Тау жыныстарының жылуфизикалық қасиеттері. Тау жыныстарының қысқандағы бұзылуының негізгі заңдылықтары

L/O/G/O

 

Қазақстан-Британ техникалық университеті  
 
Қабат тау жыныстары мен сұйықтардың қасиеті пәні

 

 

Тақырыбы:

Тау жыныстарының жылуфизикалық қасиеттері. Тау жыныстарының қысқандағы бұзылуының негізгі заңдылықтары

 

                                   Орындаған: Садықов М.Б

                                                          Бисенов А.А.

                                    Тексерген:  Тикебаев Т.А.

 

 

 

                                                Алматы 2013ж

Тақырып жоспары:

 

Тау жыныстарының физикалық қасиеттетері   

 

Тау жыныстарын қысқандағы бүзылудың негізгі заңдылықтары   

 

Жыныстың  механикалық көрсеткіштерін штамппен қысу арқылы анықтау   

 

Қорытынды

 

4

 

1

 

2

 

3

Тау жынысының жылуфизикалық қасиеті дегеніміз не?

 

• Қабаттағы температураның өзгеру нәтижесінде тау жыныстарының қасиеттерінің жаңа сипатқа ие болуы. Жылусыйымдылы, жылуөткізгіштік сияқты физикалық параметрлерге тәуелді  процесс.

Тау жыныстарының  жылуфизикалық қасиетттерінің мұнай өнеркәсібіне әсері қандай?

 

• Өнімді қабаттағы температураның өзгерісі флюидтің қозғалысына тікелей әсер етеді. Температураның жоғарылату немесе төмендету мұнайды игеру кезінде маңызды процесс болып табылады.

Қабаттағы сұйықты  қадағалап, болжам жасауға арналған қажетті параметрлер:

 

Tet in here

 

 Жылуөткізгіштік

 

.

 

•  Жылусыйымдылық

 

•  Жылуөткізгіштік

 

•  Термиялық қасиет

 

  

:

 

Tet in here

 

.

 

  

 

Минерал	λМ Вт/(м∙ºС)	Тау жынысы	λМ Вт/(м∙ºС)	λМ/λ
Галит	25,5	Ас тұзы	7,2	3,73
Кварц	8,1	Кварцит	3,6	2,25
Кальцит	3,7	Мрамор	2,0	1,85
Вода	0,6	—	—	—
Лед	2,3	—	—	—

 

Тау жыныстары мен кейбір минералдардың жылуөткізгіштігі:

 Жылуөткізгіштік

 

Газдар

 

Жылуөткізгіштік өте төмен.

 

Кеуекті т.ж

 

Қуыс,кеуектердеге толы флюидтердің қасиетіне байланысты.

 

Тығыз кеуетер көлемі аз тау жыныстарында жылуөткізгіштік мәні жоғары.

 

Құрғақ кеуекті тау жыныстарында жылуөткізгіштік  мәні төмен.

Жылубергіштік

 

Жылубергіштікке негізделген Ньютон заңы:

 

α – жылубергіштік коэффициенті,

 

         

Жылусыйымдылық

 

С-меншікті жылусыйымдылық, m – дене массасы. Тау жыныстарында меншікті жылусыйымдылық 380 до 2100 Дж/(кг∙°С) аралығында өзгереді. Кұрғақ фазамен салыстырғанда суға қаныққан тау жынысында жылусыймдылық көп болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а – температураөткіштік. Стандартсыз жылуөткізгіштік кезінде температура жылдамдығының өзгерісін сипаттайтын шама.

 

Фурье заңы

 

Тау жыныстарының жылуфизикалық қасиеті температураға өзгерісіне негізделген.

Термиялық қасиет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура өзгергенде дененің көлемі ұлғаяды.

а – сызықтық ұлғаю коэфиценті. L – денеің сызықтық өлшемі.

 

Грюнайзен өрнегі

 

К – көлемдік деформация модулі.W=3а тау жыныстарына арналған тұрақты.

 

Е- Юнг модулі,

Тау жыныстарын қысқандағы бүзылудың негізгі заңдылықтары     

 

Тау жыныстары ұңғыма түбінде жоғары гидростатикалық қысымда болады. 

 

Тау жыныстарын бұзуға арналған құрылғылар топтамасы:

 

1. Кесу және жару принципі
2. Бөлшектеу принципі
3. Бөлшектеу және жару принципі

 

Құрылғының кинетикалық  энергиясы.

Ұңғыма қазу кезіндегі матиматикалық есептеулерге арналған формулалар

 

Деформацияға ұшыраған тау жынысының потенциалдық энергиясы.

 

Тең әсерлі қысым жағдайындағы штаптың қозғалсы

 

Цилиндрлік штапм көмегімен тау жынысы қысу процессі.

 

Сфера тәрізді құрылғымен тау жыныстарын қысу.

Жыныстың механикалық  көрсеткіштерін штамппен қысу арқылы анықтау    

 

Ең алғаш рет тау жыныстарын қысу ақылы бұзуды тәжірибе жүзінде іске асырған Е.Ф.Эпштейн болатын. Штамппен қысу арқылы жыныстардың қаттылығын анықтай аламыз.

 

Пуансонмен қысуға арқылы жыныстардың механикалық қасиеттерін анықтауға арналған прибор.

 

Жыныстың механикалық  қасиеттерін штамппен анықтау үшін үлгі диаметрі – 40-60мм, ал биіктігі 30-50мм болуышарт.

К_пл = А_р/А_у

 

.

 

Цилиндрлік штамп

 

          Р_ш = Р_ш /F

Таужынысының қаттылығы.

 

Саздар…………………………………………………. Сазды сланц…………………………………… Құм……………………………………………. Әктас…………………………………………… Мәрмар……………………………………………….. Доломит…………………………………………….. Кремний…………………………………………………

0,5-0,9 1,5-2,5 3,3-7,8 1,3-8,5 3,9-9,2 1,5-6,0 1,0-2,0

 

Тау жыныстарының платикалық қөрсеткіштерінің мәні

Тау жыныстарың жіктелуі:

 

Title in here

 

Топ	Категория	Штамп бойынша қаттылығы Рш МРа
І ІІ ІІІ	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12	<100 100-250 250-500 500-1000 1000-1500 1500-2000 2000-3000 3000-4000 4000-5000 5000-6000 6000-7000 >7000

 

 I топ – пластикалық көрсеткіші жоғары қаттылы 1000MPа дейін

 

II топ – 1000-4000 MPа(әктас, алевролит,ангидрит,доломит) 

 

III топ – 4000 Mpа жоғары. (Квац,  кремнилі долоитттер)

Горные породы	Твердость Рш, МПа	Предел текучести  σт, МПа	Модуль упругости  Е·10-4, МПа	Коэффициент пластичности Кпл	Удельная контактная работа Аs 105, Дж/м2
Аргиллиты и сланцы глинистые	480	280	0,7	2,3	0,2
Мрамор	1120	680	3,5	2,6	1,3
Гранит	3350	2600	4,5	1,6	2
Сиенит	5700	4800	8,5	2,2	14,5
Роговик	8000	5800	10	2,5	8,5

 

Основные свойства пород

 

Шрейнердің серпімділік модулі

 

Жыныс деформациясы

Пластикалық жыныстардың  деформациясының графигі:

 

А) Кварцит

Б) Ангидрит

С) пластикалығы өте күшті жыныс

L/O/G/O

 

Назарларыңызға  рахмет!

 

1

 

Content Layouts

 

2

 

Content Layouts