animateMainmenucolor
 
Малогабаритные буровые установки
 
 
Вездеходы Арго
 
 
Каталог предприятий
 
 
Сделай заказ
 
 
Наличие на складе
 
 
Буровые установки
 
 
Буровое оборудование
 
 
Буровой инструмент
 
 
Запчасти к буровым установкам
 
 
Технология бурения скважин
 
 
Расчеты в бурении
 
 
Горные породы
 
 
Природные ресурсы
 
 
Техника для содержания скважин
 
 
Бурильно-крановые машины
 
 
Буровые вышки
 
 
Насосное оборудование
 
 
Оборудование водопонижения
 
 
Нефтегазопромысловое оборудование
 
 
Нефтегазопромысловая спецтехника
 
 
Горнодобывающее оборудование
 
 
Геофизическое оборудование
 
 
Геологоразведка
 
 
Добыча золота
 
 
Словарь
 
 
Реклама
 
 
Инженерно-геологические изыскания
 
 
Инженерно-геодезические изыскания
 
 
Учебные заведения
 
 
Дополнительное оборудование
 
 
Фотографии
 
 
Заказать буровое оборудование, станок СКБ 4
 
 
Карта сайта
 
 
{продукция}
{компания}

Горное, боковое и пластовое давление

Естественные напряжения в земной коре принято называть геостатическим или горным давлением.

Горное давление (геостатическое) рг - давление, обусловленное весом толщи вышележащих пород.

При бурении скважин на суше.

ргпgH, (1.18)

где ρп - объемная плотность вышележащих горных пород,

рп=[(1-Пimiiρж]hi/H (1.19)

где Пi - пористость слоя горной породы, доля единицы; ρтi- плотность твердой фазы данной горной породы, кг/м3; hi- толщина слоя той же породы; ρж - плотность жидкости в порах породы, кг/м3; H= глубина рассматриваемой точки горной породы от дневной поверхности.

С увеличение Н растет рг, а вместе с ним возрастает и напряжение в породе. Для большинства пород при этом увеличиваются пределы текучести, прочности и пластичности.

При бурении скважин в море горное давление рассчитывается по формуле

ρг.м = [(ρп(H-Hм)+ ρм.в • Hм]g,                 (1.20)

где Нм - глубина моря; ρм.в - средняя плотность морской воды.

            (1.21)

Градиент геостатического давления — отношение геостатического давления в рассматриваемой точке к глубине этой точки

                (1.22)

Для расчета радиального упругого напряжения а, в горных породах можно воспользоваться формулой А.А. Динника ρбr=ζρr;

               (1.23)

Величина ζ приближается к 1 в толщах глинистых и других высокопластичных пород на сравнительно небольшой глубине.
Пористые горные породы всегда насыщены флюидом (жидкостью или газом). Давление жидкости в поровом пространстве пород принято называть поровым давлением пород pпор (МПа). Поровое давление используют для характеристики давления жидкости в порах глинистых и других, практически непроницаемых пород.

Пластовое давление рпл (МПа)* - давление жидкости в проницаемой породе, т.е рпор в том частном случае, когда поры сообщаются друг с другом. В нормальных условиях на глубине Н давление флюидов приблизительно равно гидростатическому давлению столба воды ρв (в МПа) плотностью ρв=1000кг/м3 от кровли пласта до поверхности

ρпл≈ρввgH        (1.24)

Формулой (1.24) можно пользоваться при разведочном бурении на малоизученных площадях, когда нет возможности установить действительную величину рпл по динамическому уровню жидкости в скважине, поскольку последние еще не пробурены.
При вскрытии водоносных горизонтов

ρплстж(1.25)

где Нст - величина столба жидкости, который устанавливается в покоящейся скважине.

Для характеристики геологических условий бурения широко используются относительные давления (индексы давления): геостатическое, боковое и пластовое (поровое). Они характеризуют отношение перечисленных давлений на глубине Н к давлению столба пресной воды.

                (1.26)

ρ'пл=ka и ρ'пор=ka (пор)            (1.27)

называют также коэффициентами аномальности пластового и порового давления соответственно.

В нормальных условиях ka≈1. Если ka (kпор)>1,2, то имеется АВПД (или АВПоД). При увеличении Н вероятность встречи с АВПД возрастает. Значения ka<0,8 характеризуют АНПД.

Давление относительной устойчивости пород pу - минимальное давление на участок ствола скважины, сложенный потенциально неустойчивой породой, при котором в течение продолжительного времени (достаточного для разбуривания всей толщи таких пород и перекрытия их обсадной колонной), при данном составе бурового раствора не возникают серьезные проявления неустойчивости (сужения ствола и связанные с этим осложнения - прихваты, затяжки и посадки колонны труб при спус-коподъемных операциях; интенсивные осыпания пород и т.п.).

Градиенты давления (геостатического, пластового, порового, гидроразрыва и поглощения соответственно) используются также при решении различных задач технологии бурения, равны отношению давления к глубине залегания пород:

               (1.28)

Пример 1.7 Вычислить значение р, для условий, приведенных в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Интервал
бурения, м

Мощность, м

Пористость,%

Средняя плотность, кг/м3

твердой фазы породы

пластовой жидкости

0-390

390

35

2680

1013

390-545

155

31

2630

1010

545-670

125

28

2700

1030

670-920

250

27

2655

1005

920-1150

230

25

2600

1005

1150-1450

300

20

2500

1000

1450-1700

250

18

2450

1000

1700-2050

350

19

2490

1010

2050-2400

350

19

2500

1010

2400-3000

600

17

2700

710

Решение. Согласно (1.19)

ρп = {390 + [(l1 - 0,31)2630 + 0,31·1010) 55 + [(1-0,28)2700 + 0,28·1030]125 + [(1 - 0,27)2655 + 0,27·1005]250 + 230 + 300 + [(1 - 0,18)2450 + 0,18·1000]250 + [(1 - 0,19)2490 + 0,19 1050]350+ [(1 - 0,19)2500 + 0,19 1010)350 + [(1 -0,17)2700 + 0,17·710]600} /3000= 2220,37 кг/м3.

По формуле (1.18)

рг=2220,37·9,8·3000=65,3 МПа.

Пример 1.8 Пластовое давление на глубине 1900 м составляет 23 МПа. Требуется оценить коэффициент аномальности пластового давления.

Решение. Приняв рв=1000 кг/м3, по формуле (1.27) находим

 

* Современные исследования опровергают закон, по которому пластовое давление с глубиной изменяется по закону гидростатики. Установлено, что пластовое давление только до глубины 1000-2000м. следует закону гидростатики. С глубиной пластовое давление приближается к геостатическому. Благодаря этому породы на большой глубине сохраняют пористость, проницаемость и находится в разуплотненном состоянии, что было убедительно доказано и бурением сверхглубинной скважины СГ-3 на Кольском полуострове.

Торговый дом АУМАС