ВЛИЯНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД

Лекция №4

Поверхность горных пород на забое скважины и исследуемых образцов в лабораторных условиях всегда имеет ту или иную шероховатость, которая выражается в виде неровностей, бугорков и впадин небольших размеров, а также наличие макро- и микро- трещиноватости.

При малых нагрузках на долото, когда имеет место разрушение пород истиранием, шероховатость ее поверхности будет образовываться в основном за счет скольжения, перемещения рабочих элементов долота.

В зависимости от того, какую прочность имеют зерна породы и их цементирующее вещество, в процессе бурения при одном и том же разрушающем инструменте будет образовываться различная шероховатость. Чем меньше прочность цементирующего вещества, тем больше будет шероховатость. Такие породы обладают повышенной абразивностью ввиду непрерывного образования свежей поверхности зерен, острые грани которых изнашивают разрушающий инструмент. Если в породе цемент довольно прочный, то происходит разрушение, износ зерен и шероховатость поверхности породы уменьшается.

Таким образом, рост шероховатости поверхности пород, с одной стороны, приводит к понижению их прочности и повышению эффективности разрушения, а с другой стороны, способствует более интенсивному износу рабочих элементов долота, т.е. снижению эффективности разрушения пород.

Зависимость твердости пород от степени шероховатости при вдавливании цилиндрического штампа получена Л.И.Бароном и Л.Б.Глатманом. Между твердостью пород с необработанной поверхностью установлена корреляционная связь.

Р_к = 0,62Р_ш

Следует отметить, что вопрос влияния шероховатости на механические свойства горных пород изучен недостаточно.