Cтраница 1
Мерзлые горные породы ( МП) в России распространены на площади около 10 млн. км2, т.е. занимают более 50 % всей территории страны. Большая часть криолитозоны, размером свыше 9 млн. км, расположена к востоку от Уральского хребта. Зона распространения мерзлых толщ охыватывает всю Якутию и Магаданскую область, большую часть Читинской и Иркутской областей, Красноярского и Хабаровского краев, частично Свердловскую и Тюменскую области, Крайний Север европейской части страны и Бурятию. [1]
Мерзлые горные породы имеют особую текстуру: массивную, когда вся вода в порах находится в виде льда-цемента; слоистую, когда ледяные включения входят в состав породы в виде параллельных льдообразных слоев; сетчатую, при которой ледяные включения образуют пространственную сетку. [2]
Мерзлые горные породы имеют широкое распространение на Земле, встречаясь почти на всех континентах. Площадь их распространения составляет более 25 % всей суши земного шара, включая примерно 75 % территории Аляски, 63 % территории Канады и 47 % территории России. [3]
![]() |
Классификация структур. [4] |
Мерзлые горные породы, прошедшие цикл замерзание ( увеличение содержания льда) - - оттаивание ( уменьшение льда), называются талыми. Их свойства до замерзания, в замерзшем состоянии и после оттаивания существенно различны. Необычность свойств мерзло-талых горных пород заставляет инженеров-буровиков искать совершенно иные подходы к проектированию процесса бурения скважин. [5]
Мерзлые горные породы - весьма своеобразный при-эодный материал, мало похожий по своим нестабильным свойствам па другие горные породы, и очень чувствительный к изменению внешних условий. Так, при повышении емпературы на свободной поверхности мерзлых горных пород, образующейся, например, при формировании ство-па скважины, происходит оттаивание ледяных включений. При переходе отрицательной температуры в положительную их свойства скачкообразно изменяются за счет превращения льда в воду. [6]
Мерзлые горные породы не относятся к упругим телам, поэтому после снятия нагрузки деформация либо не восстанавливается, либо восстанавливается частично, сохраняя остаточное ее значение. [7]
![]() |
Временное сопротивление мерзлых пород одноосному сжатию. [8] |
Мерзлые горные породы создают трудности на всех этапах жизни скважины от начала процесса бурения до эксплуатации нефтяного или газового пласта. [9]
Мерзлые горные породы не подверглись гидроразрыву при давлении, превышающему горное более чем в 50 раз. [10]
Прочность мерзлых горных пород определяется сцеплением между слагающими породу компонентами и запн-сит от типа породы, ее температуры и влажности. [11]
В мерзлых горных породах не вся вода замерзает даже при значительных отрицательных температурах. Соотношение льда и воды существенно влияет на физико-механические свойства мерзлых пород. Если свободная вода кристаллизуется в порах при температуре около О С, то капиллярная вода - при температуре ( - 6) - ( - 18) С, а физически связанная вода - при температуре ( - 75) - ( - 80) С. Поэтому прочность мерзлых песчаных пород значительно выше, чем прочность мерзлых глинистых пород. [12]
В мерзлых горных породах лед выполняет функции цемента. Однако даже при значительных отрицательных температурах не вся вода замерзает. Соотношение льда и воды в мерзлых горных породах существенно влияет на их физико-механические свойства. Если свободная вода в порах кристаллизуется при температуре около О С, то капиллярная вода при температуре - 6 - 18 С, а физически связанная - при температуре - 75 - s - - 80 C. Поэтому прочность мерзлых песчаных пород значительно выше, чем прочность мерзлых глинистых пород. [13]
Особенности распространения мерзлых горных пород необходимо учитывать на всех этапах строительства скважин. [14]
Общее строение мерзлых горных пород обычно определяется двумя признаками: структурой и текстурой. [15]