Cтраница 4
Дно кратеров по цвету было светлее окружающих горных пород, что, как полагают, свидетельствует о наличии ледяных обнажений. Наконец, более чем вдвое меньшая средняя плотность Ганимеда по сравнению с плотностью Ио и Амальтеи неопровержимо свидетельствует о преобладании ледяных и мерзлых массивов в недрах спутника. [46]
Для южных и средних районов наиболее характерными типами грунтов являются торф, пески различной плотности и гранулометрического состава, суглинки, глины, супеси. Они мелкодисперсны, лессовидны, макропористы, имеют высокую относительную влажность, способны к образованию морозобойных трещин, многолетних бугров пучения, склонны к термокарстовым явлениям. Для северных районов Западной Сибири характерно распределение SJOH многолетнемерзлых грунтов, которце расположены за 66 с.ш. В интервале от 66 с.ш. до 63 с.ш. среди мерзлых массивов встречаются талики, число которых возрастает по направлению ок югу. [47]
При анализе результатов выполненных исследований, изложенных в предыдущих разделах, напрашивается вывод, что все виды осложнений в скважинах, расположенных в криолитозонах и связанных именно с мерзлыми породами, возникают главным образом вследствие обрушения оттаявших мерзлых пород под воздействием циркулирующей промывочной жидкости, обладающей положительной температурой, при которой происходит фазовое превращение кристалликов льда, цементирующих минеральные частицы горных пород. Величина такой положительной температуры, назовем ее критической, зависит от температуры мерзлого массива. Чем ниже его температура, тем выше эта критическая и наоборот. С ростом положительной температуры относительно критической интенсивнее протекает фазовое превращение, а следовательно, и обрушение стенок скважины. Среднее ( по стволу) значение температуры мерзлого массива пород на этом месторождении варьирует в пределах от - 3 до - 4 С. Обрушение стенок скважин приводит к образованию каверн и увеличению объема скважины. Диаметр образовавшихся каверн, как правило, значительно превышает номинальный диаметр ствола. Истинное значение объема заколон-ного пространства при цементировании направления ( если его спускают) и кондуктора исполнители практически не знают. Коэффициент запаса цементного раствора принимается произвольно, что обусловливает постоянный недоподъем цементного раствора до устья скважины. В заколонном пространстве остается буровой раствор. При длительных простоях или консервации там восстанавливаются отрицательные температуры. Буровой раствор на водной основе замерзает, увеличиваясь в объеме. При наличии перемычек возникают зоны с высоким давлением, превышающим прочностные свойства обсадных труб на наружное давление. [48]
![]() |
Динамика образования давлений при замерзании жидкости в каверне. [49] |
В работе [18] рассмотрена динамика возникновения и роста давления при замерзании жидкости в замкнутом объеме затрубного пространства - каверне. Допустим, что стенки каверны испытывают только упругие деформации. Радиальная деформация обсадных труб пренебрежимо мала. Каверна представляет собой цилиндр с бесконечно большой толщиной стенок и высотой, значительно большей диаметра. Эти допущения правомерны, поскольку компрессионное сжатие льдисто-песчаных пород при температурах ниже - 0 5 - 5 - 1 0 С ничтожно мало. Радиальные деформации обсадных труб, используемых для перекрытия мерзлого массива почти на два порядка меньше перемещения стенки каверны, а длина каверн, согласно промысловым данным, как правило, больше ее диаметра в 50 раз и более. [50]