Гідродинамічні коливання тиску

Гідродинамічні коливання тиску у свердловині також є причиною зміни напруженого стану гірських порід в приствольній зоні. Тиск у свердловині стає більшим за гідростатичний при роботі бурових насосів під час буріння за рахунок гідравлічного опору рухові рідини і при виконанні спуску бурового інструменту в свердловину за рахунок підтискання рідини. Тиск зменшується при підійманні інструменту за рахунок поршневого ефекту, а також при зменшенні рівня рідини у свердловині. Зміну напруженого стану в цьому випадку можна визначити таким чином.

Оскільки зміна гідродинамічного тиску не впливає на геостатичний тиск:

. (8.8)

Радіальні і кільцеві напруження визначають з рівнянь:

(8.9)

, (8.10)

де р_с – величина гідродинамічного тиску в свердловині на глибині z:

(8.11)

Dр – гідродинамічні коливання тиску в свердловині.

Очевидно, для гірських порід найнесприятливіші умови створюються при зменшенні тиску, тобто при підійманні інструменту із свердловини, коли має місце нерівність

Використовуючи принцип суперпозиції (незалежності дії сил) , просумуємо напруження, зумовлені різними факторами, і отримаємо

(8.12)

Результуючі напруження характеризують пружний розподіл напружень довкола свердловини, що буриться.