Характеристика капиллярных свойств горной породы.

Свойства горных пород в значительной степени определяются размерами поровых каналов, которые разделяются на капиллярные, субкапиллярные и сверхкапиллярные.

В наиболее крупных, сверхкапиллярных (d_эф >10^-4 м), порах 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 в соответствии с законами трубной гидромеханики.

Сверхкапиллярные поры характерны для слабосцементированных галечников, гравия, крупно- и среднезернистых песков, обломоч­ных разностей карбонатных пород; в зонахвыщелачивания карбо­натных пород они могут достигать весьма больших размеров (кавер­ны, карсты).

В капиллярных порах (d_эф = 10^-7 - 10^-4 м) 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 (типичны для сцементированных песчаников, обломочных и кристаллических известняков, доломитов, сверхкапиллярные и капиллярные поры составляют основную емкость гранулярных коллекторов.)

Всубкапиллярных порах (d_эф = 2*10^-9 - 1*10^-7 м) велика доля воды, на которую действуют адсорбционные силы со стороны твердой повер­хности. Поры в этом случае заполнены рыхло- и прочносвязанной во­дой, которая практически не способна к перемещению в поле силы тя­жести или под влиянием сил поверхностного натяжения (свойственны глинам, мелкокристалличес­ким и мелоподобным известнякам, доломитам, трепелам, пепловым туфам и другим тонкозернистым породам. Вотсутствие трещинова­тости все эти породы не являются коллекторами).

В микропорах (d_эф<2*10^-9 м), диаметр которых соизмерим с тол­щиной слоя прочносвязанной воды, пластовая вода при температу­рах менее 70^оС практически неподвижна (микропоры уста­новлены у некоторых природных цеолитов).

Трещиноватость наиболее характерна для плотных, низкопорис­тых горных пород. Происхождение трещин чаще всего тектоничес­кое, хотя в природе можно встретить трещины диагенеза (доломити­зация карбонатов), трещины уплотнения и трещины автогидроразрыва в зонах образования аномально высоких пластовых давлений.

Наиболее хорошо изучена субгоризонтальная трещиноватость пород, ориентированная преимущественно по напластованию. Рас­крытие (ширина) этих трещин редко превышает 10^-4м в связи с превышением вертикальных напряжений в консолидированных горных массивах над горизонтальными. Это обстоятельство способ­ствует смыканию горизонтальных трещин. Однако в последнее вре­мя высказываются мнения о значительном влиянии субвертикаль­ной трещиноватости в земной коре на течение многих геологичес­ких процессов. По некоторым данным раскрытие вертикальных и субвертикальных трещин может быть весьма значительным. Этот вид трещиноватости в горных породах труднее поддается изуче­нию существующими геофизическими методами исследования скважин.

Термобарические условия залегания пород. Их влияние на физические свойства горных пород.