Поровая влага

Cтраница 3

По исследованиям ИНМЕРО, одной из причин миграции влаги в водонасыщенных дисперсных грунтах следует считать пленочно-кристаллизационный механизм. При этом пленочная вода продвигается под действием молекулярных сил от более толстых пленок к более тонким за счет того, что силы молекулярного притяжения более высоки у тонких пленок. В промерзающих грунтах при образовании кристаллов льда толщина пленок поровой влаги снижается, что вызывает подсос влаги из прилегающей талой зоны. [31]

Как и в случае изучения распределения содержаний глобальных трассеров в водоносных пластах ( разд. Однако необходимо отметить, что такого рода исследования требуют применения более утонченных методик и в целом являются более дорогостоящими. Последнее связно, в первую очередь, с тем, что расчетные оценки ориентированы на одновременное изучение распределения в породе как содержаний того или иного трассера, так и поровой влаги. Реально это возможно только при прямом отборе проб грунтов в процессе сухого бурения специальных скважин. [32]

Угольные пласты, несмотря на их низкую проницаемость ( 1СН - 10 - 6 миллидарси), рассматриваются специалистами как трещинные коллекторы угольного метана. До 95 % метана в углях адсорбировано на огромной ( свыше 100 квадратных километров на тонну угля) поверхности капиллярных и молекулярных микропор и микротрещин, около 5 - 10 % абсорбировано в обычных порах и кливажных трещинах в свободном и частично растворенном в поровой влаге состоянии. В связи с очень большой площадью внутренней поверхности матрицы угля и теснотой сжатия молекул метана в мономолекулярном слое в угольных пластах содержится значительное количество удерживаемого под давлением метана. В результате уголь является благоприятным газовым коллектором и может содержать в 2 - 3 раза больше газа, чем в том же поровом объеме породного коллектора природного газа. Количество содержащегося в угле газа тесно связано с качеством ( маркой) угля и глубиной его залегания. [33]

Следует отметить, что проблема сопротивления горных ( особенно глинистых) пород сдвигу нуждается в дальнейшем совершенствовании. Даже если не принимать во внимание все сложности учета реологических свойств при сдвиге, следует признать, что как теоретические представления, так и практикуемые методы определения сдвиговой прочности пород не учитывают важных изменений состояния породы вблизи поверхности ( зоны) сдвига. Между тем многочисленными исследованиями доказано, что сдвиг обычно сопровождается значительными изменениями пористости пород в области сдвига - в меньшую сторону для недоушютненных пород и в большую для переуплотненных. Особенно сложно эти процессы протекают в водонасы-щенных глинистых породах, где они связаны с перемещениями поровой влаги вблизи области сдвига. [34]

К настоящему времени получены многочисленные экспериментальные данные, свидетельствующие о заметных отклонениях от закона Дарси при фильтрации воды в тонкопористых средах. Причины фильтрационных аномалий разнообразны. При этом отклонения от закона Дарси могут происходить из-за нестационарности процесса в связи с относительно большим временем установления квазиравновесного состояния. Резкие изменения проницаемости вызывает, как известно, переупаковка частиц, происходящая при изменении концентрации и состава растворенных в поровой влаге веществ, а также процессы кольматации. [35]

Изменение удельной силы страгивания во времени. [36]

Рассмотрим подробнее механизм взаимодействия трубы с глинистой коркой при установке нефтяной ванны. В процессе роста глинистой корки при вдавливании в нее трубы постепенно увеличивается площадь контакта. По мере развития этот процесс затухает и возрастает угол охвата трубы глинистой коркой. Кроме того, происходит постепенная консолидация корки, сопровождающаяся ее обезвоживанием, уплотнением и снижением давления поровой воды в ней. Однако если на участке наибольшего вдавливания трубы в корку поровая влага практически полностью вытеснилась и давление выравнивается с давлением в околосква-жинной зоне пласта, то по краям корки консолидация только начинается. [37]

Теоретические прогнозы показывают [12, 13], что реологические свойства воды должны влиять и на ее течение в тонких смачивающих пленках. Однако эти случаи течения изучены недостаточно в связи с трудностями экспериментального характера. При измерениях влагопроводности в нестационарных условиях [14, 15] затруднительны точные измерения скоростей потока и действующих градиентов давления. Результаты опытов Хадаса [18], выполненных на почвенных образцах с высоким содержанием глинистой фракции ( 20 - 63 %), осложнены возможными структурными изменениями образцов под действием меняющегося капиллярного давления, а также в связи с нерапгоь весностыо состава поровой влаги. [38]

При выборе конструкций наблюдательных систем ( закладываемых до заполнения бассейна) необходимо учитывать возможность их эксплуатации в различных гидродинамических режимах нисходящей инфильтрации - не только при полном, но и при частичном водонасыщении перового пространства. В условиях полного водонасыщения для отбора проб могут быть рекомендованы либо секционные пьезометры, аналогичные по своим техническим характеристикам описанным выше, либо еще более простые системы автономных камер - коллекторов, располагаемых на различных глубинах. Представительность таких наблюдений определяется прежде всего надежностью изоляции ( посредством цементации и глинизации) интервала отбора от прямой инфильтрации воды через зону, нарушенную при оборудовании контрольного пункта. Для отбора перовых вод из донных отложений, инфильтрация через которые происходит при неполном водонасыщении, могут применяться системы типа лизиметров, также этажно размещаемых под дном водоема. Конструкции подобных пробоотборников-лизиметров достаточно детально разработаны; высокая эффективность их внедрения подтверждается практикой исследований в зоне аэрации. Одна из типовых конструкций и схема установки представлены на рис, 19.4. Основным элементом является пористая керамическая чашка, через которую поровая влага поступает в герметичную капсулу в результате создаваемого в ней разрежения ( порядка 1000 Па); последнее достигается при помощи вакуумного насоса, соединенного с камерой полиэтиленовой трубкой. После накопления необходимого объема пробы, вакуумная установка отключается, а собранная вода вытесняется на поверхность нагнетаемым в камеру воздухом ( или инертным газом) через другую трубку. Для установки пробоотборника проходится шурф или скважина; на забое устраивается бентонитовая подушка для изоляции лизиметра снизу. Вокруг керамической чашки и несколько выше пространство заполняется тонким кварцевым порошком - для улучшения ее контакта с вмещающими породами. Выше лизиметра ствол скважины ( шурф) на некотором интервале тампонируется бентонитовой смесью и заполняется экранирующими дно бассейна отложениями. [39]

Страницы: 1 2 3