|
на пласты условия течения или разрушения глинистых пород в этом случае наиболее благоприятны. Они не дают ответа и на вопрос, почему обвалам подвержены в основном глинистые породы и породы, цементирующим веществом которых являются глинистые материалы. 1.2.1. Напряженно-деформированное состояние горных пород Горные породы в толще земной коры находятся в состоянии равновесия, определяющего природную устойчивость горных массивов. Это равновесие, однако, непрерывно нарушается в процессе бурения скважин, что приводит к деформации горных пород в приствольной зоне и переходу их к новому состоянию равновесия. Такое внезапное нарушение равновесия и переход горных пород в новое равновесное состояние вызывает различные осложнения, вплоть до полного разрушения скважины. Если допустить, что скважина представляет собой цилиндрическую горную выработку со стенкой бесконечной толщины, то породы, залегающие на глубине И от поверхности и на некотором расстоянии г от оси скважины, испытывают вертикальное давление ри от веса вышележащих пород, боковое давление рч, являющееся следствием вертикального, и внутреннее давление рж промывочной жидкости [16]. Под действием этих сил возникают нормальные напряжения: аь вертикальное, ст© тангенциальное, направленное перпендикулярно радиусу скважины, аг радиальное, направленное вдоль радиуса скважины (Рис. 2.1.). Вследствие вертикального направления скважины и симметричности нагрузки касательные напряжения на площадках действия нормальных отсутствуют, поэтому ан, (?о и аг являются главными нормальными напряжениями и определяют напряженное состояние горного массива в приствольной зоне скважины. 20 |
глинистых пород характер напряженного состояния пород, их физикохимическое взаимодействие с промывочной жидкость (фильтратом), механическое воздействие бурильного инструмента в любом их сочетании. 1.2.1. Напряженно-деформированное состояние горных пород Горные породы в толще земной коры находятся в состоянии равновесия, определяющего природную устойчивость горных массивов. Это равновесие, однако, непрерывно нарушается в процессе бурения скважин, что приводит к деформации горных пород в приствольной зоне и переходу их к новому состоянию равновесия. Такое внезапное нарушение равновесия и переход горных пород в новое равновесное состояние вызывает различные осложнения, вплоть до полного разрушения скважины. Если допустить, что скважина представляет собой цилиндрическую горную выработку со стенкой бесконечной толщины, то породы, залегающие на глубине h от поверхности и на некотором расстоянии г от оси скважины, испытывают вертикальное давление р}1 от веса вышележащих пород, боковое давление р,„ являющееся следствием вертикального, и внутреннее давление рж промывочной жидкости [16]. Под действием этих сил возникают нормальные напряжения: оь вертикальное, Ое тангенциальное, направленное перпендикулярно радиусу скважины, аградиальное, направленное вдоль радиуса скважины (Рис. 2.1.). Вследствие вертикального направления скважины и симметричности нагрузки касательные напряжения на площадках действия нормальных отсутствуют, поэтому Oh, &0 и ог являются главными нормальными напряжениями и определяют напряженное состояние горного массива в приствольной зоне скважины. 21 |