Файл: Построение петрофизической модели месторождения полезных ископаемых (Карстовые образования).docx

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное учреждение

высшего образования

«Российский государственный геологоразведочный

университет имени Серго Орджоникидзе»

(МГРИ)
Кафедра геофизики
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Физика горных пород»
на тему «Построение петрофизической модели месторождения полезных ископаемых (Карстовые образования)»
Студента II курса группы ЗРФ-20

Специальности 21.05.03 «Технология геологической разведки»

Специализация «Геофизические методы поисков и разведки МПИ»

Факультет геологии и геофизики нефти и газа

Ражаббоева Бехзодбека Баходиржон Угли


Руководитель:

старший преподаватель _________ Посеренин А.И.


Исполняющий обязанности

заведующего кафедрой,

доцент, к.т.н. _________ Новиков П.В.
Москва, 2023 г.

Содержание

1. Введение 3

1.1 Описание слоёв модели 4

1.2 Определяемые свойства для модели 5

2. Результаты статистической обработки 6

3. Описание петрофизической модели 16

4. Заключение 18

5. Список литературы 19

Введение

Целью курсовой работы является построение петрофизической модели карстовых образований. Петрофизическая модель представляет собой объемное распределение в геологическом пространстве различных физических параметров, характеризующих главные структурно - вещественные комплексы изучаемого геологического объекта. Изначально нам была дана геологическая модель карстовых образований (Рис.1) и значения некоторых характеристик (Таблица 1).

Рисунок 1- Геологическая модель карстовых образований.

Таблица 1 – Характеристики слоёв модели

Номер	Порода	Свойства
		, Ом*м	, г/см3	 , 10-5ед.Си	VP, м/с
1	Пески	70-100	1.3-1.8	20-50	1900-2200
2	Глины	20-40	1.2-2.1	60-200	1500-2000
3	Плотные известняки	1000-2000	2.2-2.8	10-20	4000-6000
4	Закарстованные известняки	200-500	1.7-2.5	15-25	2000-3000
5	Карстовая полость	100-200	1.4-1.9	20-40	1700-2500

---

1.1 Описание слоёв модели

Геологической моделью является карстовое образование, включающее в себя 5 слоев. Первый слой сложен песками. Пески – мелкообломочная несцементированная рыхлая осадочная горная порода, состоит из зёрен различных минералов и обломков горных пород размером от 0,1 до 1мм.

Второй слой представлен глинами. Глины – это мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита, монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов (глинистые минералы), но может содержать и песчаные, и карбонатные частицы.

Третий слой – плотные известняки. Известняки представляют собой осадочную, обломочную горную породу биогенного, реже хемогенного происхождения, состоящую преимущественно из карбоната кальция (CaCO₃) в виде кристаллов кальцита различного размера. Плотный известняк имеет средний показатель плотности 20-26 г/см³, а его предел на прочность при сжатии равен 20-50 МПа.

Четвёртый слой – закарстованные известняки. Сильно растворенный подземными водами известняк называется закарстованным и обладает хорошей пористостью и проницаемостью.

Пятый слой – это сама карстовая полость. Карст — совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении, выщелачивании горных пород и последующим вымыванием накопленного материала с образованием в них пустот и полостей, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами — в данном случае известняками.

Результаты статистической обработки

По полученным результатам были построены гистограммы распределения и вариационные кривые петрофизических свойств по слоям (рис. 2.1 - 6.4).



Рисунок 2.1 – Гистограмма распределения и вариационная кривая удельного электрического сопротивления песков

---

Рисунок 2.2 - Гистограмма распределения и вариационная кривая плотности песков



Рисунок 2.3 - Гистограмма распределения и вариационная кривая магнитной восприимчивости песков



Рисунок 2.4 - Гистограмма распределения и вариационная кривая скорости продольных волн песков




Рисунок 3.1 - Гистограмма распределения и вариационная кривая УЭС глин



Рис 3.2 - Гистограмма распределения и вариационная кривая плотности глин



Рис 3.3 - Гистограмма распределения и вариационная кривая магнитной восприимчивости глин



Рис 3.4 - Гистограмма распределения и вариационная кривая скорости продольных волн глин



Рис 4.1 - Гистограмма распределения и вариационная кривая УЭС плотных известняков



Рис 4.2 - Гистограмма распределения и вариационная кривая плотности плотных известняков



Рис 4.3 - Гистограмма распределения и вариационная кривая магнитной восприимчивости плотных известняков



Рис 4.4 - Гистограмма распределения и вариационная кривая скорости продольных волн плотных известняков

---

Рис 5.1 - Гистограмма распределения и вариационная кривая УЭС закарстованных известняков



Рис 5.2 - Гистограмма распределения и вариационная кривая плотности закарстованных известняков



Рис 5.3 - Гистограмма распределения и вариационная кривая магнитной восприимчивости закарстованных известняков



Рис 5.4 - Гистограмма распределения и вариационная кривая скорости продольных волн закарстованных известняков



Рис 6.1 - Гистограмма распределения и вариационная кривая УЭС

карстовой полости



Рис 6.2 - Гистограмма распределения и вариационная кривая плотности карстовой полости



Рис 6.3 - Гистограмма распределения и вариационная кривая магнитной восприимчивости карстовой полости



Рис 6.4 - Гистограмма распределения и вариационная кривая скорости продольных волн карстовой полости

Описание петрофизической модели

Петрофизический разрез

После определения характеристик всех свойств, в программе PetroStat был построен петрофизический разрез, рис. 7.



Рис 7 - Петрофизический разрез карстового образования

Исходя из полученного петрофизического разреза, можно заметить перепады значений удельного электрического сопротивления (ρ). Самые большие значения УЭС принимают плотные известняки – 1096 Ом·м. Закарстованные известняки принимают уже значительно меньшие значения – 218 Ом·м, карстовая полость – 108 Ом·м и пески - 76 Ом·м. Минимальные значения в данном разрезе принимают глины – 22 Ом·м.

---

Самые высокие показатели плотности (σ) у плотных известняков – 2,4 г/см³, у закарстованных известняков – 1,83 г/см³ , карстовая полость имеет показатели – 1,53 г/см³ и пески – 1,56 г/см³. Самые низкие показатели плотности у глин – 1,47 г/см³.

Самые высокие показатели магнитной восприимчивости () имеют глины - 66∙10⁵ ед.СИ. Карстовая полость и пески – 22∙10⁵ ед.СИ и 21∙10⁵ ед.СИ соответственно. Закарстованные известняки – 16∙10⁵ ед.СИ, и самые маленькие значения принимают плотные известняки – 11∙10⁵ ед.СИ.

Значения скорости продольных волн (V_p) в глинах – 1675 м/с, самые маленькие показатели в данном разрезе. В песках – 1946 м/с, в карстовой полости – 1872 м/с, и в закарстованных известняках– 2194 м/с. Самый высокий показатель скорости продольных волн в плотных известняках – 4375 м/с.


ρ = 76 Ом∙м

σ = 1.56 г/см³

κ = 21∙10⁵ ед. СИ

V_p = 1946 м/с

ρ = 22 Ом∙м

σ = 1.47 г/см³

κ = 66 ∙10⁵ ед. СИ

V_p = 1675 м/с

ρ = 1096 Ом∙м

σ = 2.4 г/см³

κ = 11∙10⁵ ед. СИ

V_p = 4375 м/с

ρ = 218 Ом∙м

σ = 1.83 г/см³

κ = 16 ∙10⁵ ед. СИ

V_p = 2194 м/с

ρ = 108 Ом∙м

σ = 1.53 г/см³

κ = 22 ∙10⁵ ед. СИ

V_p = 1872 м/с
На основе петрофизического разреза была построена петрофизическая модель (рис.8):

Рис.8 Петрофизическая модель карстовых образований

Заключение

Таким образом, проведя все измерения, по предложенным данным, можно сделать вывод. Для поиска карстовых образований можно использовать комплекс геофизических методов.

---