные, которые затем обрабатывают. Результаты анализа механического состава пород изображаются в виде таблиц или графиков суммарного состава и распределения зерен породы по размерам (рис, 2, 3), а также в виде гистограмм (см. рис. 3, 2) и циклограмм. Для построения первого графика по оси ординат откладывают массовые доли фракции (в %), а по оси абсцисс - диаметр частиц й или 1 с1. [c.11] При построении второго графика по оси абсцисс откладывают диаметр частиц, а по оси ординат - изменения массы зерен, приходящиеся на единицу изменения их диаметра. [c.12] На циклограмме, площадь круга которой принимается за 100%, величина секторов пропорциональна содержанию фракций. [c.12] Коэффициент неоднородности зерен пород, слагающих нефтяные месторождения, обычно колеблется в пределах 1,1-20. [c.12] Вернуться к основной статье