Вопрос №33

Значительное влияние на процесс разрушения пород на забое скважин оказывает поровое давление – p_f. Например, в слабоуплотненных породах с высоким давлением флюидов в порах механическая скорость бурения возрастает, что иногда использовалось для обнаружения пластов с нефтью и газом при разведке месторождений углеводородов.

Особый интерес представляет влияние давления бурового раствора на буримость, поскольку это давление можно регулировать изменением плотности бурового раствора.

Имеющиеся данные указывают [18], что с увеличением давления на забой скважины буримость горных пород снижается. При этом на скорость бурения влияет разница между забойным давлением бурового раствора σ_г (зависимость 1.9) и пластовым поровым давлением р_f

Фактически на буримость влияет не столько величина порового давления р_f , сколько разность давлений бурового раствора и в поровом пространстве пласта на глубине проникновения породоразрушающих резцов в породу забоя.

Вопрос №34

Суть бурения на дипресии в том, что давление в скважине меньше чем пластовое давление.

Технологии бурения при отрицательном перепаде давления (давление флюида в пласте превышает давление в скважине у забоя) получили название «бурение на депрессии»

Вопрос №35

Твердость – сопротивляемость горной породы разрушению (образование лунки разрушения) или пластической деформации при внедрении в неё другого, более твердого, чем горная порода, тела, которое характеризуется определенной формой торца и его размерами.

Понятие твердости впервые было введено в минералогии. В 1811 г. Ф. Моос составил шкалу относительной твердости, в которую было включено десять минералов, принятых в качестве эталона: тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз, кварц, топаз, корунд и алмаз.

Вопрос №36

Для определения твердости горных пород в соответствии с ГОСТ 12288-66 применяют метод проф. Л.А.Шрейнера, который состоит в реализации внедрения плоского цилиндрического индентора в поверхность горной породы. Твердость определяется как соотношение нагрузки, вызвавшей разрушение (вдавливанию индентора) породы, к площади торца индентора. Метод Л.А.Шрейнера позволяет определить не только твердость, но и оценить упругие и пластические свойства горных пород в процессе испытаний небольших образцов – кубиков с размерами сторон 30-50 мм или цилиндров высотой 40 ÷ 60 мм, получаемых из керна диаметром 40-90 мм. Образцы должны иметь строго плоскопараллельные шлифованные поверхности.

Д ля определения твердости горных пород используют закаленные стальные или твердосплавные инденторы с плоскими цилиндрическими торцами различного диаметра (рис. 3.1).

Для испытаний твердых пород применяют инденторы с торцами площадью не более 2 мм² (d=1,5 мм), для менее твердых пород используют инденторы с площадью торца 3 мм² (d=2 мм), для сильнопористых и малопрочных пород применяют инденторы с площадью основания 5 мм² и более (d=2,5 и более мм).

При выборе индентора Л.А.Шрейнер рекомендовал условие, которое состоит в том, чтобы торец индентора мог опираться одновременно на два известных основных компонента, слагающих горную породу: кристалл и цементную связку. Если размер торца индентора будет меньше размера одного из указанных компонентов, то результаты измерений твердости будут соответствовать твердости либо кристалла, либо цементной связки. Поэтому инденторы меньшего диаметра рекомендуется применять для породы с мелкокристаллической структурой, а большего – для крупнокристаллической.