- 25. Серпімділігі жоғары облыс аймағындағы қатты денелердің деформациясы мен кернеуі. Пластикалық облыс аймағындағы қатты денелердің деформациялануы мен кернеу. Тау жыныстарын зерттеудің қарапайым түрлері. Породы, залегающие в недрах земли, находятся под влиянием горного давления, которое обусловливается весом пород, тектоническими силами, пластовым давлением и термическими напряжениями, возникающими под влиянием тепла земных недр. В результате воздействия на породу комплекса упомянутых сил элемент породы, выделенный из массива, может находиться в общем случае в условиях сложногонапряженного состояния, характеризующегося тем, что результирующие векторы, напряжений, действующих на грани, не являются перпендикулярными к его граням. Разлагая эти результирующие векторы по направлению ортогонольных осей, можно представить, что на каждый плоскости куба будут действовать по три компоненты напряжений – одна нормальная направленная и касательные, действующие касательно к поверхности грани куба. Большая часть горных пород при отсутствии высокого всестороннего давления как в условиях одноосного, так и сложного напряженного состояния при быстром нагружении или разгрузке в большом диапазоне напряжений хорошо подчиняется закону Гука. По мере увелечения напряжения на сжатие усиливается и деформация. При нагрузке, соответсвующей пределу прочности образца, происходит его разрушени. Характер зависимости между напряжением и деформацией определяется продолжительностью действия нагрузки на образец при медленном нагружении деформация почти всех горных пород лтклоняется от закона прямой пропорциональности.
|
27. Табиғи газдар мен мұнайдың физикалық қасиеттері мен құрамы. Природные газы – это вещества, которые при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии. Углеводородные газы, в зависимости от их состава, давления и температуры могут находиться в залежи в различных состояниях – газообразном, жидком или в виде газожидкостных смесей. Газ обычно расположен в газовой шапке в повышенной части пласта. Если газовая шапка в нефтяной залежи отсутствует, то весь газ залежи растворён в нефти. Давление, при котором весь имеющийся в залежи газ растворён в нефти, называется давлением насыщения. Оно определяется составом нефти и газа и температурой в пласте. От давления насыщения зависит газовый фактор – количество газа, содержащееся в 1 тонне нефти. Газы могут находиться в пласте в трёх состояниях: свободном, сорбированном, растворённом. Природные газы, добываемые из чисто газовых, нефтяных и газоконденсатных месторождений, состоят из углеводородов гомологического ряда метана с общей формулой СпН2п+2, а также не углеводородных компонентов. Метан, этан и этилен при обычных условиях давления и температуры являются газами. Пропан, пропилен, изобутан, нормальный бутан, бутилен при атмосферных условиях находятся в парообразном состоянии, при повышенных давлениях — в жидком состоянии. Они входят в состав жидких углеводородных газов. Наиболее широко в нефти представлены углеводороды трех основных классов: метанового ряда—алканы общего состава СпН2п+2, полиметиленовые или нафтеновые углеводороды СпН2п и ароматические. Кислород содержится в смолистых и кислых веществах нефти. Содержание нафтеновых и жирных кислот изменяется от сотых долей процента до 2 %. Со щелочами они образуют соли, хорошо растворимые в воде и являющиеся поверхностно-активными веществами. Поэтому некоторые нефти на границе с щелочной пластовой водой обладают очень низкими значениями поверхностного натяжения. Содержание серы в нефти СНГ достигает 6 %. Она присутствует и в свободном состоянии, и в виде сероводорода, но чаще входит в состав сернистых соединений и смолистых. Меркаптаны по строению аналогичны спиртам, этиломеркаптан и высшие гомологи при нормальных условиях жидкости, метилмеркаптап CH3SH— газообразное вещество с температурой кипения 7,6 °С. Содержание асфальто-смолистых веществ достигает 40 %.
|
- 29. Тау жыныстарының серпімділік және беріктік қасиеттерінің көрсеткіштері. Упругие свойства горных пород проявляются только в пределах упругой зоны, т.е. при нагрузках, после снятия которых порода возвращается в исходное состояние. Пластические свойства пород возникают при нагрузках, превышающих предела упругости породы, после снятия которых порода уже не полностью восстанавливают исходную форму и размеры. Большинство породообразующих минералов является телами упруго-хрупкими, т.е. они подчиняются закону Гука и разрушаются когда напряжения достигают предела упругости. Модуль упругости горных пород зависит от их минералогического состава, вида нагружения и величины приложенной нагрузки, структуры, текстура и глубины залегания пород, состава и строения цементирующего вещества у обломочных пород, степени влажности, песчаности и карбонатности пород. Пластичность зависит от минералогического состава горных пород и уменьшается с увеличением содержания кварца, полевого шпата и некоторых других минералов. Высокими пластическими свойствами обладают глины и породы, содержащие соли. Важной характеристикой горных пород является их прочность при различных видах деформации. Способность твердого тела оказывать сопротивление разрушению от внешнего воздействия называется его прочностью. Достаточно плотные горные породы, например, при сжатии подвержены упругим деформациям. Значения напряжения, при котором наступает разрушение породы при действии определенного вида внешних сил, называют пределом прочности. Предел прочности зависит от многих факторов, обуславливающих в свое время формирование породы данного пласта, в том числе от пористости, характера и вида цементирующего материала. Например, для песчаников предел прочности может колебаться от 40 до 200 МПа. Многочисленные опыты по определению прочности горных пород в зависимости от вида деформации показывает, что наибольшее сопротивление горные породы оказывают в случае сжатия, а при других видах деформации их прочность невелика. Под твердостью горной породы понимается ее способность оказывать сопротивление проникновению в нее породоразрушающего инструмента. В геологии большое распространение имеет шкала твердости минералов определяют методом царапания. В основу этой шкалы взяты твердости наиболее часто встречающихся в породе минералов, причем менее твердым из них присваиваются меньшие номера.
|
31.Таужыныстарының механикалық қасиеттері және олардың көрсеткіштері. Упругость, прочность на сжатие и разрыв, пластичность – наиболее важные механические свойства горных пород, влияющие на ряд процессов, происходящих в пласте в период разработки и эксплутации месторождений. Физико – механические свойства горных пород необходимо знать и учитывать при строительстве скважин, в площедях каменной соли, в исскуственно размываемых полостях. Упругие свойства горных пород и упругость пластовых жидкостей влияют на перераспределение давления в пласте в процессе экплуатации месторождения. Сильно сжатые породы могут быть значительными источниками энергии, под действием которых происходит движение нефти по пласту к забоям скважин. В процессе разработки также важно знать и прочность пород на сжатие и разрыв. Эти данные наряду с модулем упругости необходимы при изучении процессов исскуственного воздействия на породы призабойной зоны скважин, применяемых в нефтепромысловом деле для увелечения притоков нефти. Также к механическим свойствам горных пород относятся пластичность, упругость, влажность и т.д.
|
- 33. Штампты басып кіргізу әдісімен таужыныстарының механикалық қасиеттерінің көрсеткіштерін анықтау. Зубья шарошечного долота находятся в контакте с горной породой весьма короткое время, а выйдя из контакта, интенсивно охлаждаются промывочной жидкостью непосредственно со стороны рабочей поверхности. Это позволило резко увеличить удельную мощность, реализуемую зубьями, по сравнению с лопастными долотами без опасности развития катастрофического изнашивания. Первые шарошечные долота имели одноконусные шарошки с вершиной, лежащей на оси долота. Они обладали незначительной скалывающей способностью и давали хорошие результаты только в хрупких горных породах. Однако при бурении пластично-хрупких и особенно высокопластичных горных пород скорость проходки была весьма низкой. Для разрушения таких горных пород необходимо было повысить скалывающую способность долот. Решение этой задачи велось двумя путями. Шарошки имеют два обязательных конуса основной, взаимодействующий с забоем скважины, и обратный, взаимодействующий со стенкой скважины. Остальные конусы, взаимодействующие с забоем скважины, называются дополнительными. Нумерация их ведется от основного конуса: первый дополнительный конус, второй дополнительный конус и т. д. Многоконусность шарошек обусловливает неплоскую поверхность забоя. Основной конус шарошек формирует выпуклую часть забоя, а дополнительные конусы — вогнутую часть забоя. Выпуклый забой способствует центрированию долота в процессе бурения. Угол 2β при вершине основного конуса выбирают из условия получения шарошки максимального объема. Шарошечные долота выполняются с обычной и гидромониторной системами промывки. Система промывки долота, включает внутреннюю полость долота, сужающийся подводящий канал 2 и цилиндрическое промывочное отверстие. В -долотах для бурения с продувкой воздухом в лапах и цапфе сверлят отверстия и для охлаждения подшипников и защиты их от засорения шламом. Подшипники опоры долота, смазываются промывочной жидкостью. В настоящее время разработаны долота с герметизированными опорами и автономной системой смазки подшипников.
-
|
|
