Теоретические основы и технологии управления проявлениями горного давления при строительстве скважин

• Автор: Киреев, Анатолий Михайлович
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 372 с. : ил.

Л апряженное состояние нетронутого горного массива. Прогноз смещения стенок скважины. Результаты расчета скорости сужения ствола скважины . ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ I. Общие сведения. Реологические уравнения и модели. Методы определения реологических свойств горных пород при простом нагружении и с моделированием сложного напряженного состояния. Реологические исследования каменной соли и глины. Элементы физикохимической механики горных пород. Скважина как термодинамическая система. Влияние осмотического массопереноса на деформацию и разрушение горных пород . Результаты исследований процессов поглощения ионов из водных растворов электролитов. Результаты исследований прочности горных пород с различными структурными связями в жидких средах. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ УПРУГ ИХ ВОЛН НА ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАСЫЩЕННЫХ ПОРИСТЫХ СРЕД. Диссипация упругой энергии при воздействии на продуктивный пористый коллектор. Результаты исследований влияния акустических потоков на процессы фильтрации в пористых средах.


В результате приспособления к условиях всестороннего сжатия горные породы при формировании приобретают определенные относительно устойчивые свойства, в том числе определенную плотность, пористость, проницаемость, влажность и запас упругой энергии. Если начальное поле напряжений в горном массиве сформировано только под влиянием силы тяжести, то величину этой энергии можно ориентировочно определить как произведение глубины залегания породы на средневзвешенное значение плотности вышезалегающих до дневной поверхности пород. Вскрытие горного массива нарушает установившееся состояние изостазии. Около скважины формируется локальное силовое поле с максимальной концентрацией напряжений на се стенке. Природные факторы так же, как и в случае нарушения равновесия горного массива тектоническими силами, начинают работу по восстановлению состояния изостазии. Но изза концентрации напряжений, гидродинамического и физикохимического воздействия бурового раствора этот процесс около скважины протекает более интенсивно. Причем главное заключается не столько в повышении отдельных компонент напряжений, сколько в том, что их распределение становится существенно отличным от гидростатического. Новые компоненты напряжений способствуют развитию различно направленных деформаций. Когда несущая способность пород оказывается недостаточной, то около скважины образуется некоторая предельная область, или область пониженных напряжений рисунок 1. Породы в этой области могут претерпевать весь спектр неупругих деформаций от хрупкого разрушения до вязкопластичного течения. В результате они увеличиваются в объеме и перемешаются к оси ствола скважины. При этом напряжения в предельной области уменьшаются, происходит разрядка упругой энергии пласта.