Menu

Буримість гірських порід

Буримість гірських порід –це їх здатність руйнуватися у вибійних умовах.

Буримість визначається сукупністю геологічних і техніко-технологічних факторів і характеризує витрати часу і коштів на руйнування порід при бурінні свердловин.

Основні геологічні фактори – літологічний склад, механічні властивості, неоднорідність гірських порід і пластовий тиск.

Основні техніко-технологічні фактори – тип бурової установки, спосіб буріння, тип породруйнуючого інструменту, режим буріння, властивості промивальної рідини. Суттєвим є і суб’єктивний фактор – кваліфікація бурової бригади.

Вивчення буримості гірських порід як комплексного показника потрібне для нормування бурових робіт і для розв’язання ряду технологічних задач.

Для оцінки буримості існує багато методів, які можна умовно розділити на дві групи:

  • за механічними і абразивними властивостями;

  • за технологічними показниками.

Перевагою першої групи є її незалежність від техніко-технологічних факторів, що дає змогу порівнювати властивості порід в розрізах різних родовищ, ефективно розповсюджувати позитивний досвід, набутий в різних регіонах тощо.

Проте, використання таких даних без урахування специфіки конкретних умов буріння може стати причиною помилкових висновків.

Оцінка буримості методами другої групи немає цього недоліку, однак має суто місцеве значення і не може використовуватися при зміні умов буріння (наприклад, на інших родовищах, при зміні типу доліт чи способу буріння).

До першої групи показників буримості відносять величини, обернені твердості за штампом, об’ємній енергоємності руйнування, абразивності тощо. На кафедрі буріння ІФНТУНГ запропоновано оцінювати буримість гірських порід за таким комплексним показником

[image],

де рш – твердість породи за штампом;

кпл – коефіцієнт пластичності;

а – абразивність.

До другої групи належать методи, в яких для оцінки буримості використовують або проходку а долото, або механічну швидкість буріння.

Проходка на долото (кількість метрів свердловини, пробурених одним долотом) є не дуже вдалим показником. По-перше, одним долотом можна розбурювати кілька пластів, з різними властивостями, а сумарна проходка не дасть об’єктивної характеристики буримості порід кожного з пластів. По-друге, для порівняння буримості за проходкою треба використовувати долота одного типорозміру.

З урахуванням того, що розрізи родовищ складені з порід, які дуже відрізняються між собою, для оцінки буримості використовують методи з використанням механічної швидкості буріння. Однак, швидкість буріння протягом одного довбання ( буріння за спуск одного долота) змінюється. Здебільшого на початку довбання (після обкатки долота) механічна швидкість найбільша; потягом довбання вона зменшується і може дійти до нуля.

Одна з пропозицій для оцінки буримості – використовувати початкову механічну швидкість. Але в звітній документації про перебіг буріння вказують середню механічну швидкість. Тому ряд авторів використовують саме цей показник буріння, хоча його значення може змінюватися залежно від тривалості довбання.

Названі критерії, крім вище названих недоліків, не враховують режимних параметрів буріння. Тому було запропоновано оцінювати буримість за один оберт долота на одиницю осьового навантаження, витратами роботи на одиницю об’єму свердловини, найбільшою механічною швидкістю при оптимальних умовах руйнування.

Є також методи, які ґрунтуються на моделюванні процесу буріння мікродолотами, абразивними кругами тощо. Однак, цей напрям не отримав широкого розповсюдження.

Саме тому в кожній галузі гірничої справи є своя класифікація гірських порід за буримість.

Незважаючи на відсутність універсального методу оцінки буримості, є загальні закономірності її зміни під впливом факторів, що визначають умови буріння. Їх можна поділити на дві групи: фактори, що не регулюються (природні), і регульовані (технічні і технологічні).

До першої групи відносять: гірський тиск як функція глибини с свердловини, пластовий (поровий) тиск, пористість, тріщинуватість, проникність, фізико-хімічні властивості порід, температура, властивості пластового флюїду.

До регульованих факторів належать: тип породруйнуючого інструменту, спосіб буріння, режимні параметри. До режимних параметрів, що регулюються протягом одного довбання належать навантаження на долото, швидкість його обертання, параметри промивальної рідини (густина, умовна в’язкість, вміст твердої фази, фільтрація), швидкість її руху.

 

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:4223 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:7423 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:4412 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Структурные элементы складки

Наблюдение и измерение структурных элементов складок при геологическом картировании имеет большое значение. Под структурными элементами складки следует понимать линейные, плоскостные и объёмные формы однотипного строения. Одни из них (полосчатость, сланцеватость...

01-10-2010 Просмотров:7310 Геологическое картирование, структурная геология

Вибiр та експлуатацiйнi розрахунки пiдні…

Основним критерiєм для вибору пiднімального обладнання – вежi (щогли), пiднімача, талевої системи – є його вантажопiднімальнiсть. У процесi пiдземного ремонту на вежу (щоглу) дiють вертикальнi та горизонтальнi навантаження. Вибiр вежi (щогли)...

19-09-2011 Просмотров:4620 Підземний ремонт свердловин

Математические модели прямой аналогии

Как уже отмечалось, под таким моделированием понимают имитирование исследуемого процесса или объекта созданием специальной модели (аналога), явления в которой описываются теми же уравнениями, что и явления в оригинале, но имеют...

19-03-2013 Просмотров:3446 Обследование и испытание сооружений