Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The mechanism of fractured porosity formation in heterogeneous rocks under irreversible volume-stress deformation

Bondar Halyna, Yevdoschuk Mykola

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 5

287--290

EN

The paper deals with the study of the deformation, strength, and reservoir properties of rocks under various stress conditions, typical of great depths. The effect of all-round compression causes a change in the elastic, plastic, and strength characteristics of rocks. Some features of fracture formation and development in inhomogeneous solids under tension and compression were determined. The irreversible deformation mechanism of rocks under an uneven volume stress was considered. The irreversible deformation of rocks combines two types of deformation–intergranular slip, which produces the development of micro-fracturing, and intracrystalline slip, which mainly develops only at high pressure. The typical types of rock damage for uneven triaxial compression (transcrystalline and intercrystalline damage) were investigated. The phenomenon of loosening and increasing the volume as a result of irreversible deformations is mainly caused by the simultaneous formation of intergranular micro-cracks and micro-shifts along grain boundaries. As a result of these micro-dislocation combinations, macroscopic shift planes are formed, followed by irreversible deformation. On the surfaces of deformed samples, slip lines often appear; these are the traces of these macroscopic shift planes. Rock samples deformed due to high pressure are presented. The slip plane traces are clearly visible on the samples’ surfaces. It has been stated that under conditions typical of 8–10 km depths, irreversible deformation occurs with decompaction of their structure, increasing the coefficients of porosity and permeability. The effect of rocks deconsolidation caused by stress can be so significant, that in some cases may even increase the volume of voids by 1.5–2 times. The processes of dissolution and leaching of chemically unstable elements are of great importance in determining the filtration capacity and reservoir properties of deep-lying rocks, affected by irreversible deformation changes. Different dependences of volume growth, decompaction intensity coefficient, and permeability coefficient on the overall compression under uneven triaxial stress–which was based on the data of sandstone and marble–have been illustrated. The volume growth is quantitatively determined with the help of the decompaction intensity coefficient, and it is correlated with the collector and filtration capacity of rocks.

PL

Artykuł dotyczy badań odkształcenia, wytrzymałości oraz właściwości zbiornikowych skał w różnych warunkach naprężenia typowych dla znacznych głębokości. Wpływ ściskania obwodowego powoduje zmianę właściwości sprężystych, plastycznych i wytrzymałościowych skał. Określono niektóre cechy tworzenia i rozwoju pęknięć w niejednorodnych ciałach stałych pod wpływem rozciągania i ściskania. Rozważano mechanizm nieodwracalnego odkształcenia skał pod wpływem niejednolitego naprężenia objętościowego. Nieodwracalne odkształcenie skał łączy dwa rodzaje odkształcenia: poślizg międzyziarnowy, powodujący rozwój mikropękania, oraz poślizg międzykrystaliczny, który rozwija się tylko przy wysokim ciśnieniu. Badano rodzaje zniszczenia skał typowe dla niejednolitego trójosiowego ściskania (zniszczenie śródkrystaliczne i międzykrystaliczne). Zjawisko rozluźniania i zwiększenia objętości w wyniku odkształceń nieodwracalnych jest powodowane przez jednoczesne tworzenie mikropęknięć międzyziarnowych oraz mikroprzesunięcia wzdłuż granic ziaren. W wyniku tych kombinacji mikrodyslokacji tworzone są makroskopowe płaszczyzny przemieszczenia, a następnie odkształcenie nieodwracalne. Na powierzchni próbek odkształconych często pojawiają się linie poślizgu, które są śladami tych makroskopowych płaszczyzn poślizgu. Zaprezentowano próbki skalne odkształcone z powodu wysokiego ciśnienia. Na powierzchni próbek widoczne są wyraźnie ślady płaszczyzn poślizgu. Stwierdzono, że w warunkach typowych dla głębokości 8–10 km występuje odkształcenie nieodwracalne z rozgęszczeniem ich struktury, zwiększeniem współczynników porowatości i przepuszczalności. Wpływ dekonsolidacji skał powodowany przez naprężenie może być tak istotny, że całkowicie usuwa konsolidację skał, powodowaną przez naprężenia efektywne, a w niektórych przypadkach może zwiększyć objętość pustek nawet 1,5–2 razy. Procesy rozpuszczania i ługowania elementów niestabilnych chemicznie mają duże znaczenie dla określenia zdolności filtracji oraz właściwości zbiornikowych skał zalegających głęboko pod wpływem nieodwracalnych zmian odkształcenia. Zilustrowano różne zależności wzrostu objętości, współczynnika intensywności dekompakcji i współczynnika przepuszczalności od całkowitego ściskania pod wpływem niejednolitego naprężenia trójosiowego, oparte na danych dla piaskowca i marmuru. Wzrost objętości jest ilościowo określony za pomocą współczynnika intensywności dekompakcji i jest skorelowany z właściwościami filtracyjnymi skał.

2

Wybrane metody szacowania kompakcji w osadach węglanowych

Kochman A.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2006

|

R. 45, nr 2

35-43

PL

W artykule przedstawiono wybrane metody badań nad stopniem kompakcji osadów węglanowych, umożliwiając ich weryfikację oraz znaczenie. Ogólnie, proces kompakcji można podzielić na kompakcję mechaniczną (fizyczną) i chemiczną. Szacowanie stopnia kompakcji jest przydatne m. in. do rekonstrukcji pierwotnej miąższości osadów. Rekonstruując pierwotną miąższość osadów, stosuje się różne wskaźniki i metody. Dokonuje się tego m. in. w oparciu o obserwacje makroskopowe, mikroskopowe oraz pod mikroskopem skaningowym. Makroskopowo stopień kompakcji ocenia się sumując miąższości osadu rozpuszczonego wskutek stylolizacji. Mikroskopowo ocenia się stopień deformacji skamieniałości i ziaren, za pomocą mikroskopu elektronowego ocenia się zniekształcenia palynomorpha.

EN

This article presents exemplary researches on the degree of compaction on carbonate sediments, allowing them to discuss their significance. Generally, compactional processes may be divided into two categories: mechanical (physical) and chemical. Knowledge about the degree of compaction is helpful e. g. in reconstruction of the primary thickness. The degree of compaction is measured by several methods and indicators. To estimate the degree of compaction, macroscopic and microscopic examinations as well as a scanning electron microscope (SEM) are applied. Macroscopically, the degree of compaction is calculated by summing the thicknesses of sediments that had been dissolved by the stylolization processes. Microscopically, the degree of compaction is estimated on the base of observations on fossils and grains deformations and the SEM method- palynomorpha deformations.

3

Wybrane problemy obliczania poprawki densometrycznej

Krawczyk A.J., Stefaniuk M.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2000

|

T. 26, z. 3

397-419

PL

W pracy przedstawiony został sposób obliczania poprawek densometrycznych, korygujących zmiany miąższości kompleksów osadowych wskutek oddziaływania kompakcji grawitacyjnej. Podstawą tego sposobu jest podział ciągłego procesu kompakcji grawitacyjnej na dwie składowe: syngenetyczną i postgenetyczną. Kompakcja syngenetyczna zachodzi w trakcie osadzania się analizowanego kompleksu, postgenetyczna natomiast odnosi się do późniejszego czasu. W rekonstrukcji zmian miąższości kompleksu w czasie geologicznym powinna być uwzględniana tylko poprawka postgenetyczna. Oszacowanie pierwotnych miąższości odbywa się iteracyjnie, drogą kolejnych przybliżeń. Jednak w obliczeniach realizowanych tym sposobem wprowadza się istotne uproszczenia modelu ośrodka geologicznego, które mogą być źródłem błędów. Przeprowadzona analiza wybranych błędów metody wskazuje, że nie są one większe od kilku (2-3) procent. Mogą one być minimalizowane przez dokładniejszy podział analizowanego profilu litologicznego.

EN

The way of computation of density corrections for changes of thickness caused by the influence of gravitational compaction is presented in the paper. The continuous process of gravitational compaction is divided into two phases: syngenetic and postgenetic, as a base of the method. The syngenetic compaction takes place during sedimentation of analysed geological complex, while postgenetic compaction is related to later geological time, after sedimentation of the roof of the complex. The postgenetic correction should be only used for reconstruction of thickness changes during geological time. The primary thickness evaluation is made in iterative way by successive approximations. The substantial simplifications related to the model of geological medium are made using the above method; they can produce some errors. The error analysis made in the paper shows that error of thickness evaluation is not greater than a few (2-3) percent. Then, it can be minimized by accurate dividing of lithological profile.