Библиотека

ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ТРЕЩИНОВАТОСТИ, УСТОЙЧИВОСТИ, КЕРНООБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ И ПРОНИЦАЕМОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД (часть 2)

Породы I группы не требуют специальных мер по креплению стенок скважин. Породы II группы сохраняют устойчивость при соблюдении определенных технологических мер: применение специальных промывочных жидкостей, смазывающих добавок, ограничения скорости спуска и подъема снаряда и некоторых других.

Породы третьей группы требуют специального крепления обсадными трубами и цементирования стенок скважин по окончании проходки интервала пород данной группы.

При проходке пород IV группы применяются специальные технологические средства (например, бурение с опережающим или одновременным креплением).

Тесно связано с устойчивостью и трещиноватостью пород в массиве такое важное свойство, как проницаемость или поглощающая способность горных пород характеризующая их способность пропускать через толщу массива жидкости, включая подземные воды и очистные агенты. Поглощающая способность пород часто обусловливает развитие различных осложнений процесса бурения и возможность применения той или иной технологии.

Проницаемость или поглощающая способность горных пород в основном связана с наличием в горных породах пор, трещин, каверн и карстовых пустот. В зависимости от величины раскрытия δ различают поры сверхкапиллярные (δ > > 0,5 мм), капиллярные (0,5-0,002 мм), субкапиллярные (δ < < 0,002 мм). По происхождению поры делятся на первичные (образующиеся при формировании породы) и вторичные (возникшие в результате изменений). Поры в породе могут быть замкнутые и сообщающиеся. Изверженные горные породы с высокой степенью метаморфизма имеют пористость в пределах 0,4-1,8 % (гранит, кристаллические сланцы, гнейсы); величина пористости определяется, главным образом, глубиной залегания и степенью метаморфизма. Осадочные и слабометаморфизованные породы имеют пористость от 1,5 до 30 %.

Если пористые породы разбиты по всей массе трещинами, то горная порода приобретает дополнительную проницаемость.

Длина трещин в горных породах варьирует от нескольких сантиметров до сотен метров. Раскрытие трещин изменяется от долей миллиметра до нескольких сантиметров. По величине раскрытия трещины делятся на пять групп: тонкие - до 1 мм; мелкие - от 1 до 5 мм; средние - от 5 до 20 мм, крупные - от 20 до 100 мм; очень крупные - свыше 100 мм. Выделяются три группы трещин, влияющих на проницаемость горных пород: открытые, закрытые и скрытые. У открытых трещин явно наблюдается полость, у закрытых - разрыв заметен невооруженным взглядом, но увидеть полость по разрыву невозможно. С глубиной раскрытие трещин уменьшается и сеть их становится реже, что объясняется горным давлением.

При выщелачивании или растворении известняков, доломитов, ангидрита, мела, гипса, мрамора, каменной и калийной соли при движении жидкости по крупным тектоническим трещинам образуются карстовые каверны и пустоты, достигающие нередко десятков кубических метров по объему и простирающихся в глубину на многие километры. В табл. 3.7 представлена классификация комплексов горных пород по проницаемости и поглощающей способности, применяемая в бурении.

Tаблица 3.7

В комплексе геолого-технические условия бурения, включая характеристики физико-механических свойств горных пород, их буримость, трещиноватость, устойчивость, проницаемость, являются основанием для выбора способов и средств бурения - проектирования технологии проходки скважин. Придерживаясь этой принятой на практике схемы мы будем рассматривать вопросы технологии разведочного бурения скважин.

"Разведочное бурение" / А.Г. Калинин, О.В. Ошкордин, В.М. Питерский, Н.В. Соловьев, "Недра" М 2000

Вернуться в списку статей