1. Тепловые свойства горных пород.
Тепловые свойства горных пород характеризуются удельной теплоёмкостью, коэффициентом температуропроводности и коэффициентом теплопроводности.
Удельная (массовая) теплоёмкость характеризуется количеством теплоты, необходимым для нагрева единицы массы породы на 1°С:
.(2.1)
Этот параметр необходимо учитывать при тепловом воздействии на пласт.
Тепловые свойства горных пород характеризуются удельной теплоёмкостью, коэффициентом температуропроводности и коэффициентом теплопроводности.Удельная (массовая) теплоёмкость характеризуется количеством теплоты, необходимым для нагрева единицы массы породы на 1°С:
.(2.1)
Этот
параметр необходимо учитывать при
тепловом воздействии на пласт. Коэффициент
теплопроводности (удельного
теплового сопротивления) l
характеризует количество теплоты dQ,
переносимой в породе через единицу
площади S
в единицу времени t
при градиенте температуры dT/dx:
.(2.2)
Коэффициент температуропроводности (α) характеризует скорость прогрева пород (или скорость распространения изотермических границ). Коэффициенты линейного (aL) и объёмного (aV) расширения характеризуют изменение размеров породы при нагревании:
.(2.3)
Взаимосвязь тепловых свойств горных пород выражается соотношением (2.4):
.(2.4)
Коэффициент температуропроводности (α) характеризует скорость прогрева пород (или скорость распространения изотермических границ).
Коэффициенты линейного (aL) и объёмного (aV) расширения характеризуют изменение размеров породы при нагревании:
.(2.3)
Взаимосвязь тепловых свойств горных пород выражается соотношением (2.4):
. (2.4)
2. Функции и составы буровых растворов, приборы для определения параметров буровых растворов.
Функции бурового раствора 1. Удаление продуктов разрушения из скважины; 2. Охлаждение породоразрушающего инструмента и бурильных труб; 3. Удержание частиц выбуренной породы во взвешенном состоянии; 4. Создание гидростатического равновесия в системе "ствол скважины - пласт"; 5. Сохранение проницаемости продуктивных горизонтов; 6. Перенос энергии от насосов к забойным механизмам; 7. Обеспечение проведения геофизических исследований; 8. Предохранение бурового инструмента и оборудования от коррозии и абразивного износа; 9. Закупоривание каналов с целью снижения поглощения бурового раствора и водопритоков; 10. Предотвращение газо-, нефте-, водо проявлений; 11. Снижение коэффициента трения.
Состав:
В практике бурения в качестве буровых растворов используются: 1) вода; 2) водные растворы; 3) водные дисперсные системы на основе: – добываемой твердой фазы (глинистые, меловые, сапропелевые, комбинированные растворы); – жидкой дисперсной фазы (эмульсии); – конденсированной твердой фазы; – выбуренных горных пород (естественные промывочные жидкости); 4) дисперсные системы на углеводородной основе; 5) сжатый воздух. В исключительных условиях для промывки скважин используются углеводородные жидкости (дизельное топливо, нефть); Все дисперсные системы с твердой фазой могут быть с малым (до 7%), нормальным (до 20 – 22%) и повышенным содержанием (более 20 – 22%) твердой фазы. Буровые растворы в определенных условиях могут искусственно насыщаются воздухом и переходят в категорию аэрированных. В воде и водных растворах воздух в зависимости от его содержания может выступать в качестве дисперсной фазы или дисперсионной среды. В последнем случае промывочные жидкости называют пенами.
