Напряженное состояние горных пород, вскрытых скважиной

Вскрытие горных пород скважиной существенно изменяет их напряженное состояние, т.к. давление в скважине, как правило, ниже бокового давления горных пород. Стенки скважины остаются длительное время незакрепленными и подвергаются как переменным нагрузкам так и физико-химическому воздействию промывочной жидкости. Все эти факторы отрицательно влияют на устойчивость горных пород стенок скважины стоит весьма остро.

Рассмотрим упругое распределение напряжений в горных породах, вскрытых скважиной (рис 1). Для вертикальной скважины задача осесимитрична относительно оси скважины и решается в цилиндрических координатах.

Изменение напряженного состояния пород описывается следующей системой уравнений:

вертикальное направление по данным профессора Лехницкого С.Г.

Рис. 1. Расчетная схема для определения напряжений вокруг вертикальной скважины

рациональное

тангенсальное

Последние два уравнения теоретически выведены профессором Лехницким С.Г.

На рис. 2 упругое распределение напряжений по горизонтальному направлению от оси скважины предоставлены в виде зависимостей от .

	Рис. 2. Графики упругого распределения напряжений в горных породах: ; ; ; охлаждение;

Из рис. 2 видно, что наибольше изменение напряженного состояния горных пород наблюдается на стенке скважины и обусловлено разностью между боковым давлением в горных породах и гидростатическим давлением в скважине .

Охлаждение или нагревание стенок при промывке скважины вызывает возникновение термических напряжений в горных породах.

Дата добавления: 2014-01-07