Целостность (устойчивость) стенок скважины зависит от следующих факторов:
Геологических
· напряженного состояния пород в нетронутом массиве;
· строения, структурных связей и литофациальных особенностей горных пород;
· физико-механических свойств, в том числе пористости, проницаемости, влажности, прочностных и пластических характеристик горных пород;
· содержания флюида (пластовых вод, газа, нефти);
· характера и условий залегания пород (угла напластования, степени дефектности, неоднородности, трещиноватости, слоистости, перемятости);
· наличия других геологических факторов (тектонических сил; нарушений; аномально высоких пластовых давлений, приводящих к выбросам и горным ударам).
Технологические
· параметров промывочной жидкости и ее физико-химической активности по отношению к горным породам, в том числе: плотности, от которой зависит противодавление на стенки скважины;
· вязкости и водоотдачи, от которых зависят гидроразрыв и удерживающее усилие;
· фильтрации;
· коркообразования;
· набухаемости и размокания пород;
· темпа и качества регулирования свойств промывочной жидкости;
· скорости циркуляции промывочных жидкостей и числа интенсивных длительных промывок, ускоряющих эрозионный процесс разрушения горных пород;
· гидродинамического и температурного режимов (амплитуды и частоты колебаний гидродинамического давления и изменений температуры на стенках скважины);
· механических воздействий режущих и изогнутых частей бурового снаряда при спуско-подъемных операциях и бурении;
· проработки ствола;
· способа бурения;
· компоновки инструмента;
· типа породоразрушающего инструмента, от которого зависит эффект поршневания при спуско-подъемных операциях;
· расположения ствола относительно разбуриваемого массива;
· продолжительности бурения (времени нахождения пород в незакрепленном состоянии).
Организачионых
· технической оснащенности;
· культуры на буровой;
· инженерно-технической подготовленности бурового мастера и бригады;
· правильного выбора профилактических мероприятий и способа ликвидации начавшихся осложнений;
· состояния контроля за технологическим процессом бурения скважины;
· климатических условий.
Одновременное действие всей совокупности факторов, определяющих устойчивость стенок бурящейся скважины, маловероятно. В каждом конкретном случае для определения наиболее правильных мер и форм борьбы с потерей устойчивости ствола необходимо установить вид, число и первостепенность воздействия этих факторов.
Задача№1 Оценить главные касательные напряжения, действующие в приствольной зоне скважины (на ее внутренней стенке) в соленосных отложениях для следующих условий: глубина залегания данной точки соленосных отложений Н= 1200м, средняя плотность вышележащих горных пород ρп=2600 кг/м3, плотность бурового раствора в скважине ρб.р= 1600 кг/м3.
Решение. Нормальное, тангенциальное и радиальное напряжения (при ζ=1) будут соответственно вычислены по формулам:
σн=-9,81·2600·1200=-30,8 МПа;
σθ=-2·9,81·2600·1200+9,81·1500·1200=-44МПа;
σr=-9,81·1600·1200=-18,8 МПа (1.48)
Главные касательные напряжения определяются по формулам:
τ 1 = (-44-(-18,8)) /2=-12,6 МПа
τ 1 = (-30,8 -(-18,8)) /2=-6 МПа
τ 1 = (-44-(-30,8)) /2=-6,6 МПа
Таким образом, максимальные касательные напряжения на стенке скважины достигают τ = -12,6 МПа.
Вывод. Поскольку, даже наиболее прочного из галогенных минералов галита составляет 12,6 МПа, можно считать, что на стенках данной скважины соленосные породы находятся в упруго-пластическом состоянии.
Задача№2 Определить радиус несущей зоны, в границах которой высокопластичные глинистые породы с σт=60 МПа подвержены пластическим деформациям, если известно, что ρп=2600кг/м3; ρб.р=1600кг/м3; rс=4·10-2м;H= 1200м.
Решение. Подставляя данные в выражение получаем
м
Ответ: 
м
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Пермский Национальный Исследовательский Политехнический Университет
Кафедра ГНФ
Контрольная работа
Механика сплошной среды
Вариант№26
Исполнитель
студент группы БНГСз-1
Савин М.В
Преподаватель Милехин А.А.
