Параметры трещинной среды

Аналогом пористости для трещинных сред является трещиноватость т_m или коэффициент трещиноватости. Иногда данный параметр называют трещинной пористостью. Трещиноватостью называют отношение объёма трещин V_т ко всему объёму V трещинной среды:

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

Второй важный параметр – густота. Густота трещин Г_т– это отношение длины å l_i трещин, находящихся в данном сечении трещинной породы к удвоенной площади сечения f:

Отсюда следует, что для идеализированной трещинной среды:

m_т=a_т Г_тd_т,, (2.3)

где d_т – раскрытость; a_т – 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) Г_т= 1 / l_т, где l_т –размер блока породы. Средняя длина трещин l ^* равняется среднему размеру блока породы и равна:

l^*= 1 / Г_т.

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:

, (2.4)

где d_{т 0} – ширина трещины при начальном давлении р ₀; b^*_т=b _п l /d _{т 0} – сжимаемость трещины; b _п – сжимаемость материалов блоков; l – среднее расстояние между трещинами.

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