logo
08-05-2014_07-24-50 / Инженерная геология лекции

2. Формы нахождения воды в породах

В горных породах вода находится в субкапиллярных, капиллярных и сверхкапиллярных (самых больших, и жидкость в них подчиняется гравитационным законам) пустотах. В зависимости от размера пустот она находится в различных формах (рис. 2).

Рис. 2. Воды в породах (по А. А. Карцеву)-.

1 – минер-е частицы пород; 2 - минералы с

Включениями воды, 3-9 - вода; 3 —

абсорбированная, 4 - лиосорбированная,

5 – капил-я, 6 - стыковая (пендулярная),

7 - сорбционно-замкнутая; 8 - свободная

гравитац-я; 9 – парообраз-е в

свобод воде

Заполняя субкапил-е пустоты. вода обволакивает минер-е частицы и входит в сос-в минералов. На поверхности минерального скелета находится связанная вода, образующая два слоя:

- поверхность минералов обволакивается адсорбированной водой слоем в несколько молекул, удерживается очень большим давлением. Этот слой покрывается слоем рыхло связанной лиосорбированной воды, толщина которого может достигать нескольких сот диаметров молекул.

-в поровом пространстве в местах сближения минеральных частиц появляется так называемая стыковая (пендулярная) вода, которая, в свою очередь, отделяет от основ­ной массы сорбционно-замкнутую (капельно-жидкую) воду.

В капиллярных пустотах находится свободная капиллярная вода. При сплошном заполнении пор она может передавать гидростатическое давление, при частичном - подчиня­ется лишь менисковым силам. В сверхкапиллярных пустотах в капельно-жидком состоянии находится свободная гравитаци­онная вода. Эта вода свободно передвигается под действием гравитационных сил и передает гидростатическое давление. Именно она замещается нефтью и газом при формировании их залежей. Субкапиллярная, капиллярная воды и вода, оставшаяся в сверхкапиллярных пустотах после образования залежей нефти или газа, составляют остаточную воду нефтегазонас-х пород.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Подземные воды попадают в горные породы как в процессе осадконакопления — седиментационные воды, так и в результате последующего проникновения их в формирующиеся или уже сформировавшиеся горные породы — элизионные и

инфильтрационные воды.

Инфильтрационпые воды образуются в водонапорных системах открытого типа за счет атмосферных осадков, речных озерных и морских вод. Проникая в пласты-коллекторы, они движутся от зоны питания к зоне разгрузки, вытесняя седиментационные воды.

Элизионные воды — это воды, попадающие в водоносные или нефтеносные пласты (горизонты) вследствие выжимания поровых вод из уплотняющихся осадков и пород-неколлекторов при увеличивающейся в процессе осадконакопления геостатической нагрузке. Элизионные процессы происходят в пластах (горизонтах), образующих водонапорные системы закрытого (т. е. не имеющие зон питания и разгрузки) или полузакрытого (отсутствует зона питания, есть только зона разгрузки) типов.

Конденсационное происхождение - выделившиеся в пласте в результате конденсации паров воды, содержавшихся ранее в УВ.

Важное свойство пород — их водопроницаемость. Она характеризуется значением коэффициента фильтрации.