Горные породы состоят из минеральных частиц, связанных между собой силами молекулярного взаимодействия или цементирующим материалом.
По степени связанности горные породы делят на:
-
скальные породы - отличаются большой силой сцепления
между частицами. К ним относятся кристаллические породы (гранит, кварцит, мрамор
и др.) и обломочные сцементированные породы (конгломераты, песчаники и др.). В
свою очередь, скальные породы делят на хрупкие; хрупкопластичные; пластичные (на
разрушение этих пород затрачивается больше работы, чем на разрушение хрупких).
Скальные породы могут быть монолитные (стенки скважины устойчивы) и трещиноватые
(стенки скважины неустойчивы);
- связные породы -
характеризуются изменяющимися силами сцепления между частицами в зависимости от
их влажности (глинистые породы, мел и др.). Разбуриваются эти породы
сравнительно легко. Стенки скважины устойчивы, за исключением отдельных глин,
которые, впитывая воду, увеличиваются в объеме и вызывают сужение ствола
скважины;
- рыхлые (сыпучие) породы - это скопление
частиц различной формы и размеров (пески, гравий и др.), силы сцепления между
которыми практически отсутствуют. Стенки скважины неустойчивы, склонны к обвалам
и требуют обязательного крепления;
- плывучие породы
- состоят из частиц очень малых размеров (илы) и насыщены водой.
Они требуют обязательного закрепления стенок скважины.
Эффективность
бурения зависит от следующих свойств горных
пород:
- механической прочности (способность
горной породы сопротивляться внешней
нагрузке);
- пористости (наличие в породе
пространства, не заполненного твердым веществом). От пористости породы зависит
ее влагоемкость - одной из водных свойств
горных пород. Эту пористость называют абсолютной или физической.
Различают также эффективную пористость, определяемую наличием пор, сообщающихся
между собой;
- твердости (способность горной
породы сопротивляться проникновению в нее другого более жесткого твердого тела,
не получающего остаточных
деформаций);
- абразивности (способность
горной породы изнашивать в процессе трения разрушающий ее инструмент).
По
устойчивости горные породы делят
на:
- устойчивые (изверженные, метаморфические
и плотные осадочные породы). Они не размываются промывочной жидкостью, не
требуют
крепления стенок
скважины;
- слабоустойчивые (породы с
недостаточно прочной связью между зернами, а также трещиноватые,
раздробленные);
- с изменяющейся устойчивостью
(породы, в которых связь между частицами изменяется при
воздействии на них воды), например, глинистые породы, каменная соль и
др.;
- неустойчивые породы, не имеющие связи
между зернами (песок, гравий и др.).
