Об’ємна маса (густина)гірської породи визначається як маса одиниці її об’єму.
Найбільшу густину мають масивно-кристалічні вивержені породи, найменшу – осадові і деякі ефузивні (вулканічні туфи, пемзи). В цілому густина гірських порі змінюється в межах 2350–7600 кг/м3.
Під пористістюгірської породи розуміють сумарний відносний об’єм наявних в ній пустот (пор). Сумарний відносний об’єм відкритих (з’єднаних між собою) пор характеризує відкриту пористість гірської породи. Сумарний відносний об’єм закритих (замкнутих) пустот називають закритою або ізольованою пористістю. Пористість, якою визначається рух в породі рідин і газів, називають ефективною пористістю. Загальна або абсолютна пористість визначається сукупністю відкритих і закритих пор. За розміром пори розділюють на три класи: надкапілярні (>0,1 мм), капілярні (0,0002–0,1 мм), субкапілярні (<0,0002 мм).
Пористістьвизначають у процентах, відносячи об’єм пор V до загального об’єму породи. Пористість гірських порід змінюється в широких межах, від часток процента до 90 %і більше. Розрізняють породи з пористістю низькою (< 5%), зниженою (5–10 %), середньою (10–15 %), підвищеною (15–20 %) і високою (>20 %).
Механічні властивості характеризують поведінку гірських порід в різних механічних силових полях. Їх поділяють на ряд груп:
а) міцнісні;
б) деформаційні;
в) акустичні;
г) реологічні;
д) енергетичні.
Міцність – це здатність порід чинити опір руйнуванню під дією прикладених механічних напружень. Вона характеризується межею міцності при стиску і розтягу, зчепленням і кутом внутрішнього тертя.
Межа міцності – це напруження, при якому зразок руйнується. Межа міцності при одноосьовому стиску зразків гірських порід, або коротше міцність на стиск найуживаніша характеристика міцності порід. Її найбільші значення для порід досягають 500 МПа (найміцнішими є базальти і кварцити), мінімальні значення вимірюються одиницями і навіть десятими частками МПа (мергель, гіпс, кам’яна сіль, насичена водою). Залежно від складу і структури порід навіть однієї петрографічної назви міцність на стиск може змінюватись у широких межах. Так, показник sст для різних базальтів змінюється в діапазоні (30–500) МПа, гранітів (37–380) МПа . Зазвичай міцність порід на стиск тим більша, чим більша їх густина.
Міцність на розтяг гірських порід значно менша за міцність на стиск. Це одна із найхарактерніших особливостей гірських порід, яка визначає їх поведінку під дією сил.
Міцність на зріз (зсув) характеризуються двома функціонально пов’язаними параметрами: зчепленням і кутом внутрішнього тертя породи.
Зчепленняхарактеризує граничний опір зрізу по площадці, на якій немає нормального тиску, тобто немає опору зрізним зусиллям за рахунок внутрішнього тертя.
Кут внутрішнього тертя або коефіцієнт внутрішнього тертяхарактеризує інтенсивність збільшення зрізних зусиль із збільшенням нормальних напружень, тобто є коефіцієнтом пропорційності між приростом дотичних і нормальних напружень при зрізі.
Пружні властивості гірських порід характеризуються модулем пружності при одноосьовому напруженому стані, модулем зсуву, модулем об’ємної пружності і коефіцієнтом поперечних деформацій.
Модуль пружності– це відношення нормальних напружень sn до відносної лінійної деформації зразка в напрямі дії прикладеного навантаження.
Відносний зсув ще інколи називають кутовою деформацією. Він характеризує зміну форми тіла, що деформується.
Об’ємний модуль пружності К, або модуль усестороннього стиску –це відношення рівномірного усестороннього напруження до відносної пружної зміни об’єму зразка.
Коефіцієнт поперечних деформацій або коефіцієнт Пуассонає мірою пропорційності між відносними деформаціями в напрямку, перпендикулярному до вектора прикладеного навантаження і паралельному йому:
До деякої величини напруження, яку називають межею пружності породи, залишкові напруження при короткочасному навантаженні в ній практично не проявляються; деформації мають чисто пружний характер і при знятті навантаження зникають. Якщо ж значення напружень більші за межу пружності, то разом з пружними деформаціями виникають і пластичні, котрі зберігаються і після розвантаження породи.
Пластичні властивості можна охарактеризувати коефіцієнтом пластичності, який є відношенням роботи, витраченої на руйнування певного об’єму реальної гірської породи до роботи, потрібної для руйнування такого ж об’єму породи, з тим же значенням межі міцності при стиску при умові ідеальної пружності породи.
Повзучість – повільне наростання пластичних деформацій – проявляється і при напруженнях, менших за межу пружності, але при достатньо тривалій дії навантажень.
Специфічною характеристикою, котра часто використовується в механіці гірських порід є розпушуваність – здатність гірської породи займати в розпушеному стані більший об’єм порівняно з тим, який вона займала в масиві.
Акустичні властивості визначають умови розповсюдження в гірських породах пружних коливань. Вони характеризуються швидкістю розповсюдження пружних хвиль, акустичним опором і коефіцієнтом поглинання.
Серед різних пружних коливань в твердих тілах найбільший інтерес становлять поздовжні, поперечні і поверхневі (релеєвські) хвилі. В поздовжніх хвилях напрям коливання частинок породи співпадає з напрямом розповсюдження хвилі; в поперечних напрям коливання частин перпендикулярний до напряму розповсюдження хвилі. Поверхневі хвилі – це коливання поверхні середовища (поверхні зразка гірської породи).
Характеристика пластових флюїдів нафтових і газових родовищ... Природний резервуар це частина об єму в масиві гірської породи в якому... Не всі природні резервуари які трапляються в земній корі можуть бути заповнені нафтою чи газом Переважна їх...
Коротка історія розвитку нафтової і газової промисловості
У літературних джерелах про перший видобуток нафти в Україні вперше згадується у 1617 р. В 1721 р. Жанчинський писав, що в Слободі Рунгурській і на Покутті на Станіславщині, біля Ст
Нафтогазоносні регіони України
У межах України наявні три нафтогазоносні регіони: східний - Дніпровсько-Донецька западина; західний - Західно-Український регіон та Кримська нафтогазоносна провінція.
Склад і будова гірських порід
На сьогодні гірничі роботи проводять на глибинах до 1000-1500 м. В Європі є деякі копальні, глибина яких сягає близько 2000 м, в ПАР та Індії на окремих рудниках розробку провадять на глибинах пона
Фізичні властивості гірських порід
За походженням всі гірські породи діляться на три групи:
1 Магматичні або вивержені.
2 Осадові.
3 Метаморфічні.
Магматичні гірські породи утвори
Поняття про свердловину та її елементи
Свердловиною називають гірську умовно циліндричну виробку, що споруджується без доступу в неї людини і діаметр якої в багато разів менший від довжини (рис. 3.1).
Початок св
Класифікація свердловин за призначенням
За призначенням всі свердловини, що буряться з метою геологічного дослідження району, поділяються на опорні, параметричні, структурні, пошукові, розвідувальні, експлуатаційні і спец
Ударне буріння
Ударний спосіб вже майже 50 років практично не застосовується в нашій та зарубіжних країнах для буріння нафтових і газових свердловин. Проте у вугільній і гірничорудній промисловост
Обертальне буріння
При обертальному бурінні руйнування породи відбувається в результаті одночасної дії на долото осьового навантаження і крутного моменту. Під дією навантаження долото втискується в по
Параметри режимів буріння свердловини
Ефективність руйнування породи долотом залежить від багатьох факторів: осьового навантаження на долото, частоти його обертання, чистоти вибою свердловини, конструкції долота, власти
Основні документи на будівництво свердловин
Основними документами, на основі яких здійснюється будівництво свердловин, є технічний проект і кошторис
Залежно від призначення свердловин складають індивідуальні або групові технічні про
Призначення та класифікація породоруйнуючого інструменту
Породоруйнуючі інструменти (бурові долота і бурильні головки) призначені для руйнування гірської породи в процесі буріння свердловин. Руйнування будь-якої гірської породи при оберта
Шарошкові долота
Основний об’єм буріння нафтових і газових свердловин виконується шарошковими долотами. Шарошкові долота мають такі переваги порівняно з лопатевими:
а) площа контакту шарошк
Бурові долота спеціального призначення
З цієї групи доліт найбільше застосування одержали:
Пікоподібні долота. Застосовують для створення плавного переходу ствола свердловини з великого діаметра
Бурильні труби та з’єднуючі муфти
Відповідно до стандарту виготовляють такі типи сталевих бурильних труб:
· з висадженими всередину кінцями і з’єднуючими муфтами до них (ТБВ);
· з висадженими назов
Бурильні замки
У процесі спуску і підйому бурильної колони недоцільно згвинчувати всі труби, з яких зібрана колона. Набагато швидше здійснювати спуско-підіймальні операції при згвинчуванні-розгвин
Обважнені бурильні труби
Обважнені бурильні труби (ОБТ) призначені для створення осьового навантаження на долото і збільшення жорсткості і стійкості нижньої частини бурильної колони.
Обважнені бури
Перевідники
Перевідники призначені для з’єднання елементів бурильної колони з різьбами різних типів і розмірів, а також для приєднання до бурильної колони інструментів.
Всі перевідники
Турбобури
Турбобур - вибійний гідравлічний двигун, в якого гідравлічна енергія потоку промивальної рідини перетворюється в механічну роботу вихідного валу, до якого приєднується долото. Як гідравлічний двигу
Гвинтові вибійні двигуни
За принципом дії гвинтові двигуни належать до об’ємних роторних машин. Основними елементами робочих органів таких машин є:
1 Статор-корпус з порожнинами, що прилягають кінцями до камер вис
Електробури
Електробур – це вибійний буровий двигун, який перетворює електричну енергію в механічну на вихідному валу. Електробур складається з електродвигуна, шпінделя і системи захисту цих механізмів від про
Поняття про викривлення свердловин
Як уже відзначалось, свердловини бурять вертикальні, похилі, і похиловикривлені. У першому випадку вживають заходи спрямовані на запобігання викривлення, а в другому і третьому буря
Види буріння похилих свердловин
У даний час застосовують такі види буріння свердловин:
1 Послідовне буріння декількох похилих свердловин з однієї площадки, або так зване кущове буріння;
2 Паралел
Ускладнення в процесі буріння
Ускладнення при бурінні - це технологічна ситуація, яка призводить до порушення нормального ходу процесу буріння свердловини. Основні причини ускладнень:
1 Складні гірничо
Параметри режимів буріння свердловини
Ефективність руйнування породи долотом залежить від багатьох факторів: осьового навантаження на долото, частоти його обертання, чистоти вибою свердловини, конструкції долота, власти
Мета і способи кріплення свердловин
У процесі буріння розкриваються гірські породи, які відрізняються між собою літологічним складом, фізико-хімічними властивостями, ступенем насиченості і видом пластового флюїду. Пор
Цементування свердловин
Цементуванням називають процес заповнення заданого інтервалу свердловини суспензією в’яжучих матеріалів, здатної загустівати у стані спокою і перетворюватися в тверде, практично неп
Основні властивості тампонажного порошку
Густина. Під густиною тампонажного цементу, що містить у своєму складі частинки різної густини, розуміють середньозважену густину речовин, які входять до його складу. Тампонажний п
Основні властивості тампонажного розчину
Водоцементние відношення – відношення маси води (або іншої рідини для замішування) до маси цементу (твердої фази тампонажного розчину). Без введення спеціальних домішок при
ПРОМИВАННЯ СВЕРДЛОВИН І ПРОМИВАЛЬНІ РІДИНИ
При бурінні свердловин у складних гірничо-геологічних умовах промивальні рідини повинні виконувати такі основні функції:
1 Повністю і ефективно очищати вибій від частинок р
Властивості бурових розчинів
Густина - це маса одиниці об’єму промивальної рідини (r, кг/м3). Вона характеризує здатність промивальної рідини здійснювати в свердловині гідродинамічні і
Хімічні реагенти для промивальних рідин на водній основі
У процесі буріння в промивальну рідину надходять частинки вибурених порід, які часто містять водорозчинні компоненти, а також мінералізовані і прісні пластові води. Збільшення вміст
Приготування промивальних рідин
Промивальні рідини можна готувати безпосередньо на буровій або централізовано на глинозаводі, який обслуговує дільницю чи район. Рідину, що приготовлена на заводі, транспортують або
Очищення промивальних рідин
Промивальну рідину необхідно очищати від вибуреної породи, абразивних частинок, що містяться у вихідному матеріалі, а деколи і від надлишкової твердої фази. Це пов’язано з тим, що ч
ПЕРЕЛІК РЕКОМЕНДОВАНИХ ДЖЕРЕЛ
1 Коцкулич Я.С. Буріння нафтових і газових свердловин: Підручник / Я.С. Коцкулич, Я.М. Кочкодан.– Коломия: ВПТ "Вік", 1999. – 504с.
2 Коцкулич Я.С. Закінчування с
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов