Deformáció és szilárdsági tulajdonságainak sziklák, ingyenes dolgozatok, esszék és értekezések
A legtöbb kőzetek (hiányában hidrosztatikai nyomás) között egyaránt egytengelyű és komplex stressz állapot gyors be- és kirakodás egy nagy feszültség-tartományon belül engedelmeskedik Hooke-törvény - a törvény lineáris kapcsolási a testhez viszonyítva, törzsek és feszültségek (1. ábra).
Ezzel a minta deformációja amplifíkáljuk növekvő nyomó igénybevétel (lásd. 1. ábra). Amikor egy megfelelő feszültség a határérték a minta nyomószilárdság - sSZh. Ez annak megsemmisítése (azaz nincs értelme beszélni a deformáció a minta, mert a minta nem szerepel).
A függőség e (k) úgy határozzuk meg, a hatástartam a terhelés a mintát - a lassú betöltés e deformációja szinte minden kőzetek eltér a lineáris kapcsolatban s (1. ábra, görbe t = ¥).
Ez látható az 1. ábrán, a feszültség s £ sS maradék törzs nem figyelhető meg a pillanatnyi terhelés (t = 0) és a be- és kirakásához, hosszú expozíció (t = ¥).
A legtöbb faj irreverzibilis képlékeny alakváltozás alacsony terhelés (t = ¥) feszültségeken sS tartalmazó 10-15% a törési feszültségét (sRAZR t = ¥.).
Műanyag tulajdonságait kőzetek független ideiglenes jellegét a teher:
1. ismételten alkalmazott ciklikus terhelése és tehermentesítése a képlékeny alakváltozás fokozatosan csökken minden ciklusban.
Hatása alatt a hosszan tartó terhelés néhány speciális fajtája preobritayut - reológiai tulajdonságok, mint például kúszótulajdonságok (kúszás).
Creep (kúszás) kőzetek alapján történik, tartós stressz és a törzs jellemző a fokozatos növekedése állandó feszültség.
kúszási jelenség sajátos agyagok, mudstones, palák, káliumsó. Creep eltér képlékeny deformáció úgy, hogy közben történik hosszan tartó expozíció feszültségek nem meghaladó rugalmassági határát kőzet (azaz, s
Szinte minden fajta különböző terhelési feltételek másként viselkednek (például gyengék vagy műanyag test):
1. A húzó-, hajlító- és axiális kompressziós - a törékeny test (műanyag tulajdonságait alig fordulnak elő - hiba jelentkezik sziklákat őket anélkül, hogy észrevehető képlékeny alakváltozás);
2. hidrosztatikus nyomás alatt, sok szikla, rideg egyszerű törzsek szert a műanyag tulajdonságait (gyakran azonban a fajta korlátozott alakítható).
Eltérés a deformációs tulajdonságait kőzetek meghatározott laboratóriumi vizsgálat és a tényleges deformációja kőzetek in vivo.
Például, minták laboratóriumi tesztelését homokkő, pala, stb fajták nem mutatott átmenetet egy képlékeny állapotban átfogó kompressziós nyomásnak megfelelő mélységig 3000 m.
De a gyakorlat azt mutatja, hogy a rock elő a sekélyebb vizekben deformációja kőzetek, hasonló műanyag.
Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a képlékeny alakváltozás lehet különböző mechanizmus:
1. Mivel a szemcsék közötti mozgását. Az ilyen kőzetek például homokkő, mészkő és más. Álló cementált szemek vagy a kis intergrown kristályokat elválasztjuk szemes vannak tolva egymáshoz képest, és forgatni és rock válik korlátozott műanyag tulajdonságai (pszeudo-plasztikus deformáció).
2. Mivel a transzlációs mozgás atomok a kristály mentén csúszás sík terhelés alatt (kősó és mások. Rock).
3. Mivel a jelenség átkristályosítással kőzetek.
Sima szerkezete a legtöbb kőzetek olajos halmozott rugalmasan erős ásványi anyagok társítva pszeudoplasztikusak deformáció miatt viszonylag kis mélységben határoló nyomás elegendő ahhoz, hogy át kőzetek képlékeny állapotban.
Viszkózus állapotban homokkő, mészkő, dolomit, és mások. Rocks gyakran fordulhat elő, ha a létezés számos mikrorepedések és micromovings erről külön darab szikla.
Annak ellenére, hogy nem tanulmányozták kellő plaszticitás mechanizmus pszeudoplaszticitása és kúszás sziklák, azt találtuk, hogy ezek a hatások még viszonylag sekély mélységben.
Például köztudott, hogy a csökkent természetes stressz mező körül a bányák és olajkutak nagyrészt idővel csökken - nyomást gyakorol a támaszok generáció és burkolatok hosszú idő után a fúrás növekszik (mivel létezik a kúszás hajlékonysága és egyes fajták). Ez azt mutatja, hogy szükség van, és fontos a vizsgálati műanyag, és mások. Deformációs tulajdonságok kőzetek.
Azt találtuk, hogy a mechanikai tulajdonságok kőzetek jellemzik a következő tulajdonságokkal rendelkezik:
1. anizotrópia (például, a rugalmassági modulus alatt egytengelyű összenyomás a minta mentén ágynemű és erre merőlegesen változik);
2. A függőség a tulajdonságai a nyomás. Például, a Young modulus a homokkövek porozitása 24 - 26% hidrosztatikus nyomás növelhető 140%;
3. A rugalmassági modulusa figyelhető meg, ha egyetlen loading modult rugalmassági megfigyelt elhagyása révén irreverzibilis deformációk ismételt be- és kirakodás és a tárolási modulust (szerint értékeljük a rugalmas hullám terjedési sebessége) általában nem azonos. Rugalmassági modulus nagyobb Young-modulusa 1,2 - 1,5-szerese, és a dinamikus rugalmassági modulus - több 2 - 2,2-szer;
4. Van egy lényeges különbség az erejét ugyanaz a kő alatt egytengelyű nyomás - sSZh. - hajlítás sIZG. és az egytengelyű nyújtás - Sras (a fűrésztelepeken sSZh> sIZG> Sras).
Értékek Young-modulus és a Poisson arány a különböző kőzetek táblázatban mutatjuk be. Az 1. és 2..
A mechanikai tulajdonságait kőzetek Donetsk medence határozzuk meg kompressziós tesztek.
Young-féle modulussal E * 10 -4. MPa
A homokkő a durva szemcséjű kvarc
Elasztikus változások tartály tulajdonságait a fejlesztése és kiaknázása olaj és gáz betétek.
Gyűjtők kifejlesztett betétek hatása alatt kétféle nyomás - kőzet nyomás (nyomás a csontváz a szilárd fázis súlya miatt a fedő kőzet) és a tartály nyomás (a folyadéknyomás a pórusokat a kőzet). A fontossága a művelet mezők kőzet deformáció bekövetkezik, amikor a változó a tartály nyomás, ami csökkentheti a kiválasztás a folyadék és a hasznosítás, miközben nyomás szintetikus eljárásokkal.
Hogy világosabb képződésének mechanizmusát nyomás hatása a stressz állapotban rock elem kiválasztásához kőzet (1), zárt vízhatlan rugalmas membrán. Amint az 1. ábrán látható, mielőtt működésének tartálynyomásra p ellen irányul a szikla nyomás ek és így segít csökkenteni a terhelésből a kőzet mátrix súlya felette fekvő kőzetek (amikor a tető átnemeresztő réteg), azaz Ebben az esetben, a szikla mátrix jár tényleges nyomás sEFF:
Amikor kitermelése olajat a tartályból kialakulását P nyomás leesik, és a nyomás a csontváz sEFF fajta - növekszik.
Azt kiderült, hogy csökken a tartály nyomás a pórustérfogat csökken a következő okok miatt:
1. A rugalmas tágulás gabonát (felé pórusok) csökkentése p;
2. A növekedés az összenyomó erők sEFF. keresztül továbbított rögzített csontváz (szintén az eltolási irányára a részecske pórusok);
3.
Ezeknek az eljárásoknak a reverzibilis (rugalmas tágulás gabona rock), Part - irreverzibilis (átrendeződése és a fragmentáció rock szemek). Ennek eredményeként az irreverzibilis folyamatok porozitás kőzet nem teljesen helyreáll a helyreállítása a kezdeti tartály nyomásának.
Kőzettérfogatnak V összegével egyenlő mennyiség a szilárd fázisú majd VT - VN:
Ezért, amikor a szokásos stressz s (fedőréteg nyomás) és a tartályt P nyomás megváltoztatja a térfogatát mindhárom - V, Vn. VT. Ennek megfelelően, a térfogati deformáció kőzetek hidrosztatikus nyomás által leírt három összenyomhatósága együtthatókat, amelyek által meghatározott a következő összefüggések (b, bP Wt - rock kompresszibilitási együtthatók pórus és szilárd fázis, ill.)
A térfogati deformáció gyűjtők tényleges körülmények hidrosztatikus nyomás alatt egyaránt függ a különbség (S-p), és a p nyomás a pórusokat. Hatékony feszültség (S-p) határozza meg, a deformáció a külső csontváz fajta, és a nyomás változása a tartályban p - deformációja a szilárd fázis.
Két b, Bp. BT van egy link:
ahol m - a porozitás a tározó.
V.N.Schelkachev azt mutatta, hogy az üzemeltető olaj, gáz betétek vononosnyh távlatokat különösen fontos az a mennyisége rugalmassági tényezővel Bc:
Az együtthatók a kompresszibilitási már bP függenek sEFF (2. táblázat)
Pore összenyomhatóságot együtthatók (bp) az üledékes kőzetek.