Изменение газонасыщенности пород при разуплотнении горного массива
Запропонована методика оцінки газонасиченості гірських порід у зонах розущільнення, сформованих техногенними або природними процесами, зокрема локальними антиклінальними структурами . The technique of a rocks gas content estimation in the volume expansion zones generated under the influence of natur...
Saved in:
| Published in: | Геотехническая механика |
|---|---|
| Date: | 2007 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С.Полякова НАН України
2007
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/31453 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Изменение газонасыщенности пород при разуплотнении горного массива / К.А. Безручко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2007. — Вип. 73. — С. 220-223. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859684751305080832 |
|---|---|
| author | Безручко, К.А. |
| author_facet | Безручко, К.А. |
| citation_txt | Изменение газонасыщенности пород при разуплотнении горного массива / К.А. Безручко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2007. — Вип. 73. — С. 220-223. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехническая механика |
| description | Запропонована методика оцінки газонасиченості гірських порід у зонах розущільнення, сформованих техногенними або природними процесами, зокрема локальними антиклінальними структурами .
The technique of a rocks gas content estimation in the volume expansion zones generated under the influence of natural and tehnogenic processes, including local anticlinal structures, is offer.
|
| first_indexed | 2025-11-30T21:27:55Z |
| format | Article |
| fulltext |
220 Выпуск № 73
УДК 622.411.332.023.623
Канд.геол.-мин.наук К.А.Безручко
(ИГТМ НАН Украины)
ИЗМЕНЕНИЕ ГАЗОНАСЫЩЕННОСТИ ПОРОД ПРИ
РАЗУПЛОТНЕНИИ ГОРНОГО МАССИВА
Запропонована методика оцінки газонасиченості гірських порід у зонах розущільнення,
сформованих техногенними або природними процесами, зокрема локальними антикліналь-
ними структурами .
CHANGE OF A ROCKS GAS CONTENT IN THE VOLUME EXPANSION
ZONES OF A ROCK MASSIVE
The technique of a rocks gas content estimation in the volume expansion zones generated under
the influence of natural and tehnogenic processes, including local anticlinal structures, is offer.
Для поиска и разведки скоплений газа-метана, пригодных для промышлен-
ной добычи, предложено рассматривать значения параметров геомеханических
характеристик и условий залегания песчаников в качестве прогнозных показа-
телей [ 1 ]. В указанной работе приведены модели формирования природных и
техногенных залежей метана за счёт трещиннообразования в углевмещающих
породах, в том числе в пределах локальных антиклинальных структур, которые
осложняют моноклинали и выделяются по отклонению гипсометрии пласта
горных пород от апроксимирующей поверхности. Предложенная методика реа-
лизована в действующем стандарте Минуглепрома [ 2 ], разработанным ИГТМ
НАН Украины .
Стандарт [ 2 ] предусматривает прогнозирование, сформированных анти-
клинальными структурами зон скопления свободного метана и методику опре-
деления их параметров для планирования предварительной дегазациии новых
шахтных полей и участков разведки, на которых планируется строительство уг-
ледобывающих предприятий. Однако, помимо выделения в плане зоны скопле-
ния свободного метана и определения эффективной мощности, в пределах ко-
торой песчаник обладает улучшенными газоёмкостными характеристиками, ак-
туальной является количественная оценка параметров, характеризующих кол-
лекторские свойства пород, а именно: пористость – открытая и эффективная,
водо – и газонасыщенность, газопроницаемость.
При увеличении абсолютной и открытой пористости в разуплотнённой зо-
не, возникшей в процессе трещиннообразования, возрастает и эффективная по-
ристость, которая формируется как за счёт увеличения объёма пустот (трещин),
так и за счёт уменьшения водонасыщенности. Эффективную пористость опре-
деляет как суммарный объём открытых для движения флюида пор, так и сте-
пень заполнения их влагой (газом). Увеличение объёма свободного пространст-
ва, которое может быть заполнено газом, ведёт к изменению соотношения
«влага-газ». Степень заполнения пор газом возрастает, что, в свою очередь,
усиливает фазовую проницаемость по газу.
Степень заполнения пор газом, как известно, представляет собой величину
дополняющую степень заполнения пор влагой до 100 % или до 1, если по-
"Геотехническая механика" 221
следняя выражена в долях единицы. В свою очередь степень заполнения пор
влагой вычисляется по формуле:
вп
п
К
W
G
δ
δ= (1) ,
где G - степень заполнения пор влагой ( относительная влажность ); пδ -
объёмная плотность горной породы; W - показатель весовой влажности горной
породы ( абсолютная влажность ); пК - коэффициент открытой пористости; вδ -
плотность порового раствора (как правило прнимается равной 1 г / 3см ).
В рамках решаемой нами задачи определения фильтрационных характери-
стик породного массива, далее представляет интерес оценка изменения степе-
ни заполнения пор влагой, по которой можно судить о степени газонасыщенно-
сти.То есть, количественно оценить как изменяется степень заполнения пор
влагой и газом при увеличении объёма порового пространства:
gGG =′ ,
где G - начальная степень заполнения пор влагой пласта пород (см. формулу
1);G′ - степень заполнения пор газом пласта пород при увеличении пористости
за счёт разуплотнения; g -относительный коэффициент, характеризующий из-
менение степени водонасыщенности пород, который в нашем случае всегда
меньше единицы, поскольку начальная степень заполнения пор влагой выше.
Считая неизменными плотность порового раствора вδ и показатель весовой
влажности W , который представляет собой отношение массы воды, содержа-
щейся в массиве горных пород, к массе самих горных пород, отношение g , с
учётом формулы ( 1 ), определяется :
п
пп К
КG
G
g
п δ
δ
′
′
=
′
=
или
п
п
К
К
g
п
п
′
′
=
δ
δ
,
где пδ - объёмная плотность горных пород до изменения пористости; пδ ′ - объ-
ёмная плотность горных пород после изменения пористости; пК - начальный
коэффициент открытой пористости; пК ′ - изменённый коэффициент открытой
пористости.
Выразив объёмную плотность через плотность твёрдого компонента поро-
ды sδ и её пористость П , а именно:
222 Выпуск № 73
( )Пsп −= 1δδ
получим отношение g в виде:
( )
( )ПК
ПК
g
п
п
−′
′−=
1
1
Полагая соотношение конечной и начальной открытой пористости равным
соотношению конечной и начальной абсолютной пористости, т.е.
П
П
К
К
п
п
′
=
′
,
получим :
( )
( )ПП
ПП
g
−′
′−=
1
1
или, что аналогично:
( )
( )( )ППП
ППП
g
−+
−−=
∆
∆
1
1
,
где П∆ - изменение пористости в долях единицы.
Полученный коэффициент g позволяет определить степень заполнения пор
газом после формирования антиклинальной структуры. Исходя из того, что
степень заполнения пор газом гV равна:
GVг −=1
соответственно конечная степень заполнения пор газом гV ′ -
GV г ′−=′ 1
или:
gGV г −=′ 1
Следует отметить, что все приведенные формулы и сопровождающие их
рассуждения, справедливы не только для оценки коллекторских свойств пород
в локальных антиклинальных структурах, но и могут быть использованы при
оценке фильтрационных параметров коллекторов, формирование которых име-
"Геотехническая механика" 223
ет иной механизм, отличный от разуплотнения пород за счёт деформаций рас-
тяжения в процессе складкообразования. Например, разуплотнение за счёт об-
разования зон расслаивания и трещиноватости пород притехногенном воздей-
ствии на горный массив в процессе его подработки горными выработками.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лукинов В.В. Горно – геологические условия образования скоплений свободного метана на угольных
месторождениях // Науковий вісник НГУ.- № 4.- 2007.- С. 55–59 .
2. Скупчення вільного метану у непорушеному вуглепородному масиві. Методика прогнозування зон та
визначення їх параметрів. СОУ 10.1.05411357.004:2005.-Київ : Мінвуглепром України, 2005.- 12 с.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-31453 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-4556 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-30T21:27:55Z |
| publishDate | 2007 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С.Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Безручко, К.А. 2012-03-08T22:40:39Z 2012-03-08T22:40:39Z 2007 Изменение газонасыщенности пород при разуплотнении горного массива / К.А. Безручко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2007. — Вип. 73. — С. 220-223. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/31453 622.411.332.023.623 Запропонована методика оцінки газонасиченості гірських порід у зонах розущільнення, сформованих техногенними або природними процесами, зокрема локальними антиклінальними структурами . The technique of a rocks gas content estimation in the volume expansion zones generated under the influence of natural and tehnogenic processes, including local anticlinal structures, is offer. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С.Полякова НАН України Геотехническая механика Изменение газонасыщенности пород при разуплотнении горного массива Change of a rocks gas content in the volume expansion zones of a rock massive Article published earlier |
| spellingShingle | Изменение газонасыщенности пород при разуплотнении горного массива Безручко, К.А. |
| title | Изменение газонасыщенности пород при разуплотнении горного массива |
| title_alt | Change of a rocks gas content in the volume expansion zones of a rock massive |
| title_full | Изменение газонасыщенности пород при разуплотнении горного массива |
| title_fullStr | Изменение газонасыщенности пород при разуплотнении горного массива |
| title_full_unstemmed | Изменение газонасыщенности пород при разуплотнении горного массива |
| title_short | Изменение газонасыщенности пород при разуплотнении горного массива |
| title_sort | изменение газонасыщенности пород при разуплотнении горного массива |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/31453 |
| work_keys_str_mv | AT bezručkoka izmeneniegazonasyŝennostiporodprirazuplotneniigornogomassiva AT bezručkoka changeofarocksgascontentinthevolumeexpansionzonesofarockmassive |