32. Распространение радиоактивных элементов в земной коре

В земной коре находится небольшое количество радиоактивныз элементов: урана -2,5, тория - 13,0, калия - 2,3 г/т и других. Гранитный слой имеет более высокое содержание радиоактивных элементов, чем базальтовый. Осадочные породы всреднем имеют радиоактивность, близкую к гранитам. Любая разность пород обладает отличной от других концентрацией радиоактивных веществ. Наиболее широким спектром концентраций радиоактивных элементов обладают осадочные породы. Большими концентрациями обладают глинистые породы, в связи с их высокими сорбирующими свойствами. Повышенное содержание урана и тория наблюдается в углях, горючих сланцах и битумах. Почти нерадиоактивны гипсы, ангидриты, каменные соли, ультраосновнгые породы. Индивидуальные отличия в накоплении радиоактивных элементов в горных породах позволяют широко применять радиометрические методы исследований для геологического картирования и расчленения разреза в каротажных исследованиях.

В процессе породообразования различен механизм накопления радиоактивных элементов. Гидротермальные процессы способствуют растворению урана, переносу его с образованием урановых руд. При экзогенных процессах происходит разрушение и переотложение пород, что приводит как к рассеянию радиоактивных элементов, так и к концетрации их в благоприятных условиях. Выпадение из раствора урана интенсивно происходит в мелкодисперсных осадках.

При превращении радиоактивных элементов в основных рядах возникают газообразные элементы - эманации. Наиболее долгоживущая эманация - радон. Он растворяется в воде, но концентрация его в воздухе выше, чем в воде. Растворимость радона сильно зависит от температуры от 0 до100 ^оС. Коэффициент растворимости радона в воде меньше единицы, в нефти - больше единицы. Трещиноватые и пористые среды эманируют сильнее монолитных. Радон хорошо перемещается в горных породах и концентрируется в тектонических трещинах и рыхлых отложениях.

Торон и актинон имеют малую продолжительность жизни и поэтому вдали от источника образования не встречаются. По родону изучают расположение микронарушений.

33.Фильтрация неньютоновских жидкостей

Развитие методов воздействия на нефтяные залежи с целью увеличения нефтеотдачи привело к значительному расширению ассортимента веществ, закачиваемых в нефтяные пласты, не обладающими свойствами ньютоновских жидкостей.

В настоящее время известны факты из практики разработки нефтяных месторождений, которые могут быть объяснены проявлением неньютоновских свойств жидкостей при их фильтрации. Проявление этих свойств приводит к возникновению нелинейного закона фильтрации, в частности закона фильтрации с начальным градиентом давления. Фильтрация начинается не при нулевом значении величины grad p, а при grad p, равном некоторой величине начального градиента давления, зависящего от предельного напряжения сдвига жидкости и среднего диаметра пор и физико-химического взаимодействия фильтрующихся жидкостей с материалом пористой среды.

Движение нефти в пластах по закону неньютоновских жидкостей приводит к существенным особенностям разработки этих пластов, не встречающимся в случае фильтрации по закону Дарси. Волна понижения давления «пробивает» не весь пласт,. Наличие предельного градиента давления в пласте ведет к уменьшению дебита скважины при тех же условиях по сравнению с фильтрацией по закону Дарси.

При неустановившейся фильтрации с начальным градиентом давления граница области, где скорость фильтрации отлична от нуля, будет перемещаться со скоростью, зависящей от пьезопроводности пласта, предельного градиента сдвига, перепада давления и времени.

Важным эффектом фильтрации с предельным градиентом давления является возможность образования в пласте застойных зон, где движение жидкости или газа отсутствует. Возникновение застойных зон ведет к уменьшению нефтеотдачи пластов.

Образование застойных зон-Если через нагнетательную скважину закачивается вода, а через эксплуатационную-выкачивается в зонах скорость меньше ,чем в нагнетательной скважине. Эти эксплуатационные скважины находятся в застойной зоне.

Неполный охват пласта воздействием из-за наличия предельного градиента давления может выражаться не только в виде неполного охвата по площади, но и по мощности, если пласт имеет прослои различной проницаемости. Для установления изменения коэффициента охвата из-за предельного градиента давления применительно к реальному конкретному пласту необходимы очень тщательные всесторонние исследования, чтобы выделить эффект предельного градиента давления в чистом виде. Например, изменение абсолютной величины и профиля приемистости нагнетательных скважин при изменении давления нагнетания может быть связано с деформацией пород пласта и образованием в них трещин, а изменение профиля отдачи в эксплуатационных скважинах — с капиллярными эффектами в призабойной зоне, а не с проявлением предельного градиента давления во всем пласте.