Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94

По данным Б. П. Беликова [20], наиболее резкое уменьшение модуля упругости наблюдается у карбонатных пород при увеличении пористости начиная с 10% и выше. Помимо пористости на модуль упругости пород суш;ественное влияние оказывает минералогический состав. Наибольшие значения модуля упругости имеют основные интрузивные породы, несколько меньшие - карбонаты, еш;е меньшие - кварциты и наименьшие - граниты.

Примерно так же изменяется коэффициент Пуассона. Так, по данным Б. П. Беликова [20], для основных пород он составляет 0,33-0,35, для карбонатных - 0,28-0,30, для кислых эффузивов и гранитов - 0,21-0,23, для кварцевых пород - 0,09-0,13. Следует заметить, что для пористых пород, как правило, характерно уменьшение модуля упругости с увеличением их влажности. Причем при всесторонней нагрузке упругие свойства их выше, чем при осевой нагрузке.

Как уже отмечалось, предел упругости для твердых тел, в том числе и для горных пород, всегда больше предела пропорциональности. По данным К. В. Руппенейта [220], это расхождение для по-роддостигает 1,2-1,5 раза. Согласно выражению (185) это означает, что при напряжении о, соответствуюш;ем пределу пропорциональности, модуль пропорциональности меньше модуля упругости. Для установления этого различия модуль пропорциональности обычно определяют при однократной нагрузке, а модуль нормальной упругости путем многократных нагрузок и разгрузок, исключая необратимые деформации. В табл. 21 приводятся средние значения модулей пропорциональности и упругости для различных осадочных пород параллельно и перпендикулярно напластованию при одноосном сжатии по данным К. В. Руппенейта [220]. Из табл. 21 следует, что модуль упругости превышает модуль пропорциональности параллельнр напластованию в 1,09-1,16 раза, а перпендикулярно напластованию - в 1,08-2 раза. При этом наибольшее различие наблюдается для алевролитов и песчаников с ясно выраженной слоистостью. Таб.ица 21

Данные о модулях пропорциональности и упругости для различных терригенных пород

Еще большее различие наблюдается между динамическим модулем упругости н модулем пропорциональности. По данным К. В. Руппенейта [220], превышение динамического модуля упругости над модулем пропорциональности достигает 2-2,2 раза. В табл. 22-24 приводятся данные М. П. Воларовича и Фан Вэй-Цина [39] о величинах динамического модуля Юнга Ед, модуля сдвига и модуля объемного сжатия Кр различных горных пород для разных всесторонних давлений. Для сравнения приводятся также статические значения Е, и К, полученные опытным путем. Эти данные свидетельствуют о том, что увеличение модуля объемного сжатия (Яд и Кс) с повышением всестороннего давления происходит более интенсивно, чем модулей Е, Е, и (г. Прп изменении всестороннего давления от атмосферного до 1000 кгс/см статический модуль объемного сжатия Кс увеличивается больше чем в 3 раза, модуль Юнга Ее - на 50-60%, модуль сдвига G - на 10-20%. Динамическая величина этих модулей изменяется с увеличением всестороннего давления в меньшей степени, чем статическая, причем для некоторых горных пород это различие при давлении 1000 кгс/см существенно уменьшается, например у диабаза для модуля Юнга ие превышает 1%, а у гранита составляет 35%. Последнее объясняется тем, что в граните имеются поры, емкость которых при высоких давлениях уменьшается, что приводит к повышению модуля Юнга при динамическом методе.

Таблица 22

Статические и динамические модули Юнга горных пород при разных всесторонних давлениях

Иначе обстоит дело с модулем сдвига. Как видно из табл. 23, динамический модуль сдвига для приведенных изверженных пород всегда меньше статического модуля сдвига G, причем это различие

Таблиц-а 23

Статические и динамические модули сдвига горных пород при разных всесторонних давлениях