НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНОГО МАССИВА НА ЗАБОЕ СКВАЖИНЫ
Аннотация
Цель работы – установление физической сущности явлений, происходящих при отделении элемента горной породы от массива в условиях действия внешнего давления и циркуляции активированных промывочных жидкостей. Последнее позволит определить наиболее рациональные параметры процесса разрушения горной породы на забое скважины и гидравлической программы циркуляции очистного агента, причем результатом обозначенного должно стать получение максимальной производительности бурового цикла при минимальных затратах энергии. Комплексными лабораторными и аналитическими приемами исследованы особенности технологии разрушения пород с учетом влияния гидростатического давления, физико-химических параметров очистного агента, особенностей гидравлической программы и свойств горного массива. Выявлены основные закономерности разрушения горных пород при высоком гидростатическом давлении непосредственно в натурных условиях. Положенный в основу обозначенных исследований метод физического моделирования характеризуется, прежде всего, тем, что осуществление исследований возможно на образцах, обеспечивающих максимальное подобие процесса разрушения, при лабораторных испытаниях, натурным скважинным условиям. В ходе эксперимента созданы граничные условия, соответствующие целостному массиву пород, и они сохраняются неизменными в течение всего времени исследований. Для изучения физической картины процесса влияния гидростатического давления на энергоемкость разрушения породы, при различных параметрах циркуляционной среды, применялись известные законы гидродинамики и сопротивления материалов, результаты опытов других исследователей, а также данные, полученные в лабораторных и промышленных условиях. Проектирование эффективных режимов разрушения горных пород и рациональных конструкций технических средств возможно только на основе знания прочностных характеристик горных пород, которые они имеют в натурных условиях. Полученные результаты исследований являются базовыми для проектирования рациональной гидравлической программы очистки скважин в условиях действия гидростатического давления. Полученные экспериментальные зависимости, характеризующие процесс разрушения горных пород на забое скважины при проявлении гидростатического давления, могут быть положены в основу конструирования и эксплуатации инновационного бурового инструмента.
