Cтраница 2
Таким образом, анализ полученных результатов показывает, что гидравлический водораздел ( непроницаемая граница раздела противоположных направлений движения поровых растворов) появляется лишь при значениях параметров, существенно отличающихся от реально наблюдаемых в природе: при коэффициентах проницаемости глинистых пород менее 10 - 7 м / сут и скоростях осадконакопления более 10 - 3 м / год. Столь высокие скорости осадконакопления нехарактерны не только для платформенных, но и для геосинклинальных условий. [16]
В связи с вышеотмеченным при проектировании этих и им подобных сооружений следует иметь в виду, что степень проницаемости глинистых пород при фильтрации минерализованных растворов значительно выше ( до 10 раз и более) по сравнению с пресными водами. Кроме того, проницаемость глинистых пород меняется с течением времени. Это связано с особенностью глинистых минералов разбухать и закупоривать поровое пространство при взаимодействии с пресной водой. При фильтрации же через глинистые породы минерализованных вод это явление развито в значительно меньшей степени. Более того, в результате процессов кристаллизации солей из минерализованных вод нередко происходит рост активной пористости пород, а следовательно, улучшение их фильтрационных свойств. Так, в шламонакопителях Стерлитамакского содово-цементного комбината проницаемость глинистого экрана увеличилась на порядок за 2-годичный срок эксплуатации, на 2 порядка за 7-летний и на три порядка за 17-летний. [17]
Но не поровая проницаемость в конечном счете определяет возможность и масштабы миграции глубоких флюидов в глинистых отложениях. Неслучайно тысячи определений проницаемости глинистых пород в лабораторных условиях показывают или отсутствие проницаемости, или чрезмерно малые значения коэффициента проницаемости, что в конечном счете и определило отношение к глинистым породам, как к флюидо-упорам. Поровое пространство глинистых пород на больших глубинах может быть частично или полностью заполнено вторичным цементом и новообразованными минералами, что и обусловливает низкие значения или полное отсутствие поровои проницаемости в образцах керна, наблюдаемое в лабораторных условиях. [18]
Принципиальным вопросом является зависимость проницаемости горных пород от их гетерогенности. Для глинистых пород решающую роль играет, по-видимому, трещнноватость, приводящая к тому, что проницаемость глинистых пород по полевым определениям оказывается на два-три порядка больше, чем по лабораторным данным. Наблюдения в карьерах показывают [4], что визуально фиксируемые зоны трещиноватости глинистых пород располагаются на расстояниях порядка десятков метров. Известно, что региональные изменения трещиноватости глинистых пород приводят к увеличению их проницаемости в речных долинах. [19]
Анизотропия в вертикальном ( межслоевом) направлении вередах этого типа всегда связана с наличием слоев и толщ слабопроницаемых преимущественно глинистых пород ( глины, суглинки, плотные супеси) со значениями коэффициента фильтрации от 10 - 8 - 10 - 2 м / сут и менее. В верхней части разреза ( до глубины 200 м, а возможно и более) при прочих равных условиях максимальные значения проницаемости глинистых пород ( до 10 4 м / сут) связаны, как правило, со склонами и днищами современных эрозионных понижений в связи с формированием микротрещиноватости глин при разуплотнении. [20]
На рисунке 6.10 ( кривая 3) показано суммарное воздействие уплотнения и температуры на проницаемость глинистых пород. Из рисунка видно, что поровая проницаемость глинистых пород с увеличением глубины залегания вначале резко уменьшается ( в пределах одного порядка) под действием уплотнения, а затем начинает возрастать под влиянием температуры. В результате совместного действия этих факторов при достижении пороговой глубины 800 - 1000 м и более поровая проницаемость ( без учета иных факторов, определяющих формирование коллекторских свойств) глинистых пород возрастает. На рисунке 6.10 приведена лишь схема, построенная на ограниченном числе экспериментальных данных. В реальных природных условиях, несомненно, могут быть отклонения от нее. [21]
При исследовании фильтрационных свойств глинистых покровных отложений необходимо учитывать, что грунты всех литологических разностей в естественном залегании имеют большую водопроницаемость, чем в монолитах, исследуемых в лаборатории. Величины коэффициентов фильтрации суглинков и глин, определенные лабораторными методами, на 1 - 2 порядка ниже тех значений, которые получены в результате полевых исследований. Это обстоятельство связано с недоучетом литологической ( фильтрационной) неоднородности, свойственной породам в естественном; залегании. Поэтому пользоваться лабораторными данными при решении практических задач следует с большой осторожностью. Несмотря на известное несовершенство полевых опытов, они дают более правильное представление о проницаемости глинистых пород, чем лабораторные. [22]
Механизм превращения глинистой породы в коллектор представляется в следующем виде. Известно, что породы рассматриваемой текстуры обладают анизотропией физических свойств, а их проницаемость перпендикулярно наслоению очень низка. При дальнейшем неравномерном уплотнении составных частей такой неоднородной породы на границе между слойками глинистого материала и 0В возникают литогенетические трещины. Нам представляется, что происходит не разуплотнение пород, как иногда считают, а переформирование перового пространства, без увеличения суммарного объема пор. В результате таких преобразований возрастают открытая пористость и проницаемость глинистых пород. [23]