2. Fizikai és mechanikai tulajdonságok kőzetek 2 1 Áttekintés - a dokumentumot - oldal
2.2 ábra - építése az útlevél szilárdság
A abszcissza értéke szakítószilárdsága egytengelyű összenyomás, az érték a szakítószilárdság és a gazdaság feszültségek Mohr körök, amelyek úgynevezett limit. További érintő ezeket a köröket, amelyek az úgynevezett boríték e körök a stressz. Ő a végső stressz állapot rock idején a pusztulástól. Egy boríték úgynevezett útlevél kőzet szilárdsága. Minden pont a grafikonon, hogy esik a borítékban görbe a hiba stresszt rock, amely épített útlevelet. Mohr meghibásodása pillanatában fordul elő a tangenciális feszültségek burkoló görbéje vagy abban az esetben, 0 = normál húzófeszültségek elérni bizonyos értéket.
A boríték feszültség határérték kör vagy ív kőzet szilárdsága is képviseli az egyenlet Coulomb
ahol - a belső súrlódási együttható.
Részletes következik az egyenlet Sulakshina SS [8] tekinteni, mint a súrlódási ellenállás erők nyírási kőzet között felmerülő annak elemei.
- egy együttható közötti arányosság lépésekben
normális és a tangenciális feszültségek nyúlás hegy
- fenti, a tengelykapcsoló fajta. Ez számszerűen egyenlő
tenyészteni limit nyírószilárdság (nyírási), nem
Az ellenállás a rock törés nagyban függ, hogy milyen típusú deformáció. Rocks jelentős ellenállást, ha megtelt, és az egytengelyű összenyomás és erejük alacsony [5] betöltésére más fajta. 2.4 táblázat mutatja az összehasonlító érték a rock ereje [5].
2.4 táblázat - Összehasonlító kőzet szilárdsági értékeket
Így tudjuk írni a következő egyenlőtlenség
Nagy térfogatú fúrási végezzük gördülő vágó fúrófejek, ahol a fő szakaszában egy lépés behúzás törés. Ha a bit fog behúzás összenyomja a rock, így fogyasztása jelentős része az axiális terhelést. Meg kell keresni a kiváltó oka az alacsony hatékonyság a pusztulás rock fúrás közben. Világos, hogy a jövőben a rock vágószerszám olyannak kell lennie, hogy a fajta nyíró (cut-off), és egy bizonyos fokú hajlítás és nyújtás. Az arány a törékeny típusú homokkő sziklák éri el az ugyanazon műanyag sziklák, ez az arány
Jelenleg van egy tömeges csere roller bit drobyasche-nyírják a gyémánt-karbid vágási. És megerősítést nyert, hogy a fentiek szerint.
Alacsony szikla szakítószilárdsága manifesztálódik fúráskor kihajlás hordó falak, hajlás sziklák és a lavinák.
2.5 elasztikus tulajdonságai
Rugalmassága sziklák -, hogy képesek visszaállítani az alakja és térfogata megszűnése után akció a terhelést. A rugalmas deformáció teljesen eltűnik eltávolítása után a terhelést. Ez a deformáció visszafordítható. Egy ideális rugalmas test deformációja azonnal jelentkeznek, amikor a terhelés működését és gyorsan eltűnnek abbahagyása után. Rugalmasság az eredménye a kőzetek atomok kölcsönhatásban vannak egymással. Megkülönböztetni lineárisan rugalmas deformációt egyenesen arányos a feszültség és a nem-lineáris rugalmas alakváltozás.
Rugalmas kőzetek, valamint egyéb szilárd engedelmeskedik Hooke-törvény. Úgy törzs arányos az erő, ami miatt a deformáció.
Tól üledékes kőzetek csak néhány rugalmasak. Ásványok általában rugalmas minden típusú terhelés. Ellentétben kőzetek a rugalmas test engedelmeskedik Hooke-törvény, főként abban, hogy olyan jelenségek jellemzik, mint a hiszterézis és a rugalmas visszaugrás [5, 6]. 2.3 ábra mutatja a maradó alakváltozás εost hiszterézissel és elasztikus utóhatás.
2.3 ábra - A rugalmas hiszterézist és a rugalmas hatás
Betöltésekor és kirakodás fűrészüzemek, ha a terhelés tartott a rugalmas tartományban, a görbék R = f (ε) nem esik egybe (2.3 ábra a) képező rugalmas hiszterézis-hurok jellemző. Abban az esetben, ha a maradó alakváltozás megfigyelés a törzs összeg kerül folytatjuk, majd el fog tűnni az idő múlásával, és a minta realizálni fogja mérete (2.3 ábra b). Ezt a jelenséget nevezik a rugalmas hatást.
Az elasztikus tulajdonságait a kőzet jellemzi modulus hosszirányú rugalmassági, nyírási modulus, ömlesztett modulus, Poisson-tényező. Fizikailag a rugalmassági modulus, nyírási modulus és ömlesztett modulus - egy együtthatója közötti arányosság feszültségek és rugalmas deformációk, hogy így a megfelelő alkalmazott feszültségek.
Modulus hosszirányú rugalmassági vagy Young-féle modulussal E - az arányossági tényező közötti normális nyomó- vagy húzófeszültségek σ és megfelelő relatív hosszirányú alakváltozás ε. Young modulus is nevezik a modulusa hosszanti rugalmassági ez
A nyírási modulus G az az együttható közötti arányosság nyírófeszültség τ és relatív nyírási alakváltozás δ.
Nyírófeszültség néha szögletes deformáció. Ez jellemzi a változás alakja a deformálható nyíróerő (cut) a kőzet. van
ahol λ - a dőlésszög az egyes szögletes tag után fajta
Tömeges modulusa K rugalmassági (ömlesztett modulus) arányos a feszültség egyenletes hidrosztatikus nyomás a rugalmas relatív változását mintatérfogat
ahol - relatív térfogatváltozás.
Poisson-tényezője (keresztirányú deformációs együttható) μ olyan intézkedés közötti arányosság a relatív hosszirányú és keresztirányú relatív deformációk mintát.
Minden a jellemzői a rock az elasztikus kötött a következő egyenletek
2.5.1 rugalmassági modulus
A rugalmassági modulus jellemzi merevsége a fajta, hogy képes rugalmasan ellenállni semmilyen hatása. Ásványi anyagok és rideg kőzetek modulus alapján számítják ki a törvény a Hooke.
Modulok rugalmassági kőzetek terjedő tartományban 1 × 10 3 -1 × 10 5 MPa. 2.5 táblázat mutatja az értékeket a rugalmassági modulusa a bázikus kőzetek, beleértve üledékes [5].
2.5 táblázat - rugalmassági modulus a kőzetek
2.5.2 Kulcs befolyásoló tényezők rugalmassági modulusa
A növekvő sűrűsége a rugalmassági modulus növekszik. Minerals nagyobb rugalmassági modulusa képest a fajta, amelyet össze. Minél nagyobb a rugalmassági modulusa ásványok, annál nagyobb a rugalmassága a szikla. Ez azért van, mert a szikla rugalmassági modulus jobban függ az erők a kölcsönhatás a kristályrácsban, mint a merevség az érintkező felületek a szemcsék.
A rugalmassági modulus mentén laminálás fajta több, mint a rugalmassági modulus az egész laminálás, az anizotrópia tényező a legtöbb kőzetek 1,10-2,0.
Telítettség folyékony fajta jelentősen befolyásolhatják annak rugalmasságát. Növelésével a rugalmassági modulusa csökken a páratartalom.
deformáció fajok is nagyban befolyásolhatja az értéket a rugalmassági modulus. A legmagasabb érték egység a tömörítés alatt, minimális nyúlási szikla.
Ez szerepet tölt be a nagysága a kristály. Ceteris paribus finomszemcsés kőzet rugalmassági modulusa nagyobb, mint a durva. A pórusok a sziklák csökkenti annak rugalmasságát.
Hőmérséklet-emelkedés a kristályos kőzetek vezet folyamatos csökkentése a rugalmassági modulus a megnövekedett termikus mozgás a molekulák, és növeli a képlékenysége fűrészüzemek. Agyagos kőzetek miatt vizes kolloid természete közötti kötés a részecskéket erősíteni a hőmérséklet növekedésével, így a rugalmassági állandókkal növelése több alkalommal.
Hűtés nedves konszolidált sziklák alatt 0 0 C vezet befagyasztása víz a kőzetek és a edzhetőséget kötések a részecskék között. Ez vezet megugrott a rugalmassági modulusa. Hűtés száraz szilárd szikla növeli a rugalmasságát a kőzet.
Jelentős hatással van a keménység értéket hidrosztatikai nyomás. A rugalmassági modulus hidrosztatikus tömörítés jelentősen magasabb E meghatározott légköri viszonyok.
2.5.3 Poisson
A legtöbb kőzet Poisson-tartományban van 0,1-0,45. 2.6 táblázat mutatja értékeit Poisson-tényező μ üledékes kőzetek [5].
2.6 táblázat - Poisson-tényező
Köztudott, hogy a sűrűség hatása Poisson. A szorosabb a szikla, annál kisebb Poisson.
2.6 Termikus tulajdonságok
Modern technológiai fejlesztés és kutak fúrása kábelezés technológia lehetővé teszi a fúrás nagy mélységben. Az észak-kaukázusi, Alsó Volga mélysége kutak gyakran eléri a 4000-6000 m. Hipermély kutak SG-W Kola elérte a mélysége az 12266 méter. A hőmérsékletek a kőzetek ilyen mélységben elegendően nagy. Ez lesz a fő oka a komplikációk és a balesetek [12, 15, 16].
Ezért fontos tudni, hogy a termikus folyamatok játszódnak le az furat, valamint ellenőrzési és irányítási. Termikus folyamatok nagymértékben függ a termikus (hő-fizikai, termikus) tulajdonságai kőzetek.
Hőáramlás megfigyelhető a fúrás során, az eredménye expozíció a föld és a napenergia geotermikus hő. Ha az érték a napenergia messze meghaladja a hőáramlás érkező aljától a Föld felszínét, az is fontos, hogy a napsugárzás hatással van a felületi rétegek. Azt is fontos, hogy a formáció a termikus területen szerepet játszik fúrás mélysége a hőenergiát a becslések szerint október 28-án joule / év (szemben a 5,4 · október 31 joule / év napenergia) [12]. A legtöbb kutató úgy véli, hogy a forrás a geotermikus hő radioaktív bomlás urán, a tórium és egyéb elemek található a kéreg és kéreg alatti réteg [12].
A hőmérsékleti körülmények geológiai szakasz határozza napi és éves hőmérséklet-változások. Napi (felszíni) hőmérséklet oszcilláció áll elő hevítés a föld nappali és éjszakai hűtés. Ezek befolyásolják a hőmérséklet a föld, hogy a mélysége 1-2 méter. Az éves ingadozások változása miatt a napsugárzás elfog 10-40 m (Oroszország). Az európai részén az ország éves ingadozások eléri mélységben 20-25 m.
A kőzetrétegek, amelyekben az amplitúdója napi és éves hőmérséklet-ingadozások nulla, az úgynevezett rétegek folyamatos napi és éves hőmérséklet. Réteg állandó éves hőmérsékletű úgynevezett semleges fázist. Az alábbiakban hőmérséklet réteget fűrészüzemekben hőmérséklet állandó marad, az idő múlásával, és növekszik a fogásmélység.
A termikus tér a Föld nagymértékben meghatározza a kapcsolódó folyamatok a keresési feltárása, fejlesztése az olaj és a gáz betétek. Thermal tere hatással van a technológiai művelet a kutak. Befolyása alatt a változó reológiai tulajdonságai és mosása cementiszapok, a feltétel a fúró földalatti berendezések. A termikus rendszerek jól mező kőzet massif kapcsolódó különböző komplikációk bekötés és karbantartás során a kutak: fúróiszap hőbomlást, a kristályos hidrátok, az idő előtti gélesedés, valamint a beállítás dugulás megoldásokat fúrólyukat felolvasztás a permafrost a felső része a szakasz, stb
2.6.1 hőmérsékletének megváltoztatása fúrólyuk mélysége
Az intenzitás változás mélysége határozza meg a hőmérséklet a geotermikus gradiens magnitúdó G vagy geotermikus szakaszban S. A geotermikus gradiens jellemzi a hőmérséklet-változás, ha változik a mélység minden 100 m.
ahol T - hőmérséklet mélységben 0 K;
t - éves átlagos levegő hőmérséklete a mérési pont, 0 K.
H- jól mélység, m;
H - a mélység a semleges fázist, m;
A geotermikus C stádium - az a mélység, amellyel a szükségességét, hogy elmélyítse a semleges fázist annak érdekében, hogy a hőmérséklet emelkedett 1 0 C.
Mindkét érték társított egymással függőség.
Amikor a hőmérséklet megváltoztatása a jól fontos, hogy a méréseket végeztünk tétlen kutak, azaz állandósult termikus rezsim a szikla tömeg, amikor a hőmérséklet hatása a tisztítófolyadékot kőzet nem vagy nagyon kis. 2.4 ábra mutatja a hőmérséklet változását a kőzetek a törzs ultra mély kutak Kola SH-3, SH-Tyumensky 6, Bertha Rogers (USA), és a Kolvinskoye Timano barlangok [12, 16].
Látható, hogy a hőmérséklet rendkívül mély kutak az üledékes kőzetek telt lényegesen nagyobb, mint a hőmérséklet a fúrólyukban SG-3 áthaladni kristályos tömb Kola Peninsula.
2.5 táblázat mutatja a mérési változások geotermikus hőmérsékleti gradiensek mentén jól SG-6 Tyumen [16].
Szünetben kioldási műveletek, egyszerű, működése során a jól fúrási hőmérséklet folyamatosan változik és hőátadás folyamatában figyelembe kell venni bizonytalan. 2.5 ábra mutatja a hőmérséklet-eloszlást a fúrólyukban a különböző időszakokban az építése.
2.5 táblázat - hőmérséklet-gradiens az SG-6
Konda. 2. FIZIKAI -MEHANICHESKIESVOYSTVAGORNYHPOROD ELJÁRÁS és ezek megsemmisítése fúrás 2.1. Mintegy OBSCHIESVEDENIYA GORNYHPORODAH héja hajtva.
tenyészteni. úgy, hogy a teljes rendszer összenyomhatósága folyadék-rock obsch = (f + r). svoystvagornyhporod megszámoltuk a megfelelő r összenyomhatósága együtthatókat. A fenti információkat. Indoklás fizikai -mehanicheskihsvoystvgornyhporod végezni.
fontos fizikai -mehanicheskiesvoystvagornyhporod. amelyek meghatározzák a fajta elleni ellenállását, és így, a termelékenység és a költségeket. Fizikai svoystvagornyhporod jellemez.
21 21 TARTALOMJEGYZÉK BEVEZETÉS Körülbelül 1.OBSCHIESVEDENIYA kutak fúrása 1.1. Fizikai -mehanicheskiesvoystvagornyhporod. amelyek meghatározzák a fajta elleni ellenállását, és így, a termelékenység és a költségeket. Fizikai svoystvagornyhporod.