Природні напруги в земній корі прийнято називати геостатічеських або гірським тиском.
Гірське тиск (геостатічеських) рг - тиск, обумовлений вагою товщі верхніх порід.
При бурінні свердловин на суші.
де # 961; п - об'ємна щільність верхніх гірських порід,
де Пi - пористість шару гірської породи, частка одиниці; # 961; тi - щільність твердої фази даної гірської породи, кг / м3; hi - товщина шару тієї ж породи; # 961; ж - щільність рідини в порах породи, кг / м3; H = глибина розглянутої точки гірської породи від денної поверхні.
З збільшення Н зростає рг. а разом з ним зростає і напруга в породі. Для більшості порід при цьому збільшуються межі плинності, міцності і пластичності.
При бурінні свердловин в море гірничий тиск розраховується за формулою
де Нм - глибина моря; # 961; М.В - середня щільність морської води.
Градієнт геостатичної тиску - відношення геостатичної тиску в даній точці до глибини цієї точки
Для розрахунку радіального пружного напруги а, в гірських породах можна скористатися формулою А.А. Динника # 961; б = # 963; r = # 950; # 961; r;
величина # 950; наближається до 1 в товщах глинистих та інших високопластичних порід на порівняно невеликій глибині.
Пористі гірські породи завжди насичені флюїдом (рідиною або газом). Тиск рідини в поровом просторі порід прийнято називати поровим тиском порід pпор (МПа). Поровое тиск використовують для характеристики тиску рідини в порах глинистих і інших, практично непроникних порід.
Пластовий тиск рпл (МПа) * - тиск рідини в проникною породі, тобто Рпор в тому окремому випадку, коли пори повідомляються один з одним. У нормальних умовах на глибині Н тиск флюїдів приблизно дорівнює гідростатичному тиску стовпа води # 961; в (в МПа) щільністю # 961; в = 1000кг / м3 від покрівлі пласта до поверхні
Формулою (1.24) можна користуватися при розвідувальному бурінні на маловивчених площах, коли немає можливості встановити дійсну величину рпл по динамічному рівнем рідини в свердловині, оскільки останні ще не пробурено.
При розтині водоносних горизонтів
де Нст - величина стовпа рідини, який встановлюється в спочиває свердловині.
Для характеристики геологічних умов буріння широко використовуються відносні тиску (індекси тиску): геостатічеських, бічне і пластовий (поровое). Вони характеризують відношення перерахованих тисків на глибині Н до тиску стовпа прісної води.
називають також коефіцієнтами аномальність пластового і порового тиску відповідно.
У нормальних умовах ka ≈1. Якщо ka (kпор)> 1,2, то є АВПД (або АВПоД). При збільшенні Н ймовірність зустрічі з АВПД зростає. значення ka <0,8 характеризуют АНПД.
Тиск відносної стійкості порід Pу - мінімальний тиск на ділянку стовбура свердловини, складений потенційно нестійкою породою, при якому протягом тривалого часу (достатнього для розбурювання всій товщі таких порід і перекриття їх обсадної колоною), при даному складі бурового розчину не виникають серйозні прояви нестійкості ( звуження стовбура і пов'язані з цим ускладнення - прихвати, затягування і посадки колони труб при СПОВ-копод'емних операціях; інтенсивні осипання порід і т.п.).
Градієнти тиску (геостатичної, пластового, порового, гідророзриву і поглинання відповідно) використовуються також при вирішенні різних завдань технології буріння, рівні відношенню тиску до глибини залягання порід:
Приклад 1.7 Обчислити значення р, для умов, наведених в табл. 1.2.
інтервал
буріння, м
Рішення. Згідно (1.19)
рг = 2220,37 · 9,8 · 3000 = 65,3 МПа.
Приклад 1.8 Пластовий тиск на глибині 1900 м складає 23 МПа. Потрібно оцінити коефіцієнт аномальності пластового тиску.
Рішення. Прийнявши рв = 1000 кг / м3, за формулою (1.27) знаходимо