Значения коэффициента a для различной плотности глины

В первой группе глина содержит все виды воды, свободную и связанную, во второй - связанную воду и в третьей - только прочносвязанную воду. В этой группе поры не крупнее 10 нм.

В дальнейшем будем придерживаться классификации глин по В.Д. Ломтадзе (ей соответствует и классификация Н.Г. Аветисяна): уплотненная, среднеуплотненная и малоуплотненная глины.

Уплотненные глины достаточно прочны, но в процессе бурения требуют ряд специальных мероприятий по профилактике набухания и диспергирования.

Средне- и малоуплотненные глины непрочны и неустойчивы, требуют при бурении скважин их упрочения. Эти глины будем называть неуплотненными глинами.

Осложнения при бурении уплотненных глинистых пород.

К уплотненным глинистым породам относят аргиллиты и глинистые сланцы IV категории по буримости при высоком содержании гидрослую мергель, содержащий гидрослюду (иллит) от 20 до 50 %.

Породы среднеувлажненные, средненабухающие, умеренного диспергирующие. Часто микротрещиноватые. Заполнение микротрещин водой часто приводит к обрушению и кавернообразованию.

Осложенениями вызывают микротрещеные и высокотрещиноватые глинистые породы и известняки V-VIII категории по буримости. Микротрещиноватые породы в глубоких скважинах образуют стремяющие аргиллиты мощного горного давления куски (обломки) гороной порлы в скважину.

Как микротрещиноватые, так и высоко-трещиноватые горные породы приводят к обрушениям и обвалам стенок скважин.

Основными осложнениями при бурении уплотненных глин являются осложнения, связанные с нарушением устойчивости стенок скважин под воздействием воды: набухание, разрушение, размокание, размывание, диспергирование.

В результате насыщения водой глинистые породы размягчаются и под действием горного давления пластически деформируют внутрь скважин, сужая проходные сечения ствола.

Сужение ствола приводят к серьезным осложнениям: затяжкам и обрывам бурового снаряда, повышенному расходу энергии на процесс бурения, дополнительным затратам труда и денежных средств на перебуривание скважин и приготовление специальных буровых растворов.

Сужение ствола скважин происходит как в результате пластических деформаций под воздействием горного давления, так и в результате набухания глин. Степень и скорость набухания различных глин различны. Наиболее интенсивно набухают монтморилонитовые глины.