Д

Для чего необходима оценка содержания глинистости (ВРОДЕ НЕ ТОТ ОТВЕТ)

Содержание и минеральный состав глинистого материала — главные факторы, определяющие способность породы играть роль литологического экрана нефтяной или газовой залежи.

В петрофизике оценка содержания глини­стости изучаемых объектов необходима для решения следующих вопросов а) выбора петрофизических уравнений и их констант, адекватных изучаемому объекту, геологической интерпретации ре­зультатов ГИС на стадиях подсчета запасов и проектирования раз­работки месторождений; б) прогноза поведения кол­лекторов в прискважинной зоне при вскрытии разре­за бурением в) прогноза динамики продуктивности коллекторов нефти и газа при заводнении их пресной водой, зака­чиваемой в нагнетательные скважины в процессе эксплуатации.

Необходимость выделения глинистой фракции скелета породы в виде отдельной компоненты обусловлена следующими причинами:

1. Глинистые минералы в осадочных породах присутствуют обычно в тонкодисперсном состоянии и обладают огромной поверхностью, которая адсорбирует катионы и молекулы воды, образующие слой воды с аномальными свойствами толщиной в десятки и сотни ангстрем. Аномальные слои соизмеримы по толщине с размерами субкапилляров между глинистыми частицами, занимают большую часть их объема и значительную долю общего объема пор глинистой породы-коллектора. По физическим свойствам аномальные слои отличаются от воды, поэтому даже в глинистом водонасыщенном коллекторе следует рассматривать в объеме пор две доли этого объема с различными свойствами, причем доля с аномальными свойствами тем более, чем выше глинистость породы и активность глинистых минералов. Аномальные слои воды оказывают существенное влияние на физические свойства глинистого коллектора (проницаемость, сжимаемость, электрическое удельное сопротивление, скорость распространения и энергия упругих волн, диэлектрическая проницаемость), обусловливая их отличие от соответствующих свойств чистого коллектора.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

2. Глинистые минералы содержат химически связанную воду в кристаллической решетке; радиоактивные элементы в кристалллической решетке и адсорбированные на поверхности. От этих особенностей глинистых минералов при заметном содержании их в коллекторе в значительной степени зависят нейтронные свойства и естественная радиоактивность горной породы.

3. Присутствующие в осадочной породе глинистые минералы ввиду отмеченных особенностей оказывают существенное влияние на коллекторские свойства и водонасыщенность породы.

4. Зная глинистость и пористость породы, можно устанавить, является ли порода коллектором, а для коллектора оценить проницаемость, предельную эффективную пористость и содержание связанной воды. Располагая данными о глинистости, корректируют показания геофизических методов с учетом глинистости, а при определении коэффициентов пористости и нефтегазонасыщения используют корреляционные связи и палетки, учитывающие глинистость коллектора. Даже для наиболее простого типа терригенного коллектора – кварцевых песчаников и алевролитов при отсутствии в них растворимых высокодисперсных минералов – величина Сгл характеризует только массовое содержание, но не активность глинистого материала, которая в зависимости от его минерального состава может изменяться в 5-10 раз и более.

К

Какой вид имеет закон радиоактивного распада?

Закон радиоактивного распада естественных и искусственных радиоактивных ядер (Э. Реэерфорд и Ф. Содди, 1902 г.) описывает зависимость между количеством распадающихся и имеющихся радиоактивных атомов. В дифференциальной форме он имеет вид:

dN/dt=-лN,

где dN — число распадающихся ядер из общего количества N за время dt; л — постоянная, характеризующая скорость распада данного элемента. Величина A=лN определяет число распадов в единицу времени и называется активностью.

После интегрирования получаем экспоненциальный закон изменения количества радиоактивных атомов во времени:

N(t) = N0exp(-лt),

где N0 — число атомов в начальный момент времени (начало распада при t = 0).

Классификация осадочных пород по степени радиоактивности.

Классификация осадочных пород по степени радиоактивности

Породы с низкой радиоактивностью:

хорошо отсортированные и слабо сцементированные мономинеральные кварцевые пески, алевролиты, чистые известняки, доломиты, каменная соль, ангидриты, гипсы, большинство углей (гумусовые углистые отложения) и нефтенасыщенные породы.

Породы с повышенной радиоактивностью:

глинистые разности осадочных пород, глинистые пески, песчаники, алевролиты, некоторые мергели, глинистые известняки и доломиты, а также породы с органическими примесями.

Породы с высокой радиоактивностью: калийные соли, монацитовые и ортитовые пески, глубоководные глины, глобигериновые илы и красная глина.

Морские осадки имеют более высокую радиоактивность по сравнению с речными и лиманными. Особенно высокая радиоакивность установлена для донных осадков Тихоокеанского и Атлантического побережья США, отложившихся и спокойных водах. Концентрация радия в ни приблизительно в 3 раза превышает концентрацию радия в метаморфических и осадочных
породах континентов.

Какие горные породы имеют низкую радиоактивность?

Естественная радиоактивность горных пород в основном обусловлена присутствием в них естественных радиоактивных элементов — урана и продукта его распада радия, тория и радиоактивного изотопа калия.

Так, наиболее высокой радиоактивностью отличаются магматические породы, самой низкой — осадочные и промежуточной — метаморфические.

Наиболее радиоактивны кислые разности пород, минимальная радиоактивность у ультраосновных пород.

Радиоактивность осадочных пород в первую очередь определяется радиоактивностью породообразующих минералов, которая изменяется от 0,02—0,25 нкг-экв.

Пониженной радиоактивностью среди осадочных образований характеризуются хемогенные отложения (ангидриты, гипсы, каменная соль, за исключением калийных солей), а также чистые пески, песчаники, известняки и доломиты.

Радиоактивность других осадочных пород находится в прямой закономерной зависимости от степени их за-глинизированности, а карбонатных отложений — от содержания терригенного материала (нерастворимого осадка).

Среди изверженных горных пород наименьшей радиоактивность обладают — ультраосновные породы (U — 3․10-7; Th — 5․10-7).

Породы с низкой радиоактивностью – песчаники, известняки, доломиты, соли и ангидриты.

Среди метаморфических пород выделяют слабо радиоактивные (амфиболиты, амфиболитовые сланцы, аподиабазы, кварциты, мраморы, кальцитофиры) и с нормальной или слабо повышенной радиоактивностью (фельенческне гнейсы, кристаллические сланцы, порфироиды, мстаморфизованные песчаники). Неодинаковая радиоактивность этих разностей объясняется различием их первоначального химического состава.
В породах второй группы повышено содержание SiO2, K2О, СО2, и Н2О. Концентрация радиоактивных элементов у фельсических гнейсов и кристаллических сланцев определяется и степенью их метаморфизма — структурой минеральных сочетаний. Чем больше степень метаморфизма гнейсов и кристаллических сланцев щитов и массивов, тем меньше средняя концентрация в них урана и тория. Влияние метаморфизма на концентрацию радиоактивных элементов в толщах метаморфизованных пород от эпидот-амфнболитовой до гранулитовой фаций можно проследить по уменьшению концентрации U и Тh.

51. Какие породы имеют высокие радиоактивности?

Осадочные породы:

Породы с высокой радиоактивностью: калийные соли, монацитовые и ортитовые пески, глубоководные глины, глобигериновые илы и красная глина.

Так, наиболее высокой радиоактивностью отличаются магматические породы, самой низкой — осадочные и промежуточной — метаморфические.

Наиболее радиоактивны кислые разности магматических пород.

Среди метаморфических пород выделяют слабо радиоактивные (амфиболиты, амфиболнтовые сланцы, аподиабазы, кварциты, мраморы, кальцитофиры) и с нормальной или слабо повышенной радиоактивностью (фельенческне гнейсы, кристаллические сланцы, порфироиды, мстаморфизованные песчаники). Неодинаковая радиоактивность этих разностей объясняется различием их первоначального химического состава.
В породах второй группы повышено содержание SiO2, K2О, СО2, и Н2О. Концентрация радиоактивных элементов у фельсических гнейсов и кристаллических сланцев определяется и степенью их метаморфизма — структурой минеральных сочетаний. Чем больше степень метаморфизма гнейсов и кристаллических сланцев щитов и массивов, тем меньше средняя концентрация в них урана и тория. Влияние метаморфизма на концентрацию радиоактивных элементов в толщах метаморфизованных пород от эпидот-амфнболитовой до гранулитовой фаций можно проследить по уменьшению концентрации U и Тh.

52. Какими параметрами определяется скорость распространения упругих волн в пористых осадочных породах?

Фактором, в значительной степени определяющим скорость упругих волн в осадочных породах, является их пористость, изменяющаяся в пределах от 0 до 50%. В песчано-глинистых и карбонатных образованиях минимальные величины скоростной характеристики связаны с осадками (n= 30—50%) или слаболитифицированными (n— 10-30%) породами; максимальные значения Vp. s. характерны для литифицированных образований. При пористости 1—2 % скорости упругих волн в осадочных породах близки скоростям в магматических и метаморфических породах кислого состава. В ряде случаев Vp. s. в доломитах сравнима с Vp, s в габброидах.

Уменьшение пористости и соответственно увеличение скорости упругих волн в осадочных породах связано со степенью их диагенеза. Скорость увеличивается с возрастом пород, глубиной их залегания, степенью цементации. Как известно, наименее упругими являются слаболнтифицированные приповерхностные породы кайнозойского и частично мезозойского возраста. Образования венд-палеозойского и частично мезозойского возраста, прошедшие длительную историю развития и выведенные на поверхность эрозионными и геодинамическими процессами, более упругие. Увеличение упругости пород связано также с геодинамическими воздействиями, приводящими к слабому метаморфизму осадочных образований.

Для определения пористости по величине скорости продольных волн широко используется эмпирическая формула, предложенная (1965 г.):

Vp=(Vp. ск - Vpmin) e-Bn + Vpmin.

где Vp. ск —максимальная для данного типа пород скорость при n = 0; Vpmin — скорость в ненагруженной породе; В — коэффициент, характеризующий размеры и форму пор.

Классификация пород по коэффициенту проницаемости.

По коэффициенту проницаемости горные породы подразделяются на проницаемые, полупроницаемые и практически непроницаемые.

К проницаемым относятся грубообломочные породы (галечники, гравий), слабо сцементированные и хорошо отсортированные песчано-алеврнтово-глииистые породы, кавернозные и особенно закарстованные и трещиноватые, известково-магнезиальные породы, трещиноватые магматические породы. Поровое пространство проницаемых пород занимает, как
правило, значительную часть объема породы (20, 30, 40% и более) и обычно сложено относительно небольшим числом сверхкапиллярных, крупнокапиллярных или капиллярных пор, часто равномерно распределенных по объему породы. Мало в этих породах связанной воды. Коэффициент проницаемости их варьирует от Ю-2 до нескольких тысяч, мкм2.

К полупроницаемым относятся менее отсортированные глинистые пески, некоторые разновидности алевритов, песчаников и алевролитов, а также ряд карбонатных пород, в частности мелкотрещиноватые меловидные известняки и доломиты. Поровое пространство этих пород в большом объеме представлено субкапиллярными порами, содержание связанной воды повышенное. Коэффициент проницаемости от 10~4 до Ю-2 мкм2. К практически непроницаемым относятся породы с kпр<10-4 мкм2: глины, аргиллиты, глинистые сланцы, мергели с субкапиллярными порами, сильно сцементированные пески, песчаники и алевролиты, плотные мел и меловидные известняки, невыветрелые кристаллические карбонаты и магматические породы, породы с закрытой пористостью и т. д. Поровое пространство глин, меловидных известняков нередко достигает 50% от объема породы. У аргиллитов, сланцев, мергелей, кристаллических невыветрелых карбонатов и магматических пород оно обычно не превышает б—8%. Для некоторых пород (кристаллические невыветрелые карбонаты и магматические породы) отсутствие проницаемости обусловлено изолированностью пор. Почти вся вода большинства пор связана и не может перемещаться при обычных в природе градиентах давлений. В направлении слоистости пород проницаемость выше, чем в направлении, перпендикулярном к ней (явление анизотропии).

Коэффициент относительной глинистости

Коэффициент относительной глинистости, или просто относительная глинистость, згл характеризует степень заполнения глинистым материалом пространства между скелетными зернами:



Рассмотренные параметры характеризуют так называемую рассеянную глинистость породы, равномерно распределенную в объеме и характерную для достаточно однородных песчаников и алевролитов преимущественно кварцевого состава. Но наряду с рассеянной различают слоистую глинистость, характеризующую содержание в породе прослоев глинистого материала, чередующихся с прослоями коллектора. Слоистую глинистость характеризуют параметром чгл, выражающим долю толщины прослоев глины в слоистой породе.

В общем случае, параметры згл и чгл связаны соотношением

Тонкодисперсная составляющая осадочной породы с размером частиц менее 10 мкм имеет сложный минеральный состав — кроме глинистых минералов она может содержать кварц, опал, халцедон, биотит, мусковит, лимонит, перидотит, роговую обманку, титаномагнетит, пирит. Однако основной составляю­щей этой фракции являются обычно глинистые минералы, что и позволяет, хотя и с определенной оговоркой, называть эту фракцию глинистым компонентом породы.

К глинистым минералам относят минералы алюмосиликатного состава, образующие группы гидрослюд, каолинита, монтмориллонита. Благодаря высокой дисперсности частиц глинистых минералов в осадочных породах они обладают огромной адсорбционной поверхностью, способной удерживать полярные молекулы воды и обменные катионы.

Минералы группы монтмориллонита и смешаннослойные образования гидрослюды обладают раздвижной кристаллической решеткой и способны поглощать молекулы воды и обменные катионы в пространстве между алюмосиликатными пакетами, что приводит к набуханию частиц и увеличению их объема в несколько раз.

Присутствие в породе глинистых минералов, оценка их содержания и изучение их состава и свойств представляют большой интерес для петрофизики нефтегазовых коллекторов по следующим причинам.

Содержание глинистых частиц в терригенном коллекторе кварцевого или полимиктового состава существенно влияет на их пористость и проницаемость. С ростом глинистости фильтрационно-емкостные свойства коллектора обычно ухудшаются.

Огромная поверхность глинистых частиц обусловливает связь содержания в породе физически связанной воды с глинистостью и увеличение коэффициента остаточного водонасыщения с одновременным снижением коэффициента эффективной пористости с ростом глинистости. Образование пленок адсорбированной воды с аномальными физическими свойствами, занимающих значительную долю объема глинистой породы, ведет к возникновению аномальных физических и физико-химических свойств глинистых пород, которые необходимо учитывать при анализе материалов ГИС.

Содержание и минеральный состав глинистого материала — главные факторы, определяющие способность породы играть роль литологического экрана нефтяной или газовой залежи.

В петрофизике нефтегазовых коллекторов информация о глинистости изучаемых объектов необходима для решения следующих вопросов:

а) выбора петрофизических уравнений и их констант, адекватных изучаемому объекту, для эффективного использования их при геологической интерпретации результатов ГИС на стадиях подсчета запасов и проектирования разработки месторождений нефти и газа;

б) прогноза поведения коллекторов нефти и газа в прискважинной зоне при вскрытии разреза бурением на пресном буровом растворе;

в) прогноза поведения коллекторов

Как зависит коэффициент пористости песчано-алевролитово-глинистых пород от отсортированности зерен и коэффициента глинистости?

Коэффициент пористости снижается с уменьшением  коэффициента отсортированности зерен и ростом коэффициента глинистости. Обычно с увеличением глинистого залегания коэффициент однотипных осадочных пород понижается.

Коэффициент пористости

Горные породы, руды, каменные угли и минералы, слагающие земную кору, не являются сплошными телами, все они содержат полости (поры). Поры это небольшие пространства, не занятые минеральным скелетом, замкнутые, либо сообщающиеся между собой и атмосферой.

Пористость – это свойство породы содержать не заполненные твердой фазой объемы внутри нее.

По происхождению поры делятся на первичные, которые сформировались в момент образования горной породы, и вторичные, возникшие уже после образования породы, в процессе ее литогенеза. Первичные это как правило межзерновые поры. Классические примеры пород с первичными порами — это осадочные терригенные породы: пески, песчаники, глины.

К вторичным полостям относятся трещины, каверны или каналы выщелачивания минералов. Примеры пород с вторичными полостями — трещинные и трещинно-кавернозные известняки и доломиты.

Количественно объем всех видов пор и полостей в горных породах принято оценивать коэффициентом пористости:

кп = Vп/V
где Vп – объем пор в породе; V — объем сухой породы.
Пористость однородных, хорошо отсортированных пород выше чем неоднородных, т. к. в неоднородных породах более мелкие частицы располагаются среди более крупных и общая плотность упаковки повышается. Существенное влияние на пористость пород оказывает плотность сложения.

Коэффициентом открытой пористости кп. о оценивается объем пор, сообщающихся между собой в породе и с окружающей средой.
кп. о = Vп. о/V
где Vп. о – объем открытых пор в породе.

Коэффициент динамической пористости кп. д показывает, в какой части объема породы при заданном градиенте давления может наблюдаться движение жидкости или газа. Этот объем определяют как разницу между объемом эффективных пор (Vп. о. – Vв. св) и объемом пор Vн. о занятых остаточной нефтью:
кп. д = (Vп. о. – Vв. св – Vн. о)/V = (Vп. эф – Vн. о)/V = кп. о(1 – кв. о – кн. о)

Коэффициент эффективной пористости кп. эф, (понятие введено ) характеризует полезную емкость породы для углеводородов (нефти или газа) и представляет собой объем открытых пор за исключением объема, заполненного физически связанной пластовой водой, которую нельзя удалить из образца под воздействием капиллярных сил. Объем такой воды в образце характеризуется коэффициентом остаточной водонасыщенности кв. о.:
кп. эф = (Vп. о. - Vв. св)/V = кп. о(1 - кв. о)

Какие виды пор относятся к первичным?

Первичные образуются при образовании пород, к ним относятся:

Структурные поры между частицами пород (галечник, галий, песок, песчаник, обломочный известняк) В промежутке между плоскостями наслоения осадочных пород Поры пород являющиеся скоплениями скелетов животных и растений (мел, рифы, известняки, доломиты) Межкристаллические и межгранулярные поры Поры, образованные пузырьками газа внутри кристала, характерны для магматических пород.

Первичные поры образуются при образовании пород. К ним относятся: структурные поры между частицами пород ( поры галечников, гравия, песка, глины, песчаников, алевролитов, обломочных известняков); промежутки между плоскостями наслоения осадочных пород; поры пород, являющихся скоплением скелетов животных и растений ( поры мела, рифов, известняков, доломитов); межкристаллические и межгранулярные поры (поры между кристаллами и оолитами в известняках и доломитах); поры туфов; поры, образованные пузырьками газов внутри кристаллов (характерны для магматических горных пород).

Какие виды пор относятся к вторичным?

Возникают уже после образования породы в результате выщелачивания, деформации, под Р, тектонических процессов выветривания и т. д. К ним относятся трещины, каверны, каналы выщелачивающих минералов..

Классические примеры пород с первичными порами – это осадочные терригенные породы: пески песчаники, глины; породы с вторичными полостями – трещинные и трещинно-кавернозные известняки и доломиты

Какие существуют виды влагоемкости?

Влагоемкость – способность г. п. удерживать то или иное количество воды.

Полная влагоемкость – это св-во пород удерживать разные максимально возможный объем вода на определенный объем сухой породы.

Различают

1) максимально гигроскопическую – св-во пород поглощать из воздуха, находящийся в порах при его влажности не ниже 9,4% и удерживать различный объем прочносвязанный и стыковой воды на определенный объем сухой породы

2) подвешанную – св-во пород удерживать различный объем связанной или капиллярно подвешанной воды на определенный объем сухой породы.

3) капиллярную – св-во пород удерживать разный объем воды, связан и капил удерж на определ объем сухой породы

Какие существуют коэффициенты влагоемкости?

Коэффициент влагоемкости характеризует свойство пород иметь неодинаковый объем различных видов влаги на определенный объем сухой породы

                               (33)                                

где щп – коэффициент полной влагоемкости;

щк – коэффициент капиллярной влагоемкости;

щпод – коэффициент подвешенной влагоемкости;

щмг – коэффициент максимальной гигроскопической влагоемкости;

щг – коэффициент гигроскопической влагоемкости.

Значения коэффициентов влагоемкости показывают, что хотя объемы воды при различных влагоемкостях возрастают с увеличением объема Vc сухой породы, у неодинаковых пород на этот объем можно получить разные объемы рассматриваемых величин (объемов различных видов воды). Названные коэффициенты являются удельными объемными величинами в отличие от удельных массовых коэф­фициентов влагоемкости, нередко применяемых в качестве ха­рактеристик влагоемкости пород.

       Удельные массовые коэффициенты щп m, щк m, щпод m, щмг m, щг m влагоемкости – это пропорциональности в уравнениях, связывающих массы воды  mв, mвк, mв. под, mв. мг, mв. г,  при различных видах влагоемкости с различной mc сухой породы.

Коэффициенты влагоемкости минералов. Данные о значениях коэффициента влагоемкости минералов практически отсутствуют. Эти значения в общем случае меньше значений коэффициента общей пористости минералов. Однако у глинистых минералов коэффи­циент щп>>kп. Особо высокие значения коэффициента полной влагоемкости характерны для глинистых минералов с расши­ряющейся кристаллической решеткой (монтмориллонит, верми­кулит), их объем Vв во влажном состоянии часто больше объема в сухом и щп = Vв/Vс  больше kп = Vпор /Vc.

       Коэффициенты влагоемкости осадочных (обломочных) пород. Значения коэффициента влагоемкости осадочных обломочных пород зависят от минерального состава, структуры и текстуры пород. Значения щп изменяются примерно в тех же пределах, что и kп, если породы не набухают. У набухающих пород щп> kп.

Коэффициент щпод  подвешенной влагоемкости в песках равен 3–5%, у неотсортированных песчано-алевритовых пород он достигает 10–12% и у неотсортированных, в основном алевритово-глинистых, пород и глин соответственно возрастает до 12–22%.

Коэффициент  массовой  максимальной гигроскопической влагоемкости осадочных пород изменяется от 0,24 до 50% и более.

Эти пределы изменения щмг m хорошо согласуются с удель­ной поверхностью названных пород. Максимальная гигроскопи­ческая влагоемкость тонкозернистых пород с угловатыми плохо окатанными зернами, глин и сильно глинистых пород больше, чем других разностей песчано-алевритово-глинистых и иных об­ломочных пород. Породы нефтяных месторождений имеют указанную в таблице 2 подвешенную влагоемкость, остальное их поровое пространство заполнено нефтью или газом.

Какое свойство горных пород характеризуется капиллярной влагоемкостью?

Капиллярная влагоемкость – свойство пород удержи­вать разный объем Vвк воды связанной и капиллярно-подпертой на определенный объем Vc сухой породы. Капиллярно-подпертой называют воду, находящуюся в капиллярных порах, сообщаю­щихся с уровнем грунтовых вод. Рассматриваемая влагоем­кость наблюдается непосредственно над уровнем грунтовых вод. В непосредственной близости к уровню грунтовых вод все поры пород, кроме сверхкапиллярных, заполнены связанной и свободной капиллярно-подпертой водой. По мере удаления от него число капиллярных пор, где находится свободная вода, уменьшается; полностью заполненными водой оказываются все более тонкие поры, где капиллярный подъем воды выше. Это продолжается до подзоны подвешенной влагоемкости, поэтому капиллярная влагоемкость является переменной величиной.

       Высота капиллярной подзоны у крупно - и среднезернистых песчаных пород достигает 0,3–0,6 м; у менее отсортированных разностей с преобладанием алевритовой фракции  –  1,0 м и у сильно глинистых пород до 2,0–3,0 м.

Какое свойство горных пород характеризуется максимальной гигроскопической влагоемкостью?

В подзоне максимальной гигроскопической влагоемкости тех же отложений, следующей за подзоной подве­шенной влагоемкости, еще меньше воды и больше влажного воздуха, вода находится совсем близко от земной поверхности, и процессы ее испарения в атмосферу здесь еще интенсивнее.

       Максимальная гигроскопическая влагоемкость наблюдается при относительной влажности воздуха в порах город не ниже 94%. При этом около твердой фазы удерживается максималь­ный объем Vв. прсв прочносвязанной воды и объем Vв. угл. пор воды углов пор (стыковая вода), то есть

Vв. мг = Vв. прсв + Vв. угл. пор                                (27)

       Механизм образования воды углов пор следующий. Если поровый объем сухой породы заполнить воздухом с относительной влажностью, большей 80% и не превышающей 94%, то поверх прочносвязанной, ранее всего осаждающейся воды, нарастает слой рыхлосвязанной воды. На плоских поверхностях пор он не удерживается и менисковыми силами стягивается в углы пор. Упругость пара над вогнутыми менис­ками в углах пор меньше, чем над относительно плоскими по­верхностями зерен (или пор). Это приводит к более интенсивной конденсации паров воды и к дополнительному накапливанию ее в местах стыка частиц. Последний процесс называется капил­лярной конденсацией, которая особенно значительна у пород с размерами пор меньше 0,0002 мм, где мениски имеют большую  кривизну.

       Вода углов пор относится к разряду рыхлосвязанной. Она подвижна только в пределах манжет, не передает гидростатичекого давления, и ее молекулы могут ориентироваться вокруг ионов растворителя. По сравнению со свободной и рыхлосвязанной водами, вода прочносвязанная и в углах пор удерживается прочнее, поэтому и при высыхании пород она удаляются последней.

       Таким образом, максимальная гигроскопическая влагоем­кость (Vв. мг) – это свойство пород поглощать из воздуха при его относительной влажности >94% и удерживать различный объем прочносвязанной и стыковой воды на определенный объем Vc сухой породы.

       Гигроскопическая влагоемкость наблюдается в днев­ное время у иссушенных солнцем пород верхней части зон аэрации пустынь и полупустынь; при этом содержание воды в порах может быть даже меньше, чем необходимо для создания макси­мального количества прочносвязанной воды, образующегося при относительной влажности воздуха около 55% и соответствующего максимальной адсорбционной влагоемкости пород. Максимальная адсорбционная влагоем­кость представляет собой свойство пород поглощать и удерживать на  разный объем Vв. прсв (или массу mв. прсв) прочносвязанной воды на определенный объем Vc (или массу mс) сухой породы.

При проведении разведки, исследований и разработки нефтегазовых залежей оценивается характер насыщения порового пространства водой, нефтью или газом. При этом важно знать различные виды полной и неполной влагоемкости или водонасыщение, обусловленное наличием остаточной или связанной воды.

Какое свойство горных пород характеризуется подвешенной влагоемкостью?

Подвешенная влагоемкость – свойство пород удерживать различный объем связанной Vв. св или капиллярноподвешенной Vв. под воды на определенный объем Vc сухой породы.

       При подвешенной влагоемкости в поровом пространстве крупнозернистых пород находится объем связанной воды Vв. св., представляю­щий собой сумму объемов проч­носвязанной (Vв. прсв) и  рыхлосвязанной (Vв. рсв) воды. Оставшийся поровый объем приходится на воздух.

       Породы среднезернистые с диаметром частиц от 0,01–0,05 до 1 мм (например, пески и песчаники) при уменьшающемся диа­метре капилляров временами содержат, кроме связанной капилярноподвешенную воду, удерживаемую разностью мениско­вых давлений. Эта вода не сообщается с уровнем грунтовых и капиллярно-подпертых вод, она полностью насыщает поры на некотором расстоянии от верхнего уровня капиллярной зоны. При определенных условиях капиллярно-подвешенная вода стекает вниз, тогда и в таких породах находится только связан­ная вода

       У тонкозернистых пород просвет пор настолько мал, что они оказываются заполненными лишь сорбционно-связанной водой.

       Подвешенная влагоемкость обнаруживается в толщах обломочных пород на меньшей глубине, чем капиллярная, где про­цесс испарения влаги интенсивнее процесса ее капиллярного подъема и в порах этих толщ меньше воды и больше воздуха, чем в подзоне капиллярной влагоемкости