Параметры трещинной среды

Аналогом пористости для трещинных сред является трещиноватость mт или, иначе, коэффициент трещиноватости. Иногда данный параметр называют трещинной пористостью. Трещиноватостью
называют отношение объёма трещин Vт ко всему объёму V
трещинной среды.

 .                                                                                                   (1.15)

 

Для трещинно-пористой среды вводят суммарную (общую) пористость, прибавляя к трещиноватости пористость блоков.

Второй важный параметр - густота. Густота трещин Гт- это отношение полной длины å li всех трещин, находящихся в данном сечении трещинной породы к удвоенной площади сечения f

                                                                                          (1.16)

 

Из (1.16) следует, что для идеализированной трещинной среды

mт = aГdт,                                                                                                         (1.17)

 

где dт - раскрытость; a - безразмерный коэффициент, равный 1,2, 3 для одномерного, плоского и пространственного случаев, соответственно.

Для реальных пород значение коэффициента a
зависит от геометрии систем трещин в породе.

Для квадратной сетки трещин (плоский случай) Гт=1 / lт, где lт
-размер блока породы. Средняя длина трещин
l
*
равняется среднему размеру блока породы и равна

l*=1 / Гт .                                                                                                            (1.18)

 

В качестве раскрытости (ширины трещины) берут среднюю величину по количеству трещин в сечении f. Среднюю гидравлическую ширину определяют, исходя из гидравлического параметра - проводимости системы трещин. Ширина трещин существенно зависит от одновременного влияния следующих двух факторов, обусловленных изменением давления жидкости, действующего на поверхность трещин:

• увеличение объёма зёрен (пористых блоков) с падением давления жидкости;


• увеличение сжимающих усилий на скелет продуктивного пласта.

Указанные факторы возникают из-за того, что в трещиноватых пластах горное давление, определяющее общее напряжённое состояние среды, уравновешивается напряжениями в скелете породы и пластового давления (давлением жидкости в трещинах). При постоянстве горного давления снижение пластового давления при отборе жидкости из пласта приводит к увеличению нагрузки на скелет среды. Одновременно с уменьшением пластового давления уменьшаются усилия, сжимающие пористые блоки трещиноватой породы.     

 Поэтому трещинный пласт - деформируемая среда. В первом приближении можно считать

,                                                                            (1.19)

 

где dт0 - ширина трещины при начальном давлении р0 ;
b*т=bп l /dт0 - сжимаемость трещины;    bп - сжимаемость материалов блоков; l
- среднее расстояние между трещинами.

Для трещинных сред l/ dт >100 и поэтому сжимаемость трещин высока.