Электропроводность и диэлетрическая проницаемость минералов и пластовых флюидов. Вызванная и естественная электрохимическая активность

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Г.ЧЕРНЫШЕВСКОГО»

Кафедра петрографии и минералогии

РЕФЕРАТ

на тему: ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ И ДИЭЛЕТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ МИНЕРАЛОВ И ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ. ВЫЗВАННАЯ И ЕСТЕСТВЕННАЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ

студента 5 курса 501 группы

направление 05.03.01 геология

геологического факультета

Щучкина Александра Геннадьевича

Проверила: Гончаренко О.П.

Саратов, 2016 год

Содержание

Введение

1. Электропроводность и диэлектрическая проницаемость минералов

1.1 Электропроводность минералов

1.2 Диэлектрическая проницаемость минералов

1.3 Вызванная и естественная электрохимическая активность

2. Электропроводность и диэлектрическая проницаемость пластовых флюидов

2.1 Водные растворы и углеводороды

2.2 Газы

Заключение

Список используемых источников

3

Введение

Электрические свойства минералов уже давно известны людям. Хорошо описана способность янтаря, наэлектризовываться при трении. Минералы проводники или полупроводники: графит, пирит, никелит, а также самородные металлы, например, медь и серебро - превосходные проводники электричества. А такие минералы, как кальцит, полевой шпат или слюда - не менее превосходные диэлектрики. Достаточно вспомнить мраморные “щиты-изоляторы.” Магнитные и электрические свойства минералов тесно связаны друг с другом. Пьезоэлектрический эффект, обнаруженный братьями Пьером и Жаком Кюри (физиком и минералогом) в 1880 году, характерен для целого ряда минералов: турмалина, нефелина, сфалерита, но необычайно важно, что он великолепно проявлен у кварца. Если на пластинку, определенным образом вырезанную из кристалла горного хрусталя, оказывать давление, то на разных ее сторонах появляются противоположные электрические заряды. А если, напротив, прилагать к пластинке переменные заряды, то она начнет сжиматься и разжиматься, вибрировать, излучая электромагнитные колебания. Благодаря кварцу - пьезоэлектрику геофизиками решена и задача поисков рудных тел, основу которых составляют агрегаты кварцевых зерен: взрывная волна заставляет подобное тело - “ответить” колебаниями пьезоэлектрического эха.

Также электрические свойства минералов широко используются для сепарации (разделения) минералов при минералогическом анализе, и в процессах промышленного обогащения руд и особенно рудных концентратов. Все минералы с металлической связью обладают электропроводностью. Электропроводность минералов может сильно меняться в зависимости от направления в кристалле (например, вдоль и поперек их удлинения).

Другой важнейшей величиной, определяющей электрические свойства минералов, служит диэлектрическая проницаемость, характеризующая их поляризацию под действием электрического поля.

Диэлектрическая проницаемость минералов подвержена сильному влиянию различных примесей, она плохо поддается расчету, и ее каждый раз приходится измерять эмпирически, по мере возможности аппаратуре, позволяющей стандартизировать условия измерения. На различии этих электрических свойств (электропроводность и диэлектрическая проницаемость) минералов горных пород - основано применение электрических методов для изучения геологического строения земной коры, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, разрушения горных пород, определения устойчивости целиков и напряжённого состояния массива, закрепления и осушения горных пород.

• 1. Электропроводность и диэлектрическая проницаемость минералов
• 1.1 Электропроводность минералов

электропроводность диэлектрический проницаемость

Электропроводностью называют способность минералов проводить электрический ток, обусловленная наличием в них подвижных заряженных частиц (носителей заряда) -- электронов, ионов и многих других. Электропроводность отражает тип химических связей, особенности химического состава, структуры и дефектности, то есть электронное строение кристалла (расположение и взаимодействие атомов). Мерой электропроводности служит удельное электрическое сопротивление W, выражаемое в омсантиметрах. В зависимости от величины электропроводности и типа электронного строения все минералы подразделяются на:

проводники: W = 10-6 - 102 Ом

полупроводники: W = 103 - 1010 Ом

диэлектрики: W = 1010 - 1017 Ом

К минералам - проводникам относятся главным образом самородные металлы с металлическим типом химической связи, так как валентная зона у проводников занята электронами наполовину и частично перекрывается зоной проводимости, в которых атомы имеют свободные энергетические уровни. Электропроводность металлов уменьшается с ростом Т и обычно увеличивается с повышением концентрации примесей.

К минералам - полупроводникам относятся сульфиды и оксиды. Их проводимость связана с переходом при нагревании части электронов из валентной зоны в зону проводимости. Соответственно их электропроводимость увеличивается с ростом Т и особенно зависит от содержания примесей и структурных дефектов. Примесная проводимость обусловлена избыточными зарядами.

Минералы-полупроводники (карбонаты, сульфаты, галоиды и др.) имеют ионные связи и отличаются высокими сопротивлениями (10 - 10 Ом). Глинистые минералы (гидрослюды, монтмориллонит, каолинит и др.) обладают ионно-ковалентными связями и характеризуются достаточно низкими сопротивлениями (р<104 Омм). Рудные минералы (самородные, некоторые оксиды) с электронной проводимостью очень хорошо проводят ток (р <1 Ом).

Электропроводность чистых минералов обусловливается наличием в них свободных электронов и ионов, причем ионная проводимость их чрезвычайно мала и практического значения не имеет вследствие незначительной степени электрической диссоциации кристаллов. Наглядные проявления электрических свойств можно наблюдать у некоторых минералов (янтарь, сера, каламин и др.), что выражается в притягивании наэлектризованной поверхностью минерала, мелких кусочков мелких кусочков бумаги, пластика, резины и тп. Накопление электростатических зарядов на поверхности минерала может вызываться различными внешними причинами, к примеру, трением или нагреванием (пироэлектричество) или совокупностью воздействий. К примеру, анальцим слабо электризуется от трения или нагревания. Относительно электропроводных свойств минералы также ведут себя по-разному от совершенных проводников (самородная медь, серебро), до практически не проводящих электричество минералов (слюда). Большинство рудных минералов хорошо проводят электрический ток. Все рудные минералы по величине и природе электропроводности и диэлектрической проницаемости можно разделить на три большие группы:

1. Минералы, обладающие высокой электропроводностью - самородные металлы и их природные образования. (серебро, медь, платина, висмут, петландит, ковеллин, миллерит, пирротин, никелин).

Графит - вещества с электронной проводимостью, их удельное сопротивление с составляет: 10-8 ч10-5 Ом · м, значение диэлектрической проницаемости е - стремится к бесконечности.

2. Минералы, обладающие средней (низкой) электропроводностью - большая часть оксидов, сульфидов, арсенидов, селенидов (пирит, галенит, ильменит, псиломелан, магнетит, борнит, халькопирит, арсенопирит, теннантит), минералов с электронной и дырочной проводимостью, в основном полупроводники. с этой группы 10-6 ч10-8 Ом · м, е - нередко больше 80, например у арсенопирита, галенита, молибденита, рутила, пирротина. Высокие значения е обусловлены наличием в этих минералах высокополярных ионов атомов кислорода, серы, меди, железа, и свинца и других. Однако в этой группе присутствуют также минералы с небольшими значениями е и высоким с (сфалерит, киноварь, антимонит).

3. Минералы, обладающие незаметной электропроводностью (куприт, касситерит, киноварь, сфалерит, хромит, лимонит, браунит, антимонит, висмутин). Большая часть минералов третьей группы - типичные диэлектрики с удельным сопротивлением от 5·107 до 3·1016 Ом · м (чаще всего с>1011 Ом · м) и диэлектрической проницаемостью е = 4ч12, причем для большинства минералов третьей группы - ионная, для них характерны различные виды поляризации смещения. К этой группе относится большинство породообразующих минералов осадочных пород - кварц, полевые шпаты, кальцит, доломит, гипс, ангидрит, галит, сильвин. Для этих минералов-диэлектриков с преимущественно ковалентными связями характерны очень высокие сопротивления (1012--1015 Ом). Отдельные минералы этой группы отличаются повышенными значениями е: алмаз - 16, серицит (гидрослюда) - 19 - 25. Влияние температуры Т на параметры с и е различных минералов - неодинаково. Удельное сопротивление проводников (минералы первой группы) с ростом Т растет благодаря возрастанию интенсивности колебаний ионов кристаллической решетки, препятствующих перемещению электронов;

с полупроводников и диэлектриков напротив уменьшается с ростом Т благодаря: возрастанию концентрации свободных электронов вблизи дырок и росту числа дырок (полупроводники), увеличению числа подвижных ионов в решетке (диэлектрики). Величина е минералов вначале с ростом Т не меняется или растет незначительно, а затем, начиная с некоторого значения Т, характерного для данного минерала, возрастает интенсивно до определенного значения е. Влияние давления на параметры с и е минералов - незначительно. Процесс электропроводности обуславливается направленным движением заряженных частиц (ионов, электронов, дырок) под действием внешнего электрического поля. Единицей измерений удельной электропроводности в системе СИ является См/м, а удельного электрического сопротивления - Ом*м. Оно меняется в горных породах и рудах в очень широких пределах: от 10-3 до 1015 Ом.

Первые две группы минералов составляют «жесткий» скелет большинства горных пород. Глинистые минералы создают «пластичный» скелет. Характерно, что «пластичные» минералы способны адсорбировать связанную воду, а породы с «жесткими» минералами могут насыщаться лишь свободной водой.

Существуют специальные приборы, с помощью которых измеряют электропроводность. Минералы с очень высокой, высокой и средней электропроводностью можно испытывать с помощью обычной электрической лампочки. Слабая электропроводность измеряется с помощью миллиамперметра. Минералы с очень слабой электропроводностью с помощью миллиамперметра замерить нельзя.

1.2 Диэлектрическая проницаемость минералов

Диэлектрическая проницаемость характеризует способность вещества изменять напряженность первичного электрического поля вследствие явления поляризации, то есть упорядоченной ориентировки связанных электрических зарядов. При этом величина е показывает, во сколько раз в данной среде сила взаимодействия (напряженность электрического поля) между электрическими зарядами уменьшается по сравнению с вакуумом. Диэлектрическая проницаемость является одной из важных физических констант минералов, не проводящих электрического тока.

К диэлектрикам принадлежит большинство минералов (полевой шпат, алмаз и т.д.). Они характеризуются наличием заполненных зон. Их называют изоляторами. Но их можно наэлектризовать путем трения, облучения. Важная роль в возникновении электропроводности принадлежит дефектным структурам, в которых создаются благоприятные условия для свободного передвижения электронов. В минералах с дефектными структурами возникает аномально высокая электропроводность.

Диэлектрическая проницаемость минералов при небольших частотах находится обычно в пределах от 3 до 25. Наименьшее значение величины er (около 3 - 4) имеют минералы, обладающие в основном электронной поляризацией (например кварц, ортоклаз, гипс, сера). Минералы, у которых к электронной добавляется еще ионная поляризация, обычно обладают большей диэлектрическай проницаемостью. Так у галита (каменная соль) и сильвина er = 4,74 - 6,4. У минералов с дипольной поляризацией диэлектрическая проницаемость еще больше. Именно этим объясняется высокая диэлектрическая проницаемость воды (81), льда (73), рутила (130) и других. Большая диэлектрическая проницаемость характерна для рудных минералов из-за миграционной поляризации.

Диэлектрические свойства минералов определяется диэлектрической проницаемостью, которую представляют в комплексном виде:

е = е? - iе??

Действительная составляющая е? определяет способность вещества к поляризации в электрическом поле, а мнимая е?? - определяет диэлектрические потери (или рассеиваемую мощность).

Диэлектрические потери в диэлектриках характеризуют тангенсом угла потерь tgд, связанную с е?? соотношением:

е?? = е tgд

Потери в проводниках и полупроводниках определяются удельной электрической проводимостью:

г = ще??ео

где щ = 2рf частота, а ео - электрическая постоянная (ео = 8,85. 10-12 Ф/м).

Мощность, выделяемая в единице объема вещества Р = щЕ2 е??ео, где Е - напряженность действующего поля.

В диэлектрических минералах удельная мощность Р = щЕ2 ео е tgд, а

в проводящих Р = гЕ2

Во всех кристаллах имеется электронная поляризация. Она дает низкую е и очень малые потери (tgд - низкий) на всех частотах вплоть до оптических. Но в некоторых кристаллах может быть и ионная поляризация, тогда диэлектрическая проницаемость выше (например, у перовскита е = 150). Диэлектрические потери этих веществ во всех частотах остаются малыми.

В полярных диэлектриках наблюдается релаксационная поляризация и потери в них велики (например, у топаза состав которого Al2 [SiO4] (F, OH)2,

е = 6,8, a tgд = 10-2 - 10-3,

у турмалина е = 6,3 с tgд = 10-3. В то время, как у неполярных диэлектриках, например, у кварца е = 4,51, tgд = 2 .10-4 ).

В проводящих минералах основной вклад в диэлектрические потери вносит их электропроводность. Так, если удельная проводимость вещества 1 См/м, а е = 10, то tgд = 0,75 на частоте 2,4 ГГц. Поэтому в таких минералах рассеиваемая мощность поля определяется ранее указанной формулой и не зависит от е.

В таблице.1 представлены диэлектрические параметры минералов с различными механизмами потерь - как релаксационными, так сквозной проводимости.

Таблица.1

Минералы с высокими диэлектрическими потерями

Минералы	Состав	е	tgд
Мрамор	СаСО3	8,8	10-2
Кальций	СаСО3	8	10-2
Магнезит	МgCO3	10,6	10-2 -10-3
Доломит	CaMg(CO3)2	7,7	10-2
Сидерит	FeCO3	7	10-2
Стронцианит	SrCO3	7	10-2
Ангидрит	CaSO4	6,5	10-3
Гипс	CaSO42H2O	7,9	10-2

Потери проводимости в полупроводящих веществах сильно растут с ростом температуры, а также с увеличением влажности. В пористых минералах при их увлажнении проводимость сильно растет, что приводит к увеличению, как диэлектрической проницаемости, так и потерь. В гетерогенных веществах, содержащих проводящие включения, какими являются многие горные породы, проводимость одной из фаз приводит к появлению миграционных диэлектрических потерь, которые зависят от частоты. Обычно максимум миграционных потерь в области низких частот, но в рудах с сильно проводящими минералами он оказывается в метровом или дециметровом диапазоне волн.

В минералах, являющимися анизотропными кристаллами, значение tgд зависит от кристаллографического направления. Диэлектрические потери также зависят от примесей. Действие сильного поля приводит к тому, что порода быстро нагревается, и ее параметры изменяются, потери растут. Вследствие этого может возникнуть лавинообразный процесс разогрева, вплоть до плавления породы.

Диэлектрическая проницаемость е минералов и горных пород изменяется с повышением температуры и давления. Закономерность изменения е в условиях высоких температур и давлений существенно зависит от частоты электрического поля. При повышении температуры диэлектрическая проницаемость большинства минералов и горных пород до некоторого значения сохраняется постоянной или слабо увеличивается, а затем возрастает интенсивно. С повышением частоты электрического поля расширяется область температуры, в которой в изменяется слабо. (Таблица 43). Предельная температура в этой области зависит не только от частоты электрического поля, но и от кристалло- и петрохимических особенностей минералов и горных пород.

Минералы, содержащие в своем составе лишь катионы Fе2+, F3+ или сочетание их с Nа+ и Са2+, обнаруживают при 100 °С высокие значения е (альмандин, геденбергит, эгирин, рибекит, родусит, актинолит и др.) и интенсивное увеличение диэлектрической проницаемости с повышением температуры. Минералы магнезиального состава (энстатит, антофиллит, тремолит) и полевые шпаты с высоким сопротивлением (ортоклаз, микроклин) в диапазоне 10--107 Гц проявляют слабую дисперсию и характеризуются значительной областью небольшого изменения е Широкий диапазон значений диэлектрической проницаемости горных пород (от сотен до нескольких единиц при f=103 Гц) в интервале температур 200--1000 °С существенно сужается с повышением частоты и обычно находится в пределах 5--10 .

Таблица 2. Диэлектрическая проницаемость минералов при температуре 1000C на различных частотах

Минерал	e при f, Гц
	10	103	105	107	3•107
Энстатит	16,9	8,9	8,8	8,8	8,5
Тремолит	25	10	10	7,1	7,1
Антофиллит	32	11,9	11	8,1	8,3
Жедрит	37	12	11	10,4	10,4
Жадеит 1	--	1424	96	11,8	11,7
Жадеит 2	--	702	92	11,7	11,7
Геденбергит	--	244	82	14,9	14,8
Родусит	270	43	30	8,4	8,4

1.3 Вызванная и естественная электрохимическая активность

Вызванная электрохимическая активность -- свойство минералов и горных пород поляризоваться при прохождении электрического тока и создавать в окружающем пространстве электрическое поле. Является следствием физико-химических процессов, возникающих в минералах и горных породах под действием электрического тока. К числу этих процессов относятся: окислительно-восстановительные ( электродные ), электроосмос, поляризация объемная и другие. Характер и интенсивность перечисленных явлений зависят от литологического и минералогического состава пород и химического состояния природных вод. Потенциалы вызванной поляризации возрастают с увеличением плотности тока (по сложным законам) до определенных пределов, зависящих, от электрохимических свойств минералов и убывают со временем. Вызванная электрохимическая активность используется при каротаже (Каротаж методом вызванных потенциалов) и в электроразведке.

Количественно вызванная электрохимическая активность определяется отношением разности потенциалов вызванной поляризации к приложенной:

Ав = ДUВП / ДUПР

Величина вызванной электрохимической активности Ав горных пород зависит от многих факторов, главными из которых являются химико-минералогический состав, удельная поверхность твердой фазы, содержание минералов с электронной проводимостью, минерализация вод, насыщающих поровое пространство. В терригенных и карбонатных породах величина Ав растет с увеличением удельной поверхности и уменьшением проницаемости, с увеличением удельного сопротивления пластовых вод своды . При насыщении минерализованной водой Ав практически исчезает.

На изучении Ав основано исследование скважин методом вызванной поляризации (ВП). Метод вызванной поляризации используется: для выделения углей различного состава и определения их зольности; выделения и изучения полиметаллических вкрапленных руд; выделения и исследования зон сульфидного оруденения, а в некоторых случаях для изучения проницаемости терригенных пород, выделения трещинных зон в карбонатных породах и выделения зон обводнения нефтяных коллекторов пресной водой .В настоящее время метод ВП в нефтяной и газовой геологии в промышленном масштабе не используется.

Под естественной электрохимической активностью понимают способность минералов и горных пород создавать естественные постоянные электрические поля (поля собственной или самопроизвольной поляризации). в результате возникновения в породе различных электрохимических процессов, приуроченных, как правило, к границам пластов и более сложных геологических тел, а также к границе скважина - порода при вскрытии геологического разреза скважиной и изучении его методами ГИС. К этим процессам относятся: диффузия солей на границе растворов электролита различной концентрации, течение жидкости в пористой среде под влиянием перепада давлений, также эти поля могут возникать в силу окислительно-восстановительных реакций, связанных с наличием и движением в породах растворов разной концентрации и химического состава. Соответственно различают диффузионно-адсорбционную, фильтрационную, окислительно-восстановительную электрохимическую активность.

За электрохимическую активность иногда принимают коэффициент пропорциональности между напряженностью естественного электрического поля и основными факторами, которыми оно обусловлено (отношением концентраций подземных вод, давлением и др.). Коэффициент, а измеряют в милливольтах. Он составляет - (10 -- 15) мВ для чистых песков, близок к нулю для скальных пород, возрастает до 20 -- 40 мВ для глин и до сотен милливольт для руд с электронно-проводящими минералами. В целом, а зависит от многих природных факторов (минерального состава, глинистости, пористости, проницаемости, влажности, минерализации подземных вод и других.). Способность пород поляризоваться, т.е. накапливать заряд при пропускании тока, а затем разряжаться после его отключения, оценивают коэффициентом поляризуемости з.

Значение з вычисляют в процентах, как отношение напряжения ДUвп, которое остается в измерительной линии по истечении определенного времени (обычно 0,5 -- 1 с) после размыкания токовой цепи к напряжению ДU в той же линии при пропускании тока:

з = { ДUвп / ДU)*100%

• 2. Электропроводность и диэлектрическая проницаемость пластовых флюидов
• 2.1 Водные растворы и углеводородные жидкости
• Безводная нефть и нефтепродукты являются диэлектриками (диэлектрическая проницаемость нефти 2; для сравнения у стекла она 7-8). У безводных чистых нефтепродуктов электропроводность совершенно ничтожна, что имеет важное практическое значение и применение. Так, твердые парафины применяются в электротехнической промышленности в качестве изоляторов, а специальные нефтяные масла (конденсаторное, трансформаторное) - для заливки трансформаторов, конденсаторов и другой аппаратуры, например, для наполнения кабелей высокого давления (изоляционное масло С-220). Высокие диэлектрические свойства нефтепродуктов способствуют накоплению на их поверхности зарядов статического электричества. Их разряд может вызвать искру, а следовательно и загорание нефтепродукта.
• В процессе изучения зависимости электропроводности и диэлектрической проницаемости нефтей от частоты при различных температурах выяснилось, что диэлектрическая проницаемость нефти с ростом частоты уменьшается. Экспериментальные данные измерения электропроводности и диэлектрической проницаемости различных нефтей при температуре 20 °С представлены на Рисунке 1 и Рисунке 2. ( - диэлектрическая проницаемость нефти, - активная удельная электропроводность , - общий тангенс угла диэлектрических потерь для плохо проводящих жидкостей [2]; - проводимость, обусловленная движением в электрическом поле «свободных» ионов).
• Из графиков (Рисунке 1 и 2) видно, что наибольшее расхождение величин электропроводности и диэлектрической проницаемости наблюдается при изменении частоты от 1 кГц до 100 кГц. Определим отношения диэлектрических проницаемостей при частотах f1 и f2 и отношения электропроводностей при частотах f2 и f1 для различных нефтей:
• ;
• ;
• ;
• ;
• ;
• ,
• где - диэлектрические проницаемости при частотах f= 0,001 МГц, f= 0,1 МГц для нефтей АВТ-6 сырая, АТ-6 сырая и АВТ-6 обессоленная соответственно;
• - электропроводности при частотах f= 0,001 МГц, f= 0,1 МГц для нефтей АВТ-6 сырая, АТ-6 сырая и АВТ-6 обессоленная соответственно. Таким образом, для каждой из нефтей уровень величин электропроводностей и их приращение на единицу частоты существенно отличаются. Наблюдаются также различия величин приращений диэлектрической проницаемости, приходящейся на единицу частоты. Данные факты и величины и позволяют охарактеризовать нефть, ее основной фракционный состав и ее месторождение.
• Рисунок 1. Зависимости диэлектрической проницаемости нефти от частоты при T=20 єС: 1 - АВТ-6 сырая, 2 - АТ-6 сырая, 3 - АВТ-6 обессоленная
• Рисунок 2. Зависимости активной удельной электропроводности от частоты при T=20 єС: 1 - АВТ-6 сырая, 2 - АТ-6 сырая, 3 - АВТ-6 обессоленная

2.2 Газы

Поляризация газа может чисто электронной или дипольной, если молекулы газа обладают дипольным моментом. Газы имеют малые плотности из-за больших расстояний между молекулами. Поэтому поляризация газов незначительная и диэлектрическая проницаемость газов е при нормальном давлении близка к 1.

Диэлектрическая проницаемость газов растет с ростом радиуса молекулы, поскольку из-за роста радиуса возрастает поляризуемость молекулы Зависимость диэлектрической проницаемости газов от давления p и температуры T определяется изменением концентрации молекул n:

p = nkT

Здесь k - постоянная Больцмана.

Проводимость газов имеет ионную природу и определяется уравнением того же типа, что и проводимость растворов электролита. Удельное сопротивление с смеси газообразных углеводородов, так же как и воздуха у поверхности Земли, составляет: 1014 Ом · м. Величина е углеводородных газов с ростом давления увеличивается, изменяясь от 1 до 2 в связи с увеличением плотности газа. Удельное электрическое сопротивление газов с ростом температуры незначительно уменьшается, величина е газов практически не зависит от температуры при: Т?500 °С.

Заключение

Диэлектрические методы позволяют более детально расчленять разрезы скважин, сложенные породами среднего и высокого удельного электрического сопротивления, выявлять места прорыва пресных вод, нагнетаемых при разработке месторождения, изучать водоносные пласты, насыщенные пресными пластовыми водами, определять истинную диэлектрическую проницаемость пород с целью изучения их коллекторских свойств и нефтенасыщения.

В современном комплексе наук о Земле одной из важнейших проблем является изучение глубинного строения и состава земной коры, верхней мантии и протекающих в них процессов. В этой связи большое значение приобретает познание законов изменения физических свойств минерального вещества при высоких термодинамических параметрах, которые необходимы для развития теории и экспериментального моделирования.

Высокая чувствительность электропроводности минералов и горных пород к температуре, вещественному составу и физико-химическим процессам, широкое применение электрических методов при геофизических исследованиях открывают новые возможности для более корректного решения ряда важных вопросов физики Земли - уточнения вещественного состава и структуры земной коры и верхней мантии; распределения температур с глубиной; выяснения физической природа электрических предвестников землетрясения и т.д.

Список используемых источников

1. Петров В.М., Разупрочнение горных пород мощным электромагнитным полем СВЧ. Москва Информмост - Радиоэлектроника и телекоммуникации 2002г., № 2., стр. 81,82, 114-116.

2. Пархоменко Э. И., Электрические свойства минералов и горных пород при высоких давлениях и температурах. Москва 1984г., стр. 11, 12,13, 26,27,49.

3. Зайцев Ю.В., Кустов Е.Ф., Кузищина Т.К., Физико-химические свойства элементов проводников. Москва.: Издательство МЭИ, 2002г., стр.24,26, 51-58.

4. Добрынин В.М., Вендельштейн Б.Ю., Кожевников Д.А., Петрофизика (Физика горных пород): Учеб. Для вузов. 2-ое изд. перераб. И 121,125,160,169

Размещено на Allbest.ru