«Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море»

Механизм разрушения горной породы вдавливанием индентора и возможность управления возникновением землетрясения

УДК: 622.24
DOI: 10.33285/0130-3872-2023-11(371)-16-20

Авторы:

¹ Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия

Ключевые слова: горная порода, напряженное состояние, сдвиговое разрушение, порошкообразный материал, силы внешнего трения, дилатансия, компактирование, землетрясение

Аннотация:

Проводится аналогия между разрушением поверхностного слоя образца горной породы вдавливанием индентора и разрушением горной породы литосферы при подготовке землетрясения. В обоих случаях горная порода находится в трёхосном, неравнокомпонентном напряженном состоянии сжатия. В первом случае сжатие породы под пятном контакта происходит искусственно, во втором – естественно. Акцентируется внимание на физических аспектах разрушения поверхностного слоя образца породы при росте вдавливающего усилия, таких как упругое деформирование компонент породы, их измельчение, появление электрических зарядов на свежей поверхности диэлектрических минералов, сжатие и компактирование продуктов измельчения. Появление сыпучего материала под пятном контакта вызывает возрастание влияния на разрушение сил внешнего трения. Делается вывод о том, что для задержки возникновения землетрясения необходимо определить природу физического воздействия на область измельчения горной породы в очаге землетрясения, способного обеспечить компактирование продуктов измельчения.

Список литературы:

1. Спивак А.И., Попов А.Н. Разрушение горных пород при бурении скважин: учеб. для вузов. – М.: Недра, 1994. – 261 с.
2. Дерягин Б.В., Кротова Н.А., Смилга В.П. Адгезия твердых тел. – М.: Наука, 1973. – 279 с.
3. Гордеев В.Ф., Евсеев В.Д. Особенности генерирования электромагнитной эмиссии при вдавливании штампа в образцы горной породы // Инженер-нефтяник. – 2013. – № 4. – С. 21–24.
4. Евсеев В.Д. Электропроводность неорганического диэлектрика и жидкости – основа эффекта П.А. Ребиндера // Инженер-нефтяник. – 2013. – № 2. – С. 52–57.
5. Евсеев В.Д., Самохвалов М.А. Возможности раннего выявления нефтепроявлений при бурении нефтяных и газовых скважин // Вестн. Инженерной шк. Дальневост. федер. ун-та. – 2015. – № 1(22). – С. 125–129.