Влияние всестороннего сжатия


В условиях забоя горная порода находится под действием горного, гидростатического и пластового (порового) давления. Из этих трех параметров мы можем управлять только гидростатическим давлением столба жидкости в скважине.

Горное давлениег кг/см2) определяется как давление от веса вышележащих пород и определяется по формуле:

Рг = 0,1gnL,

где gn - средний объемный вес горных пород в г/см3;

L - глубина залегания породы в м.

Гидростатическое давлениегид кг/см2) - это давление столба промывочной жидкости, определяемое по формуле:

Ргид = 0,1gжL,

где gж - удельный вес промывочной жидкости в гсм3;

L - высота столба промывочной жидкости в м.

Пластовое давлениепл кг/см2) - это давление поровой жидкости в пласте. Если пласт открытый (т. е. выходящий на поверхность), то

Рпл = 0,1gплL1 ,

где gпл - средний удельный вес поровой жидкости в гсм3;

L1 - пьезометрическая высота в м.

В свою очередь

L1 = Lскв + (Ап - Ау),

где Lскв - глубина залегания пласта в скважине в м;

Ап - альтитуда пьезометрического уровня пласта в м;

Ау - альтитуда устья скважины в м.

В закрытых пластах Рпл определяется путем непосредственных замеров в скважине. Тогда Рпл для любой другой скважины (на одной площади) будет определяться по формуле:

Рпл = Рпл/ + 0,1(А1 - А2),

где Рпл/ - замеренное пластовое давление в кг/см2;

А1 - альтитуда пласта, где замерялось давление в м;

А2 - альтитуда пласта, для которого подсчитывается Рпл в м.

Различают ещебоковое давлениебок кг/см2), которое можно определить по формуле:

Рбок = lРг ,

где l - коэффициент бокового распора (l близка к 1).

Чаще Рпл незначительно отличается от Ргид, но иногда бывают аномально высокие пластовые давления (например, на промыслах Чечено-Ингушетии в верхнемеловых и нижнемайкопских отложениях Рпл в 1,5 ¸ 2,2 раза выше Ргид.

Исследования показали, что с ростом Ргид, Рг и Рпл скорости бурения значительно снижаются. При этом максимальное влияние оказывает гидростатическое давление Ргид (известно, что при переходе с глинистого раствора на воду механические скорости растут до 20 ¸ 40 %, а проходка на долото возрастает на 10 ¸ 15 %).

Наибольшее снижение Ргид достигается при применении аэрированных жидкостей или газообразных агентов. При этом механическая скорость увеличивается в 2 ¸ 6 раз, а проходка на долото - в 1,5 ¸ 10 раз.

Сопротивляемость разбуриванию горных пород под действием давлений в забойных условиях В. И.Тарасевич предлагает определять по формуле:

sL = s0 + а1гид - Рпл) + а Рг ,

где s0 - сопротивляемость разбуриванию пород вблизи дневной поверхности;

а1 - коэффициент, учитывающий ухудшение буримости под действием Ргид и перепаде давления на поверхности забоя;

а - коэффициент, учитывающий ухудшение буримости под действием Рг.

Из сказанного можно сделать вывод, что на упругие, пластические, прочностные характеристики горных пород и на энергоемкость их разрушения значительное влияние оказывает давление (его величина). (Следует также отметить, что ряд исследователей, проводя эксперименты при высоких давлениях, недостаточно полно моделируют напряженное состояние горных пород в условиях забоя, не учитывают влияние жидкой среды, перепадов между давлениями и другие факторы).



Дата добавления: 2021-11-16; просмотров: 294;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.