ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


ГЕОЛОГІЧНІ МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ РОЗРІЗІВ СВЕРДЛОВИН У ЛАБОРАТОРНИХ УМОВАХ

Гранулометричний аналіз

Гранулометричний аналіз полягає у визначенні розподілу порід на фракції, що містять частинки однакової величини, і вмісту цих фракцій у певному зразку породи. Основні методи гранулометричного ана­лізу: ситовий, седиментації та метод піпетки.

Сфера застосування першого методу обмежена розміром фракцій (не менше 0,1 мм).

Фізичною основою двох інших методів є закон Стокса, названий на ім'я дослідника, що вперше встановив залежність швидкості осадонагрома-дження кулькоподібних частинок від їх густини та властивостей середо­вища, яка має вигляд

Закон Стокса передбачає рівномірне осадження частинок і не враховує інерційних сил, що виникають з прискореним падінням частинок значних розмірів.

За даними багатьох авторів, сфера застосування методу седиментації, заснованого на законі Стокса, обмежена фракціями з частинками не біль­ше 0,1мм.

Для визначення вмісту в породі частинок діаметром, меншим за 0,05 мм, застосовують метод піпетки, або метод Робінзона.

На практиці вдаються до комбінації згаданих методів. Теорію грануло­метричного аналізу та існуючі способи розробляли різні автори, детально її висвітлено у відповідній літературі, тому нижче подано лише стислий опис методів.

Метод седиментації (метод Сабаніна) застосовують у такий спосіб. На­важку зразка породи не піддають обробці соляною кислотою, щоб уникну­ти руйнування цементувальної речовини і частини теригенного матеріалу, що при встановленні відповідних залежностей зробило б непорівняльними результати гранулометричного аналізу з даними інших параметрів. Слід за­значити, що, згідно з дослідженнями, руйнування карбонатів попереднім обробленням зразків розчином соляної кислоти зумовлює переважно під­вищення вмісту дрібних фракцій через руйнування більших частинок, що є агрегатом дрібних зерен, склеєних карбонатом кальцію і магнію.

Після дезінтеграції породи тривалим розмочуванням її у воді і ретель­ного розтирання гумовим корком наважку зливають у скляну циліндричну посудину діаметром 20 см і заввишки близько ЗО см, на якій зовні є мітки: на відстані 5 см від дна посудини наклеюють смужку міліметрівки з поділ­ками від 0 до 20 см. Посудину заповнюють водою до мітки 20 см, суміш


ретельно перемішують і через 16 хв за допомогою сифона, опущеного до нульової мітки, зливають стовп рідини з частинками, меншими за 0,01 мм. Після зливання води, що відстоялася, посудину знову заповнюють водою до мітки 20 см, перемішують і через 16 хв воду з фракцією, меншою за 0,01 мм, зливають. Заливку і зливання повторюють до повної прозорості стовпа води в посудині.

Залишок частинок у посудині розміром, більшим за 0,01 мм, висушу­ють при 105 °С, просівають через сита з розміром отворів 0,25 та 0,1 мм і зважують кожну фракцію.

За такого способу отримують чотири фракції: >0,25; 0,25—0,10; 0,10— 0,01 та < 0,01 мм; останню фракцію визначають за різницею маси.

Для розділення фракції з частинками, меншими за 0,01 мм, застосо­вують метод піпетки, або метод Робінзона.

Метод Робінзона відрізняється від описаного тим, що замість числен­них перемішувань і зливань води, перемішування проводять лише один раз, а потім, після закінчення певного часу відстоювання, за допомогою піпетки беруть пробу суспензії на відомій глибині. За цим методом виділяють фракції 0,01—0,005; 0,005—0,001 та < 0,001 мм.

Аналіз проводять на спеціальному приладі Робінзона.

Прилад складається з 1-літрового градуйованого циліндра діаметром 6 см і заввишки 40 см, скляної піпетки на 20—25 см3, триходового скляного крана і лійки, які припаяні до піпетки; аспіратора, гумового диска, на якому три­мається піпетка, і мішалки, що є скляною паличкою з насадженим на кінець гумовим кружком для збовтування суспензії в циліндрі. Об'єм піпетки до крана 23 см3. На нижньому кінці піпетка має чотири отвори діаметром 1 мм, розташовані в одній площині для відсмоктування суспензії в піпетку. Засмок­тування суспензії в піпетку проводять за допомогою аспіратора.

Наважки 10—15 г з невеликою кількістю води ретельно розтирають гу­мовим корком у фарфоровій чашці і промивають через сито з отворами розміром 0,1 мм.

Осад, що пройшов через сито, разом з водою зливають в 1-літровий циліндр, куди доливають дистильовану воду до мітки 1000 см3. Для запобі­гання згортання глинистого осаду в циліндр додають 2—3 краплі аміаку. Потім суспензію, що міститься в циліндрі, ретельно збовтують за допомо­гою мішалки, рухаючи її вгору і вниз (протягом приблизно 1 хв).

У момент припинення збовтування вмикають секундомір. Через пев­ний проміжок часу, який відповідає швидкості осідання частинок 0,05 мм, у циліндр, до відомої глибини відбору проби (10 см), спускають піпетку із закритим краном. Коли розрахунковий час осадження частинок 0,05 мм закінчиться, відкривають зливний кран аспіратора і кран на піпетці.

В аспіраторі, що працює за принципом посудини Маріотта, під час ви­тікання на нього рідини створюється розрідження, внаслідок чого сус­пензія з циліндра входить у піпетку і заповнює її завжди з однаковою швидкістю. Після заповнення об'єму піпетки кран швидко перекривають і піпетку витягують з циліндра.

З піпетки суспензію зливають у бокс, воду випаровують і осад вису­шують до сталої маси.


Отриману масу осадів перераховують на наважку і визначають відсот­ковий вміст кожної фракції у гірській породі. Гранулометричний аналіз застосовують для характеристики окремих пачок, світ, іноді маркувальних горизонтів. Як правило, він має допоміжне значення. Більшу роль грануло­метричний аналіз відіграє у розгляді умов формування осадів і джерел зно­су матеріалу. Результати гранулометричного аналізу для зручності зобра­жують у вигляді графіка: по осі ординат відкладають глибини свердловини (в м), по осі абсцис — вміст фракцій (у %); окремі фракції можна показу­вати різними умовними позначеннями.

Мінералогічний аналіз

Для проведення мінералогічного аналізу використовують фракції порід, що виділені за результатами їх гранулометричного аналізу. Найбільше значення для характеристики розрізу має група важких мінера­лів. Для їх виділення фракції обробляють важкими рідинами: бромофор-мом густиною 2900 кг/м3, рідиною Туле густиною 3170, йодистим метиле­ном густиною 3330 кг/м3 та ін.

Легку фракцію, що спливає при обробці бромоформом, досліджують менш ретельно. У ній в першу чергу слід враховувати кількісний вміст кварцу і глауконіту. У важкій фракції є ільменіт, магнетит, гематит, пірок­сени, амфіболи, циркон, гранат, пірит тощо. Найбільш цікаві рідкісні мі­нерали — топаз, андалузит, дистен, монацит.

Виділені мінерали детально вивчають під мікроскопом. Отримані резуль­тати використовують для характеристики окремих інтервалів розрізу. У про­мислових умовах слід застосовувати дані аналізу для характеристики лише великих інтервалів: окремих пачок, світ та ін.; пошарову ж характеристику розрізу одержати не вдалося. Спроби використовувати дані мінералогічного аналізу для зіставлення окремих пластів піднасуву на Жовтневому родо­вищі Грозненського району (Чечня, Росія) виявилися невдалими.

Застосування зазначеного методу і гранулометричного аналізу на прак­тиці для складання геологічного розрізу родовища потребує наявності про­сторових геологічних даних стосовно всієї площі, що досліджується. Для цього необхідні суцільний відбір керна у свердловинах, рівномірно розта­шованих на площі родовища, і відповідне його вивчення. Втім такий відбір керна, особливо при експлуатаційному бурінні, не проводиться. Викори­стовувати шлам для таких досліджень недоцільно, тому що дрібна фракція (0,1 мм і менше) знаходиться у глинистому розчині в зваженому стані і безупинно циркулює з ним у свердловині, а більші уламки, що є цікавіши­ми для аналізу, мають у порівнянні зі струменем розчину меншу швидкість руху від вибою до устя, і, отже, віднести їх до інтервалу досліджень дуже


важко. Доцільніше мінералогічний аналіз застосовувати при вивченні умов формування осадів та джерел їх зносу, тобто під час проведення палеогео­графічних досліджень.

Мікрофауністичніш аналіз

Вивчення розрізів свердловин за мікрофауною досить ши­роко застосовують на практиці. Для відбору мікрофауни зразок породи розпушують, промивають, сушать і потім вивчають під бінокулярною лу­пою. Усі помічені мікроорганізми (форамініфери, остракоди тощо) розгля­дають у зразку і визначають їх тип порівнянням з наявними таблицями ви­значників мікрофауни. Після цього виділяють керівну мікрофауну, вивча­ють розподіл керівних її форм у розрізах свердловин і виділяють світи та характерні пласти. Керівна мікрофауна складається з окремих форм давніх організмів, що існували короткий час в минулому і характерні тільки для окремих стратиграфічних світ, горизонтів і, навіть, пластів. Розбивку розрі­зу на окремі світи, пачки і горизонти проводять за зміною в асоціаціях ви­дів макрофауни, а також за зміною їх кількісного вмісту — для характерних форм або сукупності установлених форм.

При бурінні у твердих породах (вапняках, доломітах та ін.) готують шліфи, переглядають їх у заломленому світлі, по зрізах черепашок мікро­фауни визначають ті чи інші її форми.

Вивчення мікрофауни на родовищах України розпочалось у 1927 р.; планомірне вивчення фауни форамініфер та інших форм мікрофауни ве­деться з 1932 р. Практика показала, що за встановленою мікрофауною мо­жна виділяти не лише світи, а й дрібніші інтервали розрізу свердловини, аж до окремих горизонтів і пластів.

Для успішнішого застосування розглянутого методу потрібно скласти типовий геологічний розріз свердловини, площі або родовища, що харак­теризує розподіл мікрофауни у досліджуваній товщі порід. За наявності та­кого розрізу можна вивчати мікрофауну, що міститься в шламі, який від­бирають з бурового розчину. Це значно спрощує процес літолого-страти-графічної розбивки товщі. Проте буровий розчин до закачування у сверд­ловину слід проаналізувати на вміст у ньому мікрофауни, характерної для глини, на основі якої він приготовлений. Цей вміст слід враховувати під час вивчення розподілу мікрофауни у досліджуваному розрізі, тому що ма­ленькі уламки глини, з якої готували промивальну рідину, можуть залиша­тися нерозмішаними при виготовленні глинистого розчину.

Мікрофауністичний метод має особливо велике значення тому, що на­дає геологу можливість встановлювати відносний вік порід.

Спорово-пилковий аналіз

Метод полягає у вивченні та визначенні спор і пилку рос­лин, що трапляються у розкритих відкладах.

Дослідження комплексу спор, а також пилку і їх процентних співвід­ношень дає змогу визначити якісний склад рослинності в епоху утворення


відкладів. При вивченні спор і пилку слід вводити поправки на пилконос-ність різних рослин, ступінь збереженості спор і пилку, можливу дальність їх зносу тощо. Отриману під час аналізу статистичну пошарову характерис­тику називають споровою, пилковою або спорово-пилковою.

Спорово-пилковий аналіз набуває особливого значення для вивчення "німих" товщ, що позбавлені решток фауни і флори. Його застосовують переважно під час дослідження континентальних відкладів. Спори і пилок трапляються майже в усіх типах цих відкладів. Метод використовують для розчленування відкладів і особливо для палеогеографічних побудов.

Під час відбору зразків порід для спорово-пилкового аналізу слід запо­бігати забрудненню зразка стороннім матеріалом.

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти