Температура - гірська порода
Зміна температури гірських порід може надавати дуже серйозний вплив. Її підвищення може призводити до зниження меж міцності, а при певних межах температур можуть відбуватися мінералогічні зміни складу породи і корінні зміни в співвідношеннях меж міцності і величинах пружних показників; істотно змінюються механічні властивості порід і при їх заморожуванні. [16]
Зниження температури гірських порід в низкогорних районах відбувається в північно-західному напрямку від - 0 5 (ст. Вапняна) до посилання - 1 5 - (сел. [17]
Розподіл температури гірських порід в залежності від рельєфу місцевості в багатьох випадках може порушуватися впливом підземних вод, снегозаносимости, геологічними умовами та ін. Особлива велике значення в температурному режимі многолетнемерзлих порід регіону мають геолого-географічні чинники. Особливо велика роль снігового покриву. Так, в континентальній частині регіону середньорічна; температура підвищується на 1 на кожні 15 - 16 см висоти снежнюго покриву. Експозиція схилу також впливає на температуру гірських порід: на південних схилах температура гірських порід на 0 5 - 3 вище, ніж а схилах північної експозиції. [18]
За температурі гірських порід Тп можна оцінити температуру на забої буря свердловини, що і є метою розрахунків, необхідних для оцінки можливості використання тієї чи іншої свердловини апаратури. Існує ряд методів розрахунку температури в свердловині в нестаціонарних і псевдостаціонарних режимах: нестаціонарний метод, наближений квазістаціонарний, експрес-метод. Вибір методу визначається як вимогами до точності розрахунку, так і наявністю даних про ряд геолого-технічних факторів. Однак екс прес-мет од може бути використаний при мінімумі вихідної інформації і тому, незважаючи на малу точність, буде розглянуто більш докладно. У будь-якому випадку результатом розрахунку є розподіл температури циркулюючого потоку по глибині свердловини. [19]
Тпор - температура гірської породи. [20]
Нижче цієї межі температура гірських порід залежить тільки від теплового потоку з надр Землі. Це обумовлює сталість температури гірських порід на даній глибині, що дозволяє говорити про геостатічеських температурі. [21]
На великих глибинах температура гірських порід може досягати значних величин. Наприклад, температура в Прикаспійської западині на глибині залягання 12 - 14 км може доходити до 300 С; на західному схилі середнього Уралу на глибині залягання 15 км - до 200 С; в Азербайджані на глибині 8 - 10 км - до 400 С; на Курильських островах на глибині 15 км - до 600 С. [22]
Нижче цієї межі температура гірських порід в даній точці практично постійна, що дозволяє говорити про геостатічеських температурі. Геотермічний градієнт для різних районів Землі змінюється в широких межах. [23]
На великих глибинах температура гірських порід може досягати значних величин. [24]
С; Т3 - температура гірських порід по геометричному градієнту в тому ж перерізі в С; D і D2 - відповідно внутрішній і зовнішній діаметри обсадної колони в м; Ds - діаметр циліндра гірської породи, що знаходиться під термічним впливом флюїду, в м; d2 f - зовнішній діаметр НКТ в м; Ае - еквівалентний коефіцієнт теплопровідності середовища в затрубному просторі, що враховує наявність конвекції, в Дж / м-ч - С; Яг п - коефіцієнт теплопровідності гірських порід в Дж / м-ч С. [26]
У міру поглиблення свердловини температура гірських порід зростає, тому з глибиною збільшується температура циркулюючого бурового розчину. Однак градієнти динамічної та статичної температур (рис. 9) істотно відрізняються один від одного. Графік розподілу температури в буря свердловині крутіше щодо осі температур, ніж геотерма. Перепад температури на забої і гирло між динамічної та статичної температурами може досягати в глибоких свердловинах десятків градусів. [28]
Тиск всебічного стиснення і температура гірських порід у масиві даного родовища визначаються глибиною їх залягання; практично можна прийняти ці чинники змінюються прямо пропорційно глибині залягання порід. Зі збільшенням глибини, як правило, пластові тиски виявляються значно вище гідростатичного тиску, тому потрібні промивні рідини більш високої щільності. [29]