Densitatea rocilor de zacamant

Densitatea rocilor de zacamānt

Rocile de zacam nt, fiind corpuri solide poroase,     au densitati care depind nu numai de compozitia mineralogica ci si de porozitatea si de fluidele care le satureaza. Evident, conditiile de presiune si temperatura au influenta lor asupra densitatii rocii, ca si a fluidelor.

Densitatea mineralelor componente ale rocilor de zacamānt īn conditii normale a fost precizata īn capitolul 2. Subliniem faptul ca sursele bibliografice, prea numeroase pentru a fi citate aici, indica valori diferite, uneori semn 20220v213u ificative pentru densitatea aceluiasi mineral. Acest lucru se explica prin variabilitatea mineralelor, prin existenta impuritatilor, a solutiilor solide sau asocierea cu cantitati importante de apa.

Pentru comoditate, datele privind densitatea mineralelor īn conditii normale sunt reluate īn tabela 9.1.

Tabela 1.9.1. Densitatea mineralelor rocilor de zacamānt

Cunoscānd densitatea mineralelor componente si compozitia mineralogica a rocii prin fractia volumica, se poate usor calcula densitatea scheletului mineral , r_m, ca medie aritmetica a densitatilor mineralelor, r_mi, ponderata cu fractia volumica, v_i.

(9.1.)

Roca, īn ansamblu, are o densitate mai mica decāt aceasta valoare datorita existentei porilor. Densitatea rocii, fara a tine seama de fluidele care o satureaza este data de relatia:

(9.2.)

n ceea ce priveste porozitatea, m, aceasta trebuie sa fie, evident, porozitatea absoluta

Pentru conditiile de zacamānt, aceasta relatie este numai o aproximatie. Ea trebuie corectata cu dilatarea termica a mineralelor si compresibilitatea rocii.

Densitatea rocii, asa cum se gaseste ea n scoarta terestra, adica saturata cu diverse fluide, r_rs ,se calculeaza cu relatia:

(9.3.)

n care r_I este densitatea fluidelor, iar S_i este saturatia n fluide (vezi cap. 14). Valoarea saturatiei n apa tine seama si de apa existenta, de regula, īn porii necomunicanti.

Pentru necesitati practice, cum ar fi evaluarea presiunii litostatice a unei coloane stratigrafice, gradul de exactitate este limitat de necunoasterea exacta a litologiei rocilor, date fiind importantele variatii de litofacies īn formatiunile geologice sedimentare. La aceasta se adauga dificultatea cuantificarii influentei presiunii si tempereturii asupra volumului mineralelor si fluidelor, precum si cunoasterea starii de saturatie a rocilor.

Modificarea cea mai mare de densitate o sufera mineralele argiloase, si, evident, rocile argiloase, datorita compresibilitatii lor excesive, dupa cum arata relatia (8.6.) si tabela 8.1.

Pentru a obtine o imagine edificatoare asupra ordinului de marime a densitatii rocilor se dau cāteva exemple īn tabela 9.2.

Tabela 9.2. Densitatea unor roci de zacamānt.

Fig. 9.1. Limitele de variație a densitații rocilor cu ad ncimea.

Densitatea rocilor, ca tendinta generala, creste cu adāncimea. Aceasta tendinta, precum si limitele de variatie, sunt prezentate īn figura 9.1. Cazul special al marnelor este aratat īn figura 1.9.2.

Fig. 9.2. Cresterea densitatii unei marne cu adāncimea.

Cunoasterea densitatii rocilor din scoarta prezinta un interes mai general dec t pentru ingineria de petrol. Ne vom limita n a aminti ca anomaliile de densitate a rocilor pot constitui surse importante de informatii pentru a pune n evidenta unele zacaminte de minerale utile.

n toate situatiile n care este necesara evaluarea presiunilor litostatice, trebuie estimata cu grija densitatea rocilor. Pentru forajul sondelor, densitatea rocilor dislocate intervine, ntre altele, n calculul evacuarii detritusului din sonda si a presiunii coloanei de fluid de foraj care contine detritus.

Determinarea densitatii rocilor se poate face relativ simplu, cu picnometre sau micropicnometre de mare precizie [18]. Important este sa se controleze bine starea de saturatie a probelor n cursul determinarilor. n momentul c ntaririi acestea trebuie sa fie complet lipsite de lichide. Atunci c nd se determina volumul brut, se vor lua masurile indicate n capitolul 5 pentru determinarea porozitatii. Date referitoare la densitatea fluidelor care satureaza rocile din scoarta se gasesc n volumul I al lucarii [63]

ntrebari si probleme.

1. Cum este densitatea unei roci fata de cea a mineralelor componente?
2. De ce densitatea mineralelor creste cu ad ncimea? Dar a rocilor?
3. Cum se explica influenta mare a ad ncimii asupra mineralelor si rocilor argiloase.
4. Sa se estimeze presiunea litostatica la ad ncimea de 1000 m presupun nd o coloana stratigrafica uniforma, alcatuita, pe rānd, din principalele tipuri de roci saturate numai cu apa
5. Sa se calculeze densitatea unui nisip cuartos uniform pentru mpachetarea cubica si cea romboedrica īn doua situatii: uscat si saturat cu apa. Se se comenteze rezultatele.