|
нарушения устойчивости глинистых пород рассматривался Васильевым, Шмелевым и другими. Что касается размера пор и каналов породы, следует отметить, что поступление жидкости в некоторые капиллярные и субкапиллярные каналы пласта может быть значительным, если величина избыточного давления будет превышать величину капиллярного давления жидкости в этих отверстиях. При смачивании пористых тел в порах возникает заметное капиллярное давление: 2а где а поверхностное натяжение. Это давление возрастает обратно пропорционально радиусу пор и для наиболее мелких пор достигает значительной величины. В случае неполного смачивания капиллярное давление не достигает предельного значения и определяется выражением: _ 2 а Р -—COS0> (1.12.) где 0угол смачивания, г-радиус капилляра. При перемене знака смачивания капиллярное давление также меняет знак, препятствуя или способствуя проникновению жидкости в поры горной породы. Максимальную высоту поднятия жидкости в капилляре hK цилиндрической формы можно определить по формуле: 2аhk =—, (1.13.) где уж удельный вес жидкости. |
породах нс исключается возможность свободнопринудительного движения жидкости. Само по себе поступление жидкости в горную породу еще не определяет эффекта ее действия на породу. Известно, что гидрофобные жидкости не вызывают набухания глин, а мягкая пресная вода способствует набуханию и расслоению глинистых пород. То есть, в первую очередь важен важен состав фильтрующейся жидкости. Так как разрез скважины представлен породами различного минералолитологического и химического состава, то, естественно, что в одних и тех же условиях действие промывочной жидкости будет неодинаково. Поступление промывочной жидкости (воды или фильтрата) в горную породу создаст условия, нарушающие молекулярно-кинетическое равновесие на границе жидкость — твердое тело, изменяется обменный комплекс среды, вследствие чего проявляются новые формы взаимодействия жидкости с минералом и цементирующим материалом, иногда приводящие к предельному ослаблению связей и разрушению породы. Учитывая наличие у глин развитой системы микротрещин (трещиноватость может достигать 20 %), можно предположить возможность капиллярных процессов. Капиллярный процесс как одну из возможных причин нарушения устойчивости глинистых пород рассматривался Васильевым, Шмелевым и другими. Что касается размера пор и каналов породы, следует отмстить, что поступление жидкости в некоторые капиллярные и субкапиллярные каналы пласта может быть значительным, если величина избыточного давления будет превышать величину капиллярного давления жидкости в этих отверстиях. При смачивании пористых тел в порах возникает заметное капиллярное давление: Р 2а 30 (1.11.) где о поверхностное натяжение. Это давление возрастает обратно пропорционально радиусу пор и для наиболее мелких пор достигает значительной величины. В случае неполного смачивания капиллярное давление не достигает предельного значения и определяется выражением: где 0угол смачивания, г радиус капилляра. При перемене знака смачивания капиллярное давление также меняет знак, препятствуя или способствуя проникновению жидкости в поры горной породы. Максимальную высоту поднятия жидкости в капилляре hK цилиндрической формы можно определить по формуле: где уж удельный вес жидкости. Капиллярные процессы связаны со смачиваемостью пород, поэтому они могут иметь место в сухих и слабоувлажненных глинах. Капиллярное всасывание фильтрата бурового раствора приводит к возникновению дополнительного расклинивающего давления, вызванного поверхностными силами, а также уменьшает силы сцепления в горной породе. Капиллярные процессы и связанное с ним увлажнение пород, могут оказаться причиной в дальнейшем диффузионно-осмотических перетоков. Диффузиоппо-осмопшческий массоперенос. Известно, что диффузия в глинах процесс самопроизвольного выравнивания концентрации воды или фильтрата бурового раствора в системе глина—среда бурового раствора. Диффузия ионов и молекул воды весьма замедленный процесс, cos О , ( 1-12.) г (1.13.) 31 |