Основные физико-механические свойства горных пород (продолжение)

Среди физико-механических характеристик особое место занимают показатели твердости и прочности горных пород, однако они не представляют собой исчерпывающее описание природных материальных агрегатов. В сегодняшней статье мы продолжим краткий обзор еще не рассмотренных нами основных физико-механических характеристик горных пород.

В число наиболее важных параметров, описывающих горные породы, входит абразивность, то есть влияние горной породы на износ бурового инструмента. Высокую степень влияния на истирание долота и его элементов оказывают породы, в которых твердые зерна сцементированы материалом с меньшим показателем прочности. Степень абразивности породы зависит от множества факторов, в числе которых сцепление зерен, их размер и форма, плотность горной породы и степень трещиноватости.

Показатель плотности горной породы также оказывает значительное влияние на процесс бурения, а именно – определяет особенности транспортировки шлама на поверхность. Значение данного показателя рассчитывается как соотношение показателя массы к объему материала.

Пористость горной породы является соотношением объема пустот к объему породы, этот показатель имеет непосредственное отношение к абразивности и прочности горной породы. По типу пористость можно разделить на закрытую (лакуны в породе разделены перегородками) и открытую (пустоты образуют сообщающуюся сеть каналов). Чем большая пористость у породы, тем выше скорость бурения, однако при этом быстрее изнашивается породоразрушающий инструмент. Наличие или отсутствие пор, а также их размер определяет то, как порода пропускает через себя жидкость и позволяет сделать выводы о целесообразности применения метода бурения с промывкой, поскольку высокий показатель водопоглощения детерминирует высокий процент потери промывочной жидкости.

Схожий показатель с пористостью – трещиноватость, иными словами – наличие системы трещин в породе. Чем больше показатель трещиноватости, тем больше трудностей для бурения он создает: снижается устойчивость стенок скважины, повышается водопроницаемость, увеличивается риск самозаклинивания керна и многое другое.

Таким образом, все физико-механические характеристики горной породы тесно связаны между собой, а их комплекс описывает особенности горной породы и специфику проведения в них буровых работ. Даже в двух статьях нам не удалось кратко перечислить все основные физико-механические характеристики горной породы, поскольку их количество достаточно велико.