Cтраница 2
Из изложенного выше вытекает первый основной принцип механического разрушения горной породы на забое - дискретность разрушения с целью получения минимально возможной энергоемкости процесса. [16]
Крупные остроугольные обломки и осколки, образующиеся в результате механического разрушения горных пород, называют щебнем. В высокогорных областях, где механическое выветривание особенно сильно, щебень образует кучи осыпей у подножия горных склонов. [17]
КОНУС ОСЫПЕЙ ( конус осыпания) - коническое накопление у подошвы горы продуктов механического разрушения горных пород, скатившихся вниз но крутому склону. [18]
Для бурения скважин на нефть и газ применяют долота, представляющие собой буровые инструменты для механического разрушения горных пород. Обычно для разбуривания пород средней твердости, твердых, крепких и очень крепких пород, используются долота дробяще-скалывающего действия, так называемые шарошечные долота. [19]
Заключая изложение задачи расчета гидравлической программы промывки скважин, следует иметь в виду, что прямая связь параметров промывки с процессом углубления ( механического разрушения горных пород) выражается только через зависимости механической скорости от скорости движения раствора в затрубном пространстве и мощности турбобуров от величины подачи буровых насосов. Этот, на первый взгляд, упрощенный подход вызван тем. По мере накопления знаний о процессах углубления и промывки скважин принятая достаточно грубая модель может совершенствоваться. [20]
Наиболее распространена классификация по способам разрушения горных пород: механическое, струйное, взрывное, огневое, электрогидродинамическое, магнитострикционное и др. При бурении скважин повсеместно применяется как наиболее эффективное и экономичное механическое разрушение горных пород, сочетающееся в последнее время с активными физико-химическими и гидродинамическими воздействиями бурового раствора. Другие способы находятся в стадии поисков, разработок, испытаний. При проходке с отбором керна ледового щита Антарктиды советские специалисты успешно применили способ расплавления льда электрическим кольцевым нагревателем, а специалисты США - пламенные керосиновые горелки для проходки сплошным забоем. [21]
Оно ведется по двум направлениям: улучшение организации потоков в призабойной зоне для ускорения удаления шлама из области работы шарошек и предупреждения сальникообразования ( налипания шлама на детали долота); обеспечение максимального содействия механическому разрушению горных пород вооружением долот. [22]
Важность проблемы определяется тем, что с помощью хорошо организованной промывки фактически можно улучшить показатели отработки долот от десятков процентов до нескольких раз, причем затраты энергии на промывку, кратно превышающие ныне затраты энергии на механическое разрушение горных пород, на вращение долота, могут быть в ряде случаев существенно снижены. [23]
Широкое применение механических способов разрушения горных пород при бурении геологоразведочных скважин объясняется рядом их преимуществ по сравнению с другими способами. При механическом разрушении горных пород почти во всех случаях имеется возможность получения кондиционного образца горной породы ( керна) с любого интервала скважины. Породоразрушающий инструмент может быть небольшого ( 76 - 36 мм) диаметра, что значительно снижает энергоемкость и материалоемкость бурения. [24]
Все реальные твердые тела, как отдельные кристаллы, так и поликристаллические агрегаты, содержат множество неоднород-ностен, начиная от дефектов или слабых мест в структуре кристалла и кончая микротрещинами различных размеров как в самих кристаллах, так и на их контактах. В процессе механического разрушения горных пород это приводит к образованию так называемой зоны предразрушения - зоны повышенной трещиноватости. Большая часть микротрещин при снятии нагрузки смыкается. В наиболее крупные трещины этой зоны проникает промывочная жидкость, препятствуя их смыканию. Однако в целом твердость горной породы, ее буримость в зоне предразрушения практически изменяются несущественно. [25]
При бурении нефтяных и газовых скважин применяется в основном механическое разрушение горных пород. Как отмечалось ранее, на забой передается ограниченная, часто недостаточная энергия для быстрого разрушения пород на большую глубину. [26]
Многие годы в исследовательских лабораториях мира изучаются другие методы разрушения, включающие применение тепловых, электрических, электромагнитных и др. полей. Каждое из них исследуется либо отдельно, либо в комбинации с другими полями или в сочетании с механическим разрушением горной породы. [27]
Впервые в [87] были исследованы возможности применения ПАВ для активного влияния на процесс разрушения горных пород при бурении скважин. В ней показано, что адсорбирующиеся на поверхности твердого тела вещества, вводимые в окружающую среду, даже в очень малых концентрациях могут значительно облегчить механическое разрушение горных пород. [28]
Кроме того, облегчение процесса разрушения горных пород на забое может быть осуществлено за счет понижения их твердости. Сущность процесса понижения твердости горных пород заключается в следующем, горные породы не однородны по прочности, имеют более слабые места в кристаллической решетке, а также микротрещины, пронизывающие кристаллы и расположенные по их границам. Жидкость как внешняя среда активно участвует в процессе механического разрушения горных пород, проникая в глубину деформируемого тела - в зону предразрушения, представляющую собой деформированные слои с повышенной трещиноватостью. Активность жидкости может быть значительно повышена небольшими добавками к ней специальных веществ, получивших название понизителей твердости. Воздействие этих веществ на процесс разрушения горных пород основано на усилении физико-химического взаимодействия дисперсионной среды с развивающимися в процессе механического разрушения новыми поверхностями горной породы. [29]
Расширение призабойной зоны буровых скважин может осуществляться по самым разнообразным схемам, требующим соответственно различных технических средств. В практике сооружения гидрогеологических и технологических скважин различного целевого назначения наиболее широко применяются следующие три способа расширения призабойной зоны: механический, гидродинамический и комбинированный. Для скважин подземного выщелачивания предпочтение следует отдать механическому и особенно комбинированному способу, основанному на механическом разрушении горных пород с использованием энергии струи промывочной жидкости. При сооружении скважин для СГД широкое применение может найти гидродинамический способ расширения призабойной зоны. [30]