Гранулометрический состав породы.
Под гранулометрическим составом породы понимается количественное содержание в породах частиц различной величины, или др. словами, - это распределение частиц породы по их размерам.
Гранулометрический состав породы изучают двумя методами:
а) ситовым
б) седиментационным методом анализа
Ситовый метод используется для рассева частиц породы размером от 1 мм до 0,5 мм. Седиментационным методом анализа используется для частиц менее 0,05 мм размером. Для проведения ситового анализа извлеченную из недр породу отмывают от нефти, солей, воды; высушивают, взвешивают и просеивают через набор сит в течении 15 минут
Оставшиеся на каждом сите фракции взвешиваются, суммарная масса фракции должна совпадать с начальной массой отмытой высушенной породы.
Результаты анализа заносятся в таблицу.
Гранулометрический состав породы
Таблица 1
Размеры отверс-тий, мм
|
Средн. разм. частицы (диаметр,мм, di)
|
Масса навески, mi, г |
Σ mi |
Суммарн.
масс. конц-ия
|
Масс-ая конц-ия (доля) фракции, % |
|
от |
до |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1,0
0,7
0,5
|
0,7
0,5
0,3 |
(1,0 + 0,7)/2
(0,7 + 0,5)/2
(0,5 + 0,3)/2
|
m1
m2
m3 |
m1
m1+ m2
m1+ m2+ m3
|
|
%
|
,
%
%
%
%
%
%
m – общая навеска породы, которая помещается на самое верхнее сито.
Седиментационный метод анализа основан на скорости измерения или продолжительности оседания частиц дисперсной фазы в дисперсной среде согласно закону Стокса
(1)
где V – скорость оседания, [м/с]
g – ускорение свободного падения, [м/с2]
d – диаметр зерен частиц породы
υ – кинематическая вязкость , [м/с2]
ρn – плотность породы, [кг/м3]
ρж – плотность жидкости, [кг/м3]
Считая, что формула Стокса справедлива для частиц диаметром от 0,1...0,001 мм на скорость оседания частиц меньшего размера существенное влияние будут оказывать броуновское движение и слои адсорбированные на поверхности частиц жидкости.
Различают следующие виды седиментационного анализа:
пипеточный,
взвешивание осадка (с помощью весов Фигуровского),
отмучивание током воды,
отмучивание сливанием жидкости (метод Сабанина)
Наиболее современный и часто используемый метод – это метод с использованием весов Фигуровского, остальные методы, можно сказать, не используются.
Подробное изучение весов Фигуровского можно прочесть в литературе, которую он нам дал.
Использую полученные данные в табл. 1 строят следующие зависимости:
При построении первой зависимости используют графы 3 и 6.
Точка 1 соответствует размеру сита, на которой задерживается 10 % более крупной фракции, а 90 % более мелких проходит ч/з сито. Абсцисса этой точки дает диаметр частиц, по которому определяют размер щели забойного типа, служащего для ограничения поступления песка в скважину.
Точка 2 соответствует размеру сита, на которой задерживается до 40 % более крупной фракции, а 60 % более мелкой фракции проходит ч/з сито.
Точка 3 соответствует размеру сита, на которой задерживается до 90 % фракции песка, а 10 % проходит ч/з сито.
Последние две точки служат для определения коэф-та неоднородности, который определяется по следующей формуле:
Чем неоднороднее порода по фракционному составу, тем неоднороднее она по др. показателям (пористость, проницаемость, удельная поверхность и т.д.)
Строят и другие зависимости, используя данные граф 3 и 7.
По этой гривой определяют эффективный диаметр наиболее часто встречающихся размеров частиц породы