Cтраница 4
Необходимо отметить, что сложные теоретические схемы не способствуют более прозрачному пониманию физической сущности исследуемых процессов. Более того, подобный подход не приемлем при первоначальном ознакомлении с весьма непростым механизмом разрушения горной породы на забое скважины. Поэтому представляется целесообразным для лучшего понимания физической сути в первую очередь подвергнуть исследованию процесс углубления забоя с использованием простейшей компоновки бурильной колонны - однородной бурильной колонны без утяжеленных бурильных труб. В этом случае она может быть принята эквивалентной однородному прямолинейному стержню с неизменными по его длине характеристиками материала ( плотность, упругие свойства) и постоянным по площади поперечным сечением. [46]
Итак, прочность горных пород зависит от различных факторов и по этой причине колеблется в очень широких пределах. Это обстоятельство следует иметь в виду при решении задач, связанных с изучением механизма разрушения горных пород при бурении нефтяных скважин. [47]
В настоящее время достигнуты определенные успехи в физическом моделировании забойных процессов, которые позволяют лучше понять механизм разрушения горных пород в реальных условиях. [48]
В разработанных кинематических моделях искривления скважины сложный алгоритм дает возможность рассмотреть скорость бокового перемещения долота и центраторов как величину, которая пропорциональна боковым усилиям, создаваемым этими элементами на стенку скважины. Но тем не менее в настоящее время отсутствует способ выявления свойств горной породы в забойных условиях и математического описания механизма разрушения горной породы долотом и калибратором в целях использования этой информации в какой-либо кинематической модели. [49]
Поскольку в мировой практике бурения используется только механический вращательный способ разрушения горных пород, указанная классификация способов бурения по виду привода бурового долота является основополагающей. Вместе с тем в буровой науке используется и другая классификация способов бурения, а именно по принципиальному методу и механизму разрушения горных пород на забое. [50]
Во втором издании учебника отражены новые данные, полученные в результате исследований устойчивости стенок скважины, энергоемкости и абразивности горных пород. Рассмотрены механические свойства главным образом осадочных горных пород; основные факторы, влияющие на эти свойства; методы исследования свойств, а также механизм разрушения горных пород в процессе вдавливания в них различных наконечников при статической и динамической нагрузках. Изложены вопросы энергетики и основные закономерности разрушения горных пород при бурении глубоких скважин. Описаны абразивные свойства горных пород, методы их оценки и влияние на износ буровых долот. Приведены сведения о буримости горных пород. [51]
Для наиболее полного использования буровых свойств славутича и повышения эффективности долот, оснащенных этим материалом, изучались факторы, влияющие на производительность бурения, механизм разрушения горных пород различными конструкциями долот, целесообразность их применения в тех или иных горно-геологических условиях нефтяных и газовых месторождений, выбиралась наиболее рациональная конструкция долота, выявлялись оптимальный способ и режим бурения. [52]
Механизм разрушения породы при ударном способе разрушения исследуют многие отечественные и зарубежные ученые. В связи с этим автором настоящей книги совместно с А. И. Пуляевым в лабораторных условиях на копре были проведены опыты по исследованию механизма разрушения горных пород различной крепости статической, ударной и одновременно прикладываемыми статической и ударной нагрузками. [53]
Этот вопрос, как нам представляется, имеет большое практическое значение, в то же время он весьма сложен. Для изучения его необходимы специальные исследования. Полученная зависимость ( 27) радиуса сферы от упругих свойств породы, характеризующаяся стрелой прогиба / д, дает возможность перехода от качественных рассуждений о механизме разрушения горных пород к количественным определениям ее форм. [54]
Первый участок ( I, G от 15 кН до 27 кН) является второй половиной переходной области от первого скачка разрушения ко второму. За один акт взаимодействия с породой зуба долота происходит образование первой формы разрушения горной породы ( соответствующей первому скачку разрушения) и развитие второй формы, заключающейся в формировании ядра разрушения этого скачка и в образовании трещин выкола, которые не выходят на поверхность. При следующем акте взаимодействия в окрестностях предшествующего наблюдается аналогичная картина с частичной реализацией некоторых трещин первого взаимодействия. Такой механизм разрушения горной породы приводит к большим затратам энергии, поскольку дисперсность разрушенной породы весьма велика. Так как образовавшееся ядро разрушения и трещины выкола второго скачка не реализуются полностью в виде отделения от массива консоли второго скачка и блокируют развитие трещин, возникающих при следующих воздействиях зубьев на породу, уменьшая размеры отделяющих консолей. [55]
Механизм разрушения первой группы, согласно P.M. Эйге-лесу, обусловлен образованием конических трещин из-за неоднородности горных пород. Для первого механизма разрушения при этом предоставляется возможность строгого математического обоснования модели. Исследованиями установлено, что второй механизм разрушения горной породы реализуется без образования конических трещин. При этом на упругой поверхности консоли увеличение нагрузки на штамп приводит к уменьшению напряжений. [56]