Қартабай А.Т.
1.1.6 Тау жыныстарының физикалық және механикалық қасиеттері
Оларға: 1) тау жынысының тығыздығы; 2) көлемдік массасы;
3) беріктігі; 4)
қаттылығы; 5) серпімділігі; 6) түрпілігі; 7) созылымдығы.
Тығыздық дегеніміз – бірлік көлемдегі тау жыныстарының массасы.
r=m/v кг/м
3
.Тау жыныс тығыздығы r=1800 – 5200 кг/м
3
.Шөгінді тау
жыныстарының тығыдығы r=2100 – 2900 кг/м
3
. Тығыздық тау жыныстарын
құрайтын минералдармен, оларды цементтелген заттардың тығыздығына
және осы екеуінің қатынасына байланысты болады.
Тығыздық тереңдік
бойынша аз өзгереді.
Көлемдік масса дегеніміз – бірлік көлемдегі табиғи жағдайда жататын
тау жыныстарының үлгілі массасы. Оның ішінде кеуектіліктер,
жарықшақтар, ақаулылар, су немесе газ болуы мүмкін. Кеуектілік масса түп
қысымын белгілейді P
T
=gr
o
H, Па. Тек абсолюттік тығыз тау жыныстарда
кеуектілік масса тығыздығына тең болады.
Беріктігі дегеніміз – тау жыныстарының бұзылуға қарсылығы, олардың
сығылуға болатын
беріктігі ең жоғары болады, ал, созылуға және иілуге
болатын беріктігі сығылуға болатын беріктігінің 8-20%-н ғана құрайды.
Олардың минералдық құрамына цементтеуші заттардың беріктігіне,
минералдардың майдалылығына және жыныстардың жату тереңдігіне
байланысты болады. Минералдар қанша майда болса, беріктігі сонша жоғары
болады. Жыныстардың беріктігі олардың метаморфозициясына байланысты.
Мысалы: жер бетіндегі
саз жыныстарының беріктігі d
т
=5-10 МПа-дан
аспаса, ал, 1000 м тереңдікте жататын саз жыныстарының беріктігі
төмендейді.
Қаттылық дегеніміз – тау жыныстарының оған басқа да бір қатты
дененің батуына қарсылық көрсетуі. Қаттылық лабораториялық жағдайларда
Шрейнер тәсілімен анықталады. Бұл
параметр беріктік сияқты
минералдардың
майдалылығына,
жату
тереңдігіне,
минералдардың
қаттылығынағ, тығыздығына және цементтелген заттардың қасиетіне тіке
байланысты болады. Шрейнер тәсілімен қаттылықты анықтау кезінде
таңдалып алынған тау жыныстарының үлгісіне цилиндрлік пуассондай
күшпен батыру арқылы қаттылықты анықталады. Кейбір жыныстар тәжірибе
жүргізу кезінде бұзу белгісін байқатпайды.
Мынадай диаграмманы
ылғалдылықты саз жыныстарын сынау кезіне байланысты мұнай газ
ұңғыларын бұрғылау кезінде аз шөгінді тау жыныстарымен жұмыс
жүргіземіз. Бұл жыныстар серпімді созылмалы болып келеді. Тәжірибе
кезінде алынған диаграммаға қарай олардың
созылу шегі және созылмалы
деформациясының атқару жұмысы анықталады. Шрейнер тәсілімен
қаттылықты анықтау негізінде мұнай газ кеніштерінде кездескен тау
жыныстарының қаттылығы 12 категорияға бөлінген. Бұл қаттылықты 1-ден
3-ші қаттылықтарға дейін жұмсақ; 3-тен 7-ге дейін орташа; 7-ден 12-ге дейін
қатты деп есептеледі.