Технология и техника бурения в 2 частях Часть Горные породы

Плотность, или объемная масса, — это масса единицы объе-
ма горной породы. 
Плотность горной породы определяется плотностью слагаю-
щих ее компонентов (минералов, флюидов и др.). Плотность поро-
ды существенно зависит от наличия в ней пор (пустот) и степени 
заполненности этих пор (пустот) теми или иными компонентами. 
Поэтому следует различать плотность твердой фазы (минерально-
го скелета) породы и плотность породы в ее естественном состоя-
нии (с учетом воды, нефти и других компонентов).
Плотность большинства пород колеблется от 1500 до 3500 кг/м
3
. 
Большую плотность имеют руды многих металлов, низкую — сухие 
торфы и каменный уголь.
Плотность горной породы является существенным показате-
лем, определяющим вынос бурового шлама очистным агентом:

---

1. Общие сведения о горных породах 
57
U = U
ск 
(
1–
П
) 
+ 
U
п
П
, (1.6)
100
100
где 
U — плотность горной породы, кг/м
3
; 
U
ск 
— плотность скелета 
породы, кг/м
3
; 
U
п 
— плотность компонента, заполняющего поры, 
кг/м
3
; П — общая пористость породы, % (табл. 1.10).
Таблица 1.10
Общая пористость горных пород и минералов
Горная порода
(минерал)
Общая пори-
стость П, %
Горная порода
(минерал)
Общая пори-
стость П, %
Гранит
Диорит
Сиенит
Габро
Трахит
Андезит
Базальт
Порфир
Диабаз
Песчаник
Сланцы кристаллические
Гнейс
Кварц
0,16–1,2
0,22–0,59
0,25
0,84–1,13
0,63–1,28
0,58
0,29–2,75
0,49–7,55
0,84–1,10
2,5–41,2
0,37–1,85
0,01–1,13
0,84–1,13
Обсидиан
Известняк 
Сланцы глинистые
Мрамор 
Кварцит
Глина и суглинок
Лёсс
Торф
Каменная соль
Антрацит
Доломит
Мел
Песок кварцевый 
0,7–25
1,3–26,8
0,53–13,4
0,01–3,40
23–60
35–75
80–91
2–7
4
0,5–0,6
3,28–55
20–49
35–41
Наряду с плотностью используются и другие показатели:
‰
удельный, или массовый, объем
v
y
= 
1
; (1.7)
U
‰
относительная плотность
Uc = 
U
; (1.8)
U
о
‰
удельный, или объемный, вес

J = Ug; 
(1.9)
‰
относительный удельный, или относительный объемный, вес
Jc = J , (1.10)
J
о
где 
U
о
, 
J
о
соответственно плотность и удельный вес воды при 
Р
о
= 10
5
Па и t = 3,98 
qС, U
о
= 1000 кг/м
3
, 
J
о
= 9810 Н/м
3
.

---

58 I. 
Основные 
физико-механические свойства горных пород
К параметрам, характеризующим прерывистость сложения ске-
лета породы, следует отнести пористость, трещиноватость, кавер-
нозность.
С пористостью и трещиноватостью пород связаны водонефте-
газопроявления, поглощения промывочной жидкости.
Общая (абсолютная, физическая или полная) пористость
П = 
V
п
· 100 % ,
(1.11)
V
где V
п
— объем пор, м
3
; V = V
п
 + V
ск
— объем породы, м
3
; k
п
— коэф-
фициент пористости 
k
п
= 
V
п
. (1.12)
V
ск
С уетом формулы (1.12) выражение (1.11) примет вид
П = 
k
п
· 100 % .
(1.13)
1 + k
п