Література

1. Руководство к лабораторным работам по курсу Петрофизика. М., Недра, 1982.

Лабораторна робота №8 Дослідження звязку між густиною гірських порід і коефіцієнтом загальної пористості

1.Мета і завдання роботи

Метою роботи єдослідження залежності густини від коефіцієнта пористості і флюідонасиченості.

Завдання роботи– скласти алгоритм програми і виконати розрахунки для встановлення звязку між густиною і коефіцієнтом загальної пористості для заданої групи гірських порід. Побудувати графіки залежності.

2.Основні положення

Гірська порода обємомVскладається з обєму твердої фази V_ті обєму пор V_п. Тверда фаза включає різні породоутворюючі мінерали, а пори можуть бути заповнені пластовою водою, нафтою чи газом. Густина твердої фази змінюється в границях 10007000 кгм³, сухих порід - 5007000 кгм³, вологих - 11007000 кгм³. Густина рідкої фази – від 700 кгм³(нафта) до 1240 кгм³(сильно мінералізована вода), густина газів - від 0,7 до 3,0 кгм³. Густина такої породи в загальному вигляді визначається за формулою

, (1)

де: _т– густина твердої фази;

_в– густина пластової води;

_н– густина нафти;

_г– густина газу.

Вираз (1) можна переписати в іншому вигляді

, (2)

де: k_п– коефіцієнт загальної пористості;

k_в– коефіцієнт водонасиченості;

k_н– коефіцієнт нафтонасиченості;

k_г– коефіцієнт газонасиченості.

Як видно з виразу (2) густина залежить від коефіцієнта загальної пористості. Для магматичних і, в значній мірі метаморфічних порід, коефіцієнт загальної пористості змінюється незначно (0-5%). Для осадових порід коефіцієнт пористості змінюється в значно більших границях (від 0 до 70%). Відповідно і густина осадових порід буде змінюватись у широких межах. На густину порід впливають і флюіди, які заповнюють пори породи.

Для водонасичених порід, якщо приняти k_в=1, k_н=k_г=0, то вираз (2) буде мати вигляд

. (3)

Для сухої породи _н=_в=_г=0, і вираз (2) буде

. (4)

3.Порядок виконання роботи

3.1.Для формул (2), (3) і (4) скласти алгоритм програми на компютері і виконати розрахунки з побудовою графіків залежності густини порід від коефіцієнта загальної пористості і флюідонасиченості.

3.2.Розрахунки виконати для осадових порід (пісковик, вапняк, аргіліт). Коефіцієнт загальної пористості змінювати від 1% до 40% з кроком 2%.

3.3.Розрахунки виконати для перелічених порід, заповнених водою, нафтою і газом.

3.4.Зробити висновки про звязок густини і пористості.

3.5.У звіті з роботи повинні бути роздруківки програм і графіків залежності.

Література

1. Руководство к лабораторным работам по курсу Петрофизи-ка. М., Недра, 1982.

Лабораторна робота №9 Визначення густини гірських порід у польових умовах

1.Мета і завдання роботи

Метою роботи єознайомлення студентів з польовими методами визначення густини гірських порід.

Завдання роботи– виконати польові вимірювання по профілю і, використовуючи метод Неттльтона, визначити густину топографічних мас. Для контролю скористатись аналітичним методом.

2.Основні положення

Густина гірських порід може бути визначена за допомогою спостережень з гравіметром в точках, що розміщені на земній поверхні, у шпурах, шахтах і свердловинах.

Густину топографічних мас можна визначити за даними польових гравіметричних вимірів на основі залежності сили тяжіння від рельєфу земної поверхні. Для цього вибирають профіль з можливо більшим перепадом висот, виконують спостереження сили тяжіння і обчислюють аномалії Буге. При правильному підборі густини топографічних мас кореляція аномалій Буге з висотами буде мінімальною.

Графічний спосіб підбору густини носить назву метода Неттльтона: для декількох фіксованих значень густини будують графіки аномалії Буге. Шуканому значенню густини відповідатиме крива некорельована з графіком профілю (рис. 1).

Більш коректне рішення задачі дають аналітичні способи, в яких аномалія Буге представлена сумою двох складових, одна обумовлена впливом топографічних, друга – глибинних аномальних мас

, (1)

де: g_а– вплив аномальних мас;

d= -0,0419;

 - густина топографічних мас;

- оцінка густини.

Рисунок 1 - Визначення густини графічним способом

В одному з аналітичних способів – кореляційному, густина знаходиться з умови незалежності g_б і H:

, (2)

яка випливає з теореми незалежності випадкових подій при . З цієї умови отримуємо наступну оцінку густини:

, (3)

де:

.

3.Порядок виконання роботи

3.1. По заданому профілю виконати спостереження сили тяжіння. Якщо це необхідно, визначити висоти точок спостережень з тригонометричного нівелювання. Прирости сили тяжіння і висоти можна приводити до довільної точки. Результати спостережень записати у таблицю:

№ точок
g, мгл
Н, м

3.2. Для кількох значень густини побудувати графіки аномалій Буге:

Вибрати густину по графіку g_б, некорельованого з графіком висот.

3.3. Отримане значення густини проконтролювати аналітичним способом.

3.4. До звіту з лабораторної роботи подати:

- польові журнали;

- графіки висот і аномалій Буге;

- розрахунок густини аналітичним способом.

4.Питання для самоконтролю

1. Суть способу Неттльтона.

2. Густину яких порід визначають по гравіметричним даним?

3. Які недоліки має графічний метод визначення густини?

4. Чи впливають на результати визначення густини зовнішні фактори? Які саме на вашу думку?