Н. С. Сейітов г-м.ғ. д., профессор Оқулықта «Геология және пайдалы қазбалар кен орындарын барлау»



жүктеу 8,17 Mb.
Pdf просмотр
бет41/168
Дата08.12.2022
өлшемі8,17 Mb.
#40519
түріОқулық
1   ...   37   38   39   40   41   42   43   44   ...   168
Бурение

4.5.2 Су – коллоидты қасиеттер 
Тау жыныстарының су-коллоидты қасиеттері оларға сумен әсер еткенде 
білінеді. Ол қасиеттерге: гидрофильдік, ылғалдылық, су сіңіргіштік, сумен қанығу, 
су өткізгіштік, су бергіштік, ісіну, дымқылдану, аққыштық, тиксотроптық, 
ерігіштік және т.б. жатады. 
Тау жыныстарында әр қашанда белгілі бір мөлшерде су болады. Ондай 
сулардың мынадай түрлері болады: химиялық байланыстағы су, физикалық 
байланыстағы су және бос су. 
Химиялық байланыстағы су – ол минералдардың кристалдық решеткасының 
құрамына кіретін су. Мысалы: Ca SO
4

2H
2
O гипс. Оның құрамындағы суды тек 
қана қыздырумен ғана шығаруға болады. Сонда гипс ангидрит – CaSO
4
деген 
мүлде басқа минералға айналады. 
Физикалық байланыстағы су тау жынысының қатты бөлшектерін сыртынан 
пленкамен 
қаптап, олармен 
молекулалық тартылу күштерінің әсерімен 
байланысқан. Оның мөлшері жыныстың су жұқтырғыштығына байланысты. Су 
жұқтырғыш деп, тау жыныстарының сұйықтың пленкасымен қапталғыштық 
қасиетін айтады. 
Тау жыныстарының көпшілігінің су жұқтырғыштығы жоғары-гидрофильді 
болады. Суды аз жұқтыратын немесе су жұқтырмайтын (гидрофобты) 
жыныстарға: 
- күкірт, көмір, битуминозды құмтастар және т.б. жатады. 
Тау 
жыныстарының 
су 
жұқтырғыштығы 
олардың 
адсорбциялық 
мүмкіншіліктеріне - яғни өздерінің беткі қабаттарында электростатикалық 
тартылыс күштерінің әсерімен сұйықтың молекулаларын шоғырландыратын 
(адсорбциялау) қасиеттеріне байланысты болады. 
Бос су дегеніміз – ол жыныстың тар кеуектерінде капиллярлық көтерілу 
күштерінің, ал кеңдеу кеуектерінде гравитациялық су ретінде ұсталып тұрған су. 
Кейбір тау жыныстарында физикалық байланыстағы су қатты сілкілегенде бос 
суға айналады. Мұндай құбылысты тиксотропия дейді. 
Жыныстың өзінің бойына сыйғыза алатын ең көп байланған, капиллярлық 
және гравитациялық сулардың көлемін жыныстың толық ылғал сыйымдылығы 
дейді. 
Ол мынадай формуламен анықталады: 
c
c
n
n
G
G
G
w



мұнда
G
n
- сумен максималды қаныққан жыныстың салмағы; 
G
c
- 105

-110

температурада кептірілген үлгінің салмағы. 


Табиғи ылғалдылық w
e
жынысты табиғи жағдайда сипаттайды және тау 
жыныстарында табиғи жағдайда болатын судың салыстырмалы санына тең 
болады. 
Сумен қанығудың коэффициенті К
вн
жыныстың сумен қанығуының деңгейін 
сипаттайды. 
n
e
BH
w
w
K


Жыныстың өзінің бойындағы суды механикалық әсердің салдарынан беру 
қабілетін субергіштік 

у
дейді. Ол толық және максималды молекулярлық ылғал 
сыйымдылықтардың айырма-шылығымен анықталады: 

у
= w
n
- w
м

Молекулярлық немесе пленкалық ылғал сыйымдылық w
м
– ол жыныс 
бөлшектерінің бетінде молекулярлық тартылыс күштерінің әсерімен ұсталатын су. 
Ол мына формуламен анықталады: 
C
C
M
M
G
G
G
w



мұнда
G
М
-пленкалық суы бар үлгінің салмағы. 
Тау жынысының өзі арқылы су жібергіштік қабілеті өткізгіштік коэффициенті 
– К
ПР
арқылы сипатталады. Ол Дарсидің теңдеуімен анықталады: 

1




L
F
K
V
ПР
Ф
, бұдан 

F
L
S
Q
K
ПР




, дарси, 
мұнда
Q - бір уақыт ішінде жыныс арқылы өтетін судың көлемі; 

F - көлемі 

L судың сүзілу жолындағы қысымының азаюы; 
V
Ф
- сүзілу жылдамдылығы; 

- сұйықтың тұтқырлығы, пз (пуаз = кг.сек/м
2
). 
Тау-кен жұмыстарында көбінесе сүзілу коэффицентін қолданады: 


1



в
K
K
ПР
Ф
, м/сек,
мұнда

в - судың тығыздығы. 
Практикалық есептеулерде 
1



e
деп алуға болады. 
Сонда Кф = Кпр. 
Сүзілу коэффициентінің шамасына байланысты тау жыныстары мынадай 
болып бөлінеді: 
су өткізбейтін - Кф < 0,1 м/тәулік, 
аз өткізетін - 0,1 

Kф 

10 м/тәулік, 
орташа өткізетін - 1 

Kф 

500 м/тәулік, 
жақсы өткізетін - Кф > 1000 м/тәулік. 


Тау жыныстарының сумен қаныққан кезінде өзінің көлемін үлкейтетін 
қабілеті ісіну деп айтылады. Ол ісіну коэффициенті арқылы сипатталады: 
1
0


V
V
K
H
H

мұнда 
V
H
- ісінген жыныстың көлемі; 
V
O
- жыныстың бастапқы көлемі. 
Ісінуге ерекше бейім болатын саз балшық және құрамында саз балшық бар 
тау жыныстары. Басқа тау жыныстарында іс жүзінде ісіну болмайды. Ісіну 
коэффициенті саз балшық үшін 2 ден 1,5 ға дейін өзгереді, супестер үшін - 1,5-1,05 
ке дейін, құмдікі 1 ге тең. 
Судың әсерімен тау жыныстары тағыда еруі мүмкін. Минералдар мен тау 
жыныстары бұған байланысты былай бөлінеді: ерігіш жыныстар - галойдтар 
(NaCl, KCl, CaCl
2
, MgCl, МgSO
4
және т.б.), нашар ерігіш – доломиттер, 
ізбестастар; ерімейтін - кварц, тақтатастар, граниттер және т.б. 
Тау жыныстарында әр түрлі қышқылдардың судағы ерітінділері айналымға 
түскенде олардың ерігіштігі көбейеді. 
Суға қаныққан тау жыныстарының ұңғымен аршылған кезінде ағуға 
бейімділігін жүзгіштік дейді. 
Мұндай қасиет сумен қаныққан майда түйіршікті ылай және саз балшық 
түйіршіктері бар құмдарға тән болады. 
Суға көп қаныққан кезде "ағуға" немесе "жүзуге" биімділігі болатын тау 
жыныстарын жүзгіштер дейді. 
Жүзгіштіктің көрсеткіші ретінде су астындағы табиғи құлама бұрышы 
(құмдар үшін) немесе седиментациялық көлем алынады. 
Тау жыныстарының су-коллоидтық қасиеттерінің бұрғылау процестерін 
тиімді жүргізуге әсері көп. 
Мысалы, тау жыныстарының ісінуімен ұңғы бұрғылағанда кездесетін көп 
қиындықтар байланысты. Ұңғының диаметрі кішірейеді, ол бұрғы құрамының 
ұсталып қалуына себеп болады. 
Тау жыныстарының ылғалдануы олардың беріктігін азайтады. Бұл әсіресе 
қаттылықты азайтқыштар деп, аталатын адсорбцияланған беттік активті заттардың 
судағы ерітінділерін қолданғанда өте қатты сезіледі. Мұндай заттар судың 
аққыштығын көбейтіп, оның өте кішкене жарықшақтарға кіруіне мүмкіндік 
тудырады. Осының салдарынан жарықшақтар қайтадан бітеле алмайды, олардың 
саны көбейіп, тау жынысының беріктігі азаяды. 
Шайғыш сұйықтардың қолданылуы бір жағынан тау жыныстарының 
талқандалу 
процесін 
жақсартады, 
ал 
екінші 
жағынан 
жыныстардың 
орнықтылығын азайтады. 
Судың әсерімен тау жыныстарының қаттылығының азаюының тағы бір себебі 
олардың құрамындағы кейбір компоненттердің еруі (сілтілену). 

жүктеу 8,17 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   37   38   39   40   41   42   43   44   ...   168




©g.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
рсетілетін қызмет
халықаралық қаржы
Астана халықаралық
қызмет регламенті
бекіту туралы
туралы ережені
орталығы туралы
субсидиялау мемлекеттік
кеңес туралы
ніндегі кеңес
орталығын басқару
қаржы орталығын
қаржы орталығы
құрамын бекіту
неркәсіптік кешен
міндетті құпия
болуына ерікті
тексерілу мемлекеттік
медициналық тексерілу
құпия медициналық
ерікті анонимді
Бастауыш тәлім
қатысуға жолдамалар
қызметшілері арасындағы
академиялық демалыс
алушыларға академиялық
білім алушыларға
ұйымдарында білім
туралы хабарландыру
конкурс туралы
мемлекеттік қызметшілері
мемлекеттік әкімшілік
органдардың мемлекеттік
мемлекеттік органдардың
барлық мемлекеттік
арналған барлық
орналасуға арналған
лауазымына орналасуға
әкімшілік лауазымына
инфекцияның болуына
жәрдемдесудің белсенді
шараларына қатысуға
саласындағы дайындаушы
ленген қосылған
шегінде бюджетке
салығы шегінде
есептелген қосылған
ұйымдарға есептелген
дайындаушы ұйымдарға
кешен саласындағы
сомасын субсидиялау