Колонковое и керновое бурение - Оценка степени устойчивости горных пород в стенках скважин

Оценка степени устойчивости горных пород в стенках скважин

Наиболее опасной зоной, где интенсивно разрушаются горные породы, является контур скважины и прилегающая к скважине часть породы.

 Концентрация напряжений в этой области достигает максимума, за счет чего происходят нарушения устойчивости стенок скважины в виде следующих осложнений:

Øобрушения

Øобвалы

Øосыпания

Øвыпучивания

При разработке технологии бурения, в первую очередь, при проектировании конструкции скважины и разработке мер профилактики и устранения возможных осложнений и аварий в скважине, существенное значение имеет оценка устойчивости пород в стенках скважины.
Для такой оценки рекомендуется классификация горных пород по степени устойчивости их в стенках скважины в процессе бурения, исходя из принципов защиты стенок от горного давления, механического разрушения очистным агентом и вибрирующим буровым снарядом и от физико-химического изменения
горных пород таблица 5

Таблица 5- Классификация горных пород по степени устойчивости в стенках скважины (ВИТР)

Группа пород по устойчивости

Степень устойчивости

Характеристика пород по устойчивости

Горно-геологическая характеристика пород

I

Устойчивые

Практически не разрушаемые гидро­динамическими нагрузками и вибрациями бурового снаряда

Монолитные и слаботрещиноватые, IX-XII категории по буримости

II

Среднеустойчивые

Разрушаемые гидродинамически­ми нагрузками и вибрациями снаряда

Различной степени трещиноватости, перемежающиеся по твердости, IV—VIII

III

Малоустойчивые

Легко разрушаемые и растворимые (минеральные соли) и многолетне-мерзлые породы

Малой твердости, хрупкие и высокопластичные, III-V

IV

Неустойчивые

Легко разрушаемые и размываемые

Рыхлые, сыпучие, плывучие, I-II


Руководствуясь этой классификацией, можно в первом приближении оценить возможные осложнения в процессе бурения скважин и число зон осложнений, определить рациональную методику и технологию по борьбе с осложнениями, а также выбрать эффективные технические средства для проведения профилактических или изоляционных работ в породах различной степени устойчивости.

Таким образом, в результате типизации геологических условий может быть выделено 5 групп пород по твердости, каждая из которых, в свою очередь, разделяя