Коэффициент неоднородности горных пород.

Результаты анализа гранулометрического состава пород изображаются также в виде графиков суммарного состава и распределения зерен породы по размерам (рис. 1.2.2. и 1.2.3.).

Для построения графика распределения зерен породы по размерам (гистограммы) по оси абсцисс откладываются диаметры частиц, а по оси ординат - массовое содержание в % каждой фракции в породе. При построении суммарного гранулометрического анализа по оси ординат откладывают суммарные массовые доли фракции в процентах, а по оси абсцисс - диаметры частиц или их логарифмов.

Рис. 1.2.2. Кривая распределения зерен породы по размеру (1), гистограмма (2).	Рис. 1.2.3. Кумулятивная (интегральная) кривая суммарного гранулометрического состава зерен породы

Такие графики называют кумулятивными (интегральными) кривыми гранулометрического состава. Если при построении такого графика суммировать содержание частиц, меньших данного диаметра, то получится кривая, показанная на рис. 1.2.3. Для определения коэффициента неоднородности по Газену на этой кривой отмечают на оси ординат точки, соответствующие 60%-му и 10%-му суммарному содержанию частиц и определяют соответствующие им на оси абсцисс диаметры d₆₀ и d₁₀

Степень неоднородности породы (речь идет, разумеется, о терригенных коллекторах) характеризуется отношением:

(1.2.2)

Таким образом, коэффициент неоднородности горной породы по Газену определяется отношением диаметра частиц, составляющих со всеми частицами меньшего диаметра 60% от массы фракций, к диаметру частиц, составляющих со всеми частицами меньшего диаметра 10% от массы фракций. Очевидно, что чем больше коэффициент неоднородности, тем более разнородной по гранулометрическому составу является порода. Для однородного песка кривая суммарного соста­ва выражается крутой линией, а для неоднородного - пологой. По кривой распределения зерен выявляют диапазон размеров фракций, которые в основном слагают породу. Коэффициенты неоднородности пород, слагающих нефтяные и газовые месторождения, обычно колеб­лются в пределах 1 ÷ 6.

1.2.4. Карбонатность горных пород.

Под карбонатностью горных пород подразумевается суммарное содержание в них солей угольной кислоты: соды Na₂CO₃, поташа K₂CO₃ , известняка CaCО₃ , доломита MgCO₃ ^. CaCO₃ , сидерита FeCO₃. Содержание этих солей в породах колеблется в широких пределах. Одни породы целиком состоят из карбонатов, другие не содержат их совсем или содержат в небольшом количестве в виде цементирующего материала.

К первой группе в основном относятся известняки и доломиты, ко второй – кварцевые песчаники многих нефтяных и газовых месторождений. Определение вещественного состава и количества карбонатов в горных породах имеет большое значение для выяснения условий осадконакопления, формирования вторичных пустот в виде пор и каверн, для корреляций пород, а также для выбора оптимальных условий термического кислотного воздействия на них. Породы продуктивных пластов, содержащие значительное количество карбонатов, могут быть с успехом подвергнуты обработке соляной кислотой с целью увеличения проницаемости призабойной зоны скважины и интенсификации добычи нефти. Определение карбонатности горных пород основано на химическом разложении в них карбонатов и на учете углекислого газа, выделяющегося при их разложении.

Связанные с этим определением подсчеты ведутся по отношению к СаСО₃, так как известняк составляет основную часть рассматриваемых карбонатов. При этом, как правило, воздействуют на карбонатную породу соляной кислотой, осуществляя химическую реакцию вида:

^.

Исходя из этой формулы, можно определить карбонатность породы в процентах в пересчете на СаСО₃, например, по найденному объему СО₂ :

(2.3)

где К - содержание СаСО₃ (карбонатов) в породе, %; V - найденный объем углекислого газа, в см³; Р - масса 1 см³ углекислого газа в мг при температуре и барометрическом давлении в момент отсчета, мг; а - масса исследуемого образца породы, г.

Для определения Р пользуются таблицей, в которой приводятся его значения при различных температурах и барометрических давлениях. Подробное описание различных методов определения карбонатности, вывод формулы (2.3), а также таблица для определения Р приведены в дополнении к Главе 2 Приложения.

Вопросы для закрепления:

1. Каковы типы пустот коллекторов?

2. Как подразделяются поры по размерам и сообщаемости?

3. Что подразумевается под гранулометрическим составом горных пород?

4. Какими методами определяется механический состав породы?

5. Как изменяется размер частиц горных пород?

6. В чем суть ситового метода?

7. В чем суть разделения коллоидно-дисперсных частиц по фракциям?

8. Выведите формулу (2.1).

9. Каковы допущения на применение формулы Стокса?

10. В каких случаях обнаруживается отклонение от формулы Стокса?

11. Чем определяется степень неоднородности песка и как её определить?

12. Как графически отображается гранулометрический состав горных пород?

13. Дайте определение коэффициента неоднородности.

14. Что понимают под карбонатностью горных пород?

15. Выведите формулу для определения карбонатности.

16. С какой целью карбонатные породы подвергают солянокислотной обработке?

17. Какие существуют способы определения карбонатности, их достоинства и недостатки?

18. В чем состоит способ определения карбонатности на приборе Кларка?