Description:

"Н. Н. Павлова Деформационные и коллекторские свойства горных пород Москва "Недра" 1975, с. 240. В работе изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований деформационных и прочностных свойств горных пород различных генетических типов, а также коллекторских свойств пород-коллекторов нефти и газа при различных напряженных состояниях, характерных для первых десяти-пятнадцати километров земной коры. Анализ существующих теоретических представлений о деформации и разрушении твердых тел в объемных напряженных состояниях. Описан принципиально новый подход к оценке процесса деформации и разрушения пород, основанный на рассмотрении влияния особенностей объемных деформаций на несущую способность пород. Показаны направления практического использования результатов исследований деформационных, прочностных и коллекторских свойств пород при решении ряда конкретных задач нефтяной геологии, сверхглубокого бурения и разработки нефтяных и газовых месторождений. Книга предназначена для научных работников нефтяной и газовой промышленности, занимающихся вопросами геологии, разработки и бурения. Табл. 62, ил. 53, список лит. - 225 названий. Предисловие Решение многих задач геологии глубинных зон Земли, нефтяной геологии, бурения глубоких скважин и разработки нефтяных и газовых месторождений связано с развитием механики горных пород. К числу ее основных направлений определяющих успешное освоение глубоких зон Земли, относится изучение деформационных и коллекторских свойств горных пород при высоких термодинамических параметрах. Это направление получило широкое развитие главным образом в последние годы, в связи с практическим освоением глубин свыше 5 тыс. м. Известна общая тенденция к росту глубин как в разведочном, так и в эксплуатационном бурении на нефть и газ. Так, за последнее десятилетие средняя глубина эксплуатационных скважин возросла на 14%, а разведочных — на 24%. При этом объемы бурения скважин глубиной свыше 3000 м составили приблизительно 20% от общего объема бурения. Растет число эксплуатационных скважин глубиной свыше 4,5-5 тыс. м, разведочные скважины проектируются на глубины более 7 км. Для изучения геологического строения и вещественного состава пород глубинных зон Земли, а также для оценки перспектив поисков месторождений полезных ископаемых на больших глубинах в Советском Союзе проводится бурение ряда сверхглубоких скважин (10-15 км). Проблема значительного повышения эффективности поисков, разведки и разработки глубоко залегающих месторождений нефти и газа, особенно в районах, где уже ведется их добыча, выделена как одна из основных в текущем пятилетии. В плане этой проблемы поставлена задача изучения коллекторских свойств пород при высоких давлениях и температурах; в связи со сложностью и трудоемкостью экспериментальных исследований физических свойств пород при высоких термодинамических параметрах к решению этой задачи привлекаются многие коллективы (МИНХиГП, ИГиРГИ, ВНИИГеофизика и др.). В секторе экспериментальной геомеханики ИГиРГ начаты исследования деформационных и прочностных свойств пород при параметрах давлений и температур, типичных для глубин до 15-20 км, под руководством проф. Л. А. Шрейнера еще в 1956-1958 гг. Настоящая монография обобщает результаты экспериментальных исследований деформационных и коллекторских свойств различных горных пород, выполненных автором или под его руководством, главным образом в последние годы. Исследования проводились при наиболее характерных для верхних участков земной коры напряженных состояниях равномерного и неравномерного трехосного сжатия при одновременном действии порового давления насыщающей жидкости и температуры. Результаты изучения деформационного поведения, коллекторских свойств и процесса разрушения пород в этих условиях проанализированы с привлечением современных теоретических представлений о процессах деформации и разрушения твердых тел, развитых в физике "твердого тела" и механике сплошных сред. Обсуждены особенности деформационного поведения горных пород как неоднородных пористых сред и обоснована теоретически и экспериментально зависимость всех физико-механических свойств пород от объемных деформаций, определяющих несущую способность, а следовательно, и сопротивление пород разрушению. Детально рассмотрены в монографии характерные особенности механизма остаточной деформации пород при неравномерном объемно-напряженном состоянии. Установлено, что в условиях, типичных для глубин до 8-10 км, у большинства горных пород остаточная деформация сопровождается разуплотнением их структуры, обусловливающим рост коэффициентов пористости и проницаемости. Показаны направления практического использования результатов изучения коллекторских, деформационных и прочностных свойств горных пород в условиях объемных напряженных состояний и температур при решении ряда задач геологии, бурения и разработки месторождений нефти и газа. Обсуждены некоторые аспекты методики оценки обратимых и необратимых изменений коэффициента пористости при отборе кернов пород, рассмотрены условия возникновения необратимого уплотнения песчано-алевритовых коллекторов в процессе разработки месторождений нефти и газа, разуплотнения пород под действием тектонических напряжений, а также вопросы прогнозирования деформационного поведения и прочности пород при проводке сверхглубоких скважин. При проведении экспериментальных исследований большая помощь автору была оказана сотрудниками сектора экспериментальной геомеханики ИГиРГ Г. Е. Кузьменковой, А. А. Фоминым, Г. Н. Юрель, Г. А. Федоровой и другими, которым автор приносит большую благодарность. В обсуждении отдельных разделов и работы в целом принимали участие Л. А. Шрейнер, Б. В. Байдюк, М. Ф. Мирчинк, М. П. Воларович, Б. И. Воздвиженский, В. А. Амиян, многие замечания которых автор с благодарностью постарался учесть." Ключевые слова: ссср, геотермический градиент, земной кора, объемный-напряженный состояние, структура, алевритовый, класс, пластический, процесс, тектонический, испытанный образцовый, нефтяной промышленность, коллекторский, сжимаемость, сжатие, горный порода, особенность, деформированный состояние, газ, деформация, экспериментальный, глинистый, метод, площадь, глинистый порода, ож ил, внииоэнг, типичный, кальцит, рост стэф, бурение, ир н, массовый информация, минеральный включение, объём, объёмный деформация, объёмный, показатель, действие, напряженный состояние, алевролит, деформация сдвиг, одноосный сжатие, теория, ставрогин, чя н, еод, образ, карбонатный порода, содержание кварц, напряженный, б ар, образец, песчаник, оз д, эффективный напряжение, предел, давление, всесторонний, оценка, труды внигри, уровень напряжение, развитие, всесоюзный совещание, внутренняя геодинамика, аше, оэф, вып, интенсивность, мочь, прикладная математик, скорость, помощь, деформационный прочностный, анализ, область, зак, испытание, складчатый область, постановка специальный, балтийский щит, диапазон, залегание, твердый, упругий, щит, абы, часть, напрячь состояние, деформационный, эффективный, тип, связь, пластический деформирование, число, глинистый раствор, нефть, увеличение, эпигенетический изменение, материал, вдавливание, трехосный сжатие, балтийский, залежь нефть, балтийск щит, недра, срастание, упругий скоба, преимущественный сдвиг, температура, коэффициент сжимаемость, разработка нефтяной, кривая, прочностной, однотипный порода, карбонатный, продольный сжатие, всесторонний сжатие, напряжение, км, упругий устойчивость, кавказ, показатель характеризующий, трехосный, результат, модель, пластический течение, порода находящийся, пластично-хрупкий порода, наукова думка, иж ен, показатель буримости, рын, площадь скв, песчано-алевритовый, испытанный порода, порода, зерно, изучение, граница, остаточный деформация, э йг, значение, неупругий деформация, коллекторский свойство, песчано-алевритовый порода, поверхность, труды вний, стадий деформация, д б, добыча нефть, гнейс, сопротивление сдвиг, величина, состав, строение, сверхглубокий бурение, сухой образец, остаточный, зависимость, сплошной среда, деформация порода, прочность, необратимый, разуплотнение, формула, табла, рис, земной кор, напрячь, район, геология нефть, тектонический напряжение, техника физик, кварц, объемный, авл, влияние, пространство, образцовый, скв, точка, кгс, разность, цемент, прибор, объем, осадочный порода, пермский область, газовый месторождение, упругий-пластический режим, коллектор, характеристика, поровой пространство, исследование, обр, биотит, прочностная свойство, ред, нефтяное хозяйство, предуральск прогиб, тело, глубина, пористость, проницаемость, горный, результативный признак, объемный деформация, прочий, группа, механический, изд, изменение, аб л, работа, неравномерный трехосный сжатие, схема, каменный соль, участок, прочностный, равномерный, предельный, поведение, скважина, кварцевый, р л, горный массив, нормальный напряжение, срастание зерно, ий б, ол ар, случай, неравномерный трехосный, сечение порода, рост, трещина, модуль пластичность, напряжённый состояние, коэффициент, текстура, ана, советск союз, полевой шпат, известняк, разрушение, измерение продольный, гостоптехиздат, ряд, состояние, неравномерный