4. Емкостные и фильтр-ые св-ва горных пород, коэффициент пористости, коэффициент фильтрации.

ГП по своему происхождению и в следствии вторичных процессов (выветривание, выщелачивание) не явл-ся абс монолитными. Они содержаи пустоты различной формы и размеров, к-ые обуславливают скважность. Осн видами скважности явл-ся пористость, трещиноватость и кавернозность.

Пористость наблюдается во всех ГП, но происх-ие ее различно. Поры в магматич-х ГП возникают при остывании магмы, когда между кристаллами остаются пустоты заполненные вод. парами или др. газами. Много пустот образуется в верхней части лавовых потоков в рез-те выделения паров воды и газа. В метаморф-х ГП поры образуются при перекристаллизации первич. осад. ГП в рез-те метам-зма. В осад. ГП поры образуются из-за небольших глубин образования и в процессе диагенеза.

Существует 3 вида пористости:

Общая – объем всех пустот в породе, независимо от их формы, размера и происхождения. Ее хар-ет коэф-т пористости (е) - выражается отношением V всех пустот к V всей породы (включая пустоты) в сухом состоянии, выражается в долях ед-цах. е=V_nуст/V_породы

Коэф приведенной пористости (ε) – отношение объема пустот к объему скелета породы в сухом состоянии. ε=V_п/V_ск

Динамическая – определяет МАХ кол-во воды, к-ое может вместить ГП.

Трещины бывают: тектон-ие, литогенет-ие, выветрелости, напластования, гравитац.

Ёмкост-е св-ва ГП проявл-ся в условиях нестационар-й фильтрации. Емкост-е св-ва пород делятся на: 1)гравит-ю емкость и 2)упругую емкость. 1)Гравитационная емкость (водоотдача) хар-ет способ-ть пород к водонасыщению или водоотдаче путем изменения степени заполнения пор и трещин водой. Она хар-на для грунтовых водонос-х горизонтов. Явл-ся безразмерной величиной.

При колебаниях УГВ набл-ся проц-сы насыщения или осушения ГП. Для оценки изменяющихся при этом объемов воды исп-ют коэфф гравитац-й емкости (μ). При опускании УГВ - μ_в- коэф грав-й водоотдачи, при повышении - μ_н - коэф недостатка насыщения. Величина μ зависит от физ-мех с-ва пород, их литолог-го строения, стр-ры порового и трещинного простр-ва, размеров и формы пор и трещин.

Грав-я емкость опред-ся лабор-ми и полевыми методами.

2)Упругая емкость проявляется в изменении объема воды в водонасыщенных породах при изменении их порового объема или плот-ти воды в рез-те упругого сжатия или растяжения. Она хар-на для напорных вод. Напорный ВГ может отдавать воду 2-мя путями: 1) за счет сжатия породы, при приложении к ней дополнит-х эффектив-х напряжений, или при уменьшении нейтраль-х напряжений; 2) за счет расширения воды при уменьшении в ней гидростатич-го давления. Оба механизма опред-ся упругой емкостью пласта.

Упругие запасы значительно меньше, чем гравитац-е.

Фильтрационные св-ва. Фильтрация - движение воды, а также др жидкостей и газов ч/з пористые п-ды.

Коэф фильтр-ции (Кф) [м/сут, см/сек] – скорость фильтрации при напорном градиенте =1. Более универсальной фильтрац-ной харак-кой поровой среды явл-ся коэфф прониц-ти, поскольку он не зависит от гидродинамических свойств жидкости.

Кф=Кп*γ/μ, где γ-удельный вес жидкости (г/см³), μ-динамическая вязкость (мПа∙с), Кп-коэфф прониц-ти (мкм², Дарси, м²).

Водопроводимость пласта: Т=Кф*m (для напорного пласта), Т=Кф*h (для безнапорного пласта), где Т-водопроводимость [м²/сут], m-мощность пласта [м], h-мощность потока [м].

5. Основные компоненты хим.состава п/в. Классиф. п/в по минерализации и хим.составу.

Понятие хим состав означает совокупность содержащихся растворенных минеральных и органических соединений за исключением тех, из к-ых состоит живое вещ-во.

Основой всего разнообразия природных вод Земли явл-ся весьма ограниченный набор ионов. Различия же опр-ся множеством сочетаний этих ионов и их абсолютным и относительным содержанием.

Макрокомпоненты – ионы, образованные высококларковыми эл-ми, природные соединения к-ых в литосфере обладают наибольшей растворимостью (-это преобладающие элементы и комплексные соединения, составляющие основу п/в). Анионы: Cl^-, SO₄^2-, HCO₃^-, CO₃^2-; катионы: Na, K, Mg, Ca, а также кремнекислота H₂SiO_4. Эти ионы составляют основу стандартного комплекса анализов, их опр-е явл-ся обязательным при любых г/г исследованиях.

Мезокомпоненты – присутствуют в меньших кол-ах в хим составе воды (первые мг/дм³) и редко явл-ся преобладающими. Эти Эл-ты хар-ся или высоким Кларком, но низкой растворимостью природных соединений, или небольшим Кларком, но сравнительно хорошей растворимостью солей. Al, F, Br, B, Sr, NH₄, Fe²⁺, Fe³⁺, NО_2, NО₃, H₃PO₄.

Микрокомпоненты – присутствуют в водах в микроколичествах (ед – сотни мкг/дм³). Эти Эл-ты обладают низким Кларком и плохой растворимостью. Li, B, Pb, Zn, Сu, Ag, Au, Mo, Co, Ba и радиоэл-ты(U, Rа, Rn, Th). Они не определяют хим. тип воды, но оказывают значит. влияние на спец. особеннсти их состава.

Минерализация (М) – это содержание в воде растворенных неорганических соединений и компонентов; выражается в г/л или г/дм³. По М природные воды подразделяются на 6 групп: сверхпресные до 0,1 г/л, пресные 0,1-1, слабосолоноватые 1-3, сильносолоноватые 3-10, соленые 10-35, рассолы от 35. По Пиннекеру рассолы бывают: слабые 35-150 г/дм³, крепкие 350-500, предельно насыщенные > 500 г/дм³.

Единой общепринятой кл-ции природных вод в зависимости от хим состава не существует, это обусловлено чрезвычайно разнообразным кач и колич хим составом прир вод. Наиболее удобны те кл-ции, к-ые построены на принципе деления вод по преобладающим ионам и по соотношению м/у ними.

Кл-ция Максимовича: выд-ны г/г/х фация и формация. Г/х фация - часть Г, хар-ся опред. хим.составом воды, опред-ся по преобладающему весу 2-3 и большему числу ионов. Преобладающимися явл-ся анионы и катионы, содер-ие которыхсоставляет более 10% от общей минерализации. Название фации дается в порядке убывания, сначало анионов, затем катионов. Формация - участок Г, воды к-ой хар-ся одинаковым хим. составом, определяемому по первому преоблад. компоненту.

Кл-ция Щукарева-Славянова: все иоды дел-ся на преобл-щие (более 25% экв) и второстепенные (с содер-ем < 25 экв). По 6 преобл-щим ионам образовано 49 классов вод и дается им наименование от меньшего содержания к большему. По общ мин-ции каждый класс делится на группы: А менее 1,5; В 1,5-10; С 10-40; D более 40 г/л. Недостаток – грубое выделение классов.

Кл-ция Алекина: основана на выделении классов по преобладающим анионам (мг-экв/л), групп по преобладающим катионам и типов по соотношению м/у ионами. Выделяют 4 типа воды: 1) HCO₃>Ca+Mg (маломинерал); 2) HCO₃<Ca+Mg<HCO₃+SO₄ (воды малой и средней мин-ции); 3) HCO₃+SO₄<Ca+Mg (высокомин); 4) отсутствие иона HCO₃ (кислые).

Отраслевой стандарт (по хим.составу) - псевдодробь в числителе анионы, в знамен-ле катионы, содерж-ие к-ых >1%. Эти катионы располагаются в порядке убывания. Название состоит из 2-х частей(1я-анионы, 2я-катионы), при определении названия учитываются компоненты, содер-ие к-ых >25%, перечисление от меньшего к большему. Слева М., справа pH и t. , название Cl-HCO₃-Na.

В формуле Курлакова – тоже самое, только в % экв. Формула включает компоненты в кол-ве более 10 %-экв, и слева записывают кол-во газов и М., справа t и дебит.