Kőzetek összenyomhatóságának vizsgálata laboratóriumi háromtengelyű kísérletben Műszaki Tudományi

31 OTDK, Műszaki Tudományi Szekció, 8B_Geotechnológia, geodézia, műszaki földtudomány Tagozat.

Kőzetek összenyomhatóságának vizsgálata laboratóriumi háromtengelyű kísérletben

Hallgató: Kiss Anett
Szak: Földtudományi mérnök, Képzés típusa: msc, Intézmény: Miskolci Egyetem, Kar: Műszaki Földtudományi Kar

Témavazető: Dr. Dobróka Mihály - egyetemi tanár, Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar

Bányászati tevékenység során – legyen szó mélyművelésről vagy fluidum bányászatról – a termelés hatására megváltozó effektív feszültségek okozta kompakció nem elhanyagolható következményekkel jár. Az így kialakuló felszínsüllyedés termelést befolyásoló és gazdasági hatásait fontos már a kutatás elején megismerni, a terület kiértékelési modelljébe belekalkulálni.

A kőzetek kompresszibilitása (C_b – bulk compressibility) a mátrixot alkotó elemek, és a köztük lévő pórusteret kitöltő fluidumok összenyomhatóságából áll. Előbbi mértéke a tapasztalatok alapján igen kicsi, a gyakorlatban legtöbbször elhanyagolható nagyságúnak tekintik. Ezen dolgozatban az olaj- és gázipar számára szükséges kőzet-kompresszibilitás jelentőségét és meghatározásának módjait ismertetem. A különböző laboratóriumi eljárások elvi és gyakorlati hátterének, előnyeinek és hátrányainak bemutatása után részletesen foglalkozom az általam is alkalmazott metódussal.

Ennek lényege, hogy a kőzet összenyomhatóságának vizsgálatát két eljárás, a „Triaxiális feszültségváltozás axiális alakváltozással” és a „Pórusnyomás csökkentése akadályozott radiális alakváltozással” kísérlettípusok kombinációjaként hajtottam végre triaxiális mérőcellában. A méréseket három különböző fúrásból és mélységből származó öt-öt próbatesten végeztük el a németországi Gesteinslabor Dr. Eberhard Jahns kőzetmechanikai vizsgálatokat végző laborban. A mintákat tárolókőzetből származó fúrómagokból vettük.

Az eredmények két eljárással kerültek kiértékelésre. Az első esetben a kőzetmátrix kompresszibilitása elhanyagolásra került, míg a második esetben figyelembe lett véve. Az eredményeket az irodalmi ajánlásokkal összevetve jó egyezést kaptunk. A kísérletek elvégzése és a kiértékelésekből származó tapasztalatok alapján olyan eljárás került kifejlesztésre, mely költséghatékony és a lehető legegyszerűbb kísérleti ráfordítást kívánja meg, miközben az összenyomhatóságot jó pontossággal képes leképezni.