автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.10, диссертация на тему:Особенности разрушения горных пород при использовании различных буровых растворов

у « __ , На праоах рукописи

' г ДЕК к-л

ЕВСЕЕВ ВИКТОР ДМИТРИЕВИЧ

ОСОБЕННОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РАЗЛИЧНЫХ БУРОПЫХ РАСТВОРОЯ

Специальность 05.15.10 - "Бурение скиаяин"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание ученой степени доктора технических наук

Тюмень - 1997

Диссертация выполнена на кафедре бурення нефтяных и газовых сквачин Томского политехнического университета.

Научный консультант доктор технических наук, академик ЛЕН РФ, чл. - корр. АН РБ, профессор Маолютов М. Р.

ОФициапыше оппоненты:

доктор технических наук, профессор Варламов Е.Г1. доктор технических наук, профессор Поляков В. II. доктор техн. наук, чл. -корр. РАЕН Крысин Н. И.

Водр'ая организация - Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (г. Тюмень)

Защита состоится 22 декабря 1997 г. в Ю00-на заседании диссертационного совета Д 061.07.03 в Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000, Тюмень, ул.Володарского, д. 38, корп. 1, ауд. 219.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменского государственного нефтегазового университета.

Автореферат разослан 22 ноября 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д ОС-1.07.03, д. т. н., профессор

Б. П. Овчинников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЛБОТЦ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМА. Механический способ разрушения горных пород при бурении скваш-.н. на нефть и газ о настоящее время является основным, таковым сн останется и в обозримом будущем. Именно по этой причине поиск путей облегчения разрушения горных пород на забое скважины является актуальной задачей. Совершенствование механического способа разрушения горних пород при бурении неразрывно связано с развитием представления о природе остаточной деформации под пятном контакта при вдавливании породоразруааюцих элементов сооружения в поверхность забоя, или штампа в образец горной породы в лабораторных исследованиях.

С искусственным усилением или ослаблением тех или иных сторон развития остаточной деформации в горной породе иоадо надеяться на увеличение эффективности разрушения пород при бурении. Применение жидкости для этой пели наиболее естественно. Между тем, механизм влияния жидкости на разрушение минералов-диэлектриков и горных пород в настоящее время не выяснен, хотя проблема эта далеко не нова и представляет интерес не только для бурения.

В предложением академиком П. А. Ребпндером механизме влияния жидкости на прочность снижение последней связывается с уменьпени-ем удельной свободной поверхностной энергии (УСПЭ) разрушаемого тела, при избирательной физической адсорбции молекул яидкости или вецеств, растворенных в ней, на свежей поверхности растущих трещин нормального отрыва.

С разупрочнпта;нм действием жидкости на горные породы связывались большие надеиды в повышении механической скорости бурения. Основанием для них служило значительное понижение твердости горных пород, наблюдаемое в лабораторных условиях при вдавливании штампа в породу в присутствии воды, водных растворов понизителей твердости. Однако добавление этих же веществ в буровой раствор на водной основе не вызывало облегчения разрушит горных пород при бурении сквакин в ожидаемой мере.

В настоящее время в вопросе влияния бурового раствора на разрушение пород на забое пет единого мнения: если одни полагают, что дисперсионная среда раствора не влияет на разрушение породы под зубом долота, то другие рассматривают адсорбционное понижение прочности, в качестве одного из основных резервов повышения механической скорости бурения. Наличие столь полярных мнении отражает

современное состояние понимания природы эффекта Рсбпндера, вызвано отсутствием адекватной модели. позволяющей прогнозировать влияние жидкости на развитие разрушения.

Представления Ребиндера о природе слияния жидкости на изменение прочности неорганических диэлектриков и горных пород требуют уточнения. Во-первых, модель Гриффита верна лить для идеально упругого тела, у которого при развитии трещин нормального отрыва отсутствуют механические потери энергии 1'„. Разрушение же реальных неорганических диэлектриков сопровождается потерями ь'к, превосходящими, согласно Г. М. Бартеневу, величину их УСПЗ в 1,5-10 раз, причем природа потерь не выяснена. Эффективная энергия разрушения = + з„ является важнейшей физической прочностной характеристикой диэлектрика. Во-вторых, на возникавших при разрушении кристаллических диэлектриков свежих поверхностях вследствие механоэлектрического преобразования энергии появляется избыточный электрический заряд плотностью создающий сильные электрические поля (до 108 В/м) в полости.растущих трещин и вызывающий эмиссию электронов высоких энергий (до ю'"' эВ и выше), электромагнитную эмиссию. В-третьих, разрушение горной породы при, вдавливании в неб н.ндентора (штамп о лабораторных исследованиях, зубцы долота при бурении) происходит в результате сё сжатия после достижения предельной величины касательных напряжений, вызывающи развитие С д В и го в О Й тр с- ЩИ Н Ы.

Развитие представлений о механизме разрушения горных пород при внедрении и них штампа, механизме влияния жидкости на разрушение породообразующих минералов-диэлектриков и горных пород является актуальной и в научном и в прикладном аспектах.

ЦЕЛЬ РАКОТЫ заключается в

1) выяснении природа остаточной деформации, возникавшей в горной породе под вдавливаемым в неб штампом, и развитии методики Л. А. Ырейнсра определения механических свойств горных пород;

2) установлении роли эффекта "электризация при разрушении" в изменении прочности иннералов-дюлектрпкез и горних пород в присутствии жидкости, уточнении модели эффекта Ребиндера, устраняющем противоречия ме:;:ду существующими теорией эффекта и экспериментальными данными и позволяющем ставки» задачу прогноза влияния данной жидкости па разрушение неорганических диэлектриков и горных пород при бурении.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. 3 работе исполагован комплексный метод

исследования, включающий в себя теоретическую часть 1! экспериментальную, в которой использовались статистические методы обработки результатов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ заключается в развитии самостоятельного научного направления, в ранках которого

- эффект Рсбнндора рассматривается как стремление неравновесной составляющей эффективной энергии разрушения, возникающей вследствие появления избыточных электрических зарядов на свежи;', поверхностях растущей трещины нормального отрыва, к равновесному состоянию с помощь» жидкости, проникающей и полость растущей трещины нормального отрыва. Время релаксации электрических зарядов в жидкости, находящейся в полости трещины, рассматривается как основной показатель сопротивления диэлектрика разрушении;

- установлено, что эффект "электризация при разрушении" свойственен не только кристаллическим неорганическим диэлектрикам, но и аморфному неорганическому стеклу;

- осуществлено развитие методики Л. А. Ерейнера определения механических свойств горных пород: а) появление остаточной деформации о породе под штампом связывается с развитием катакластичес-кого течения горной породы в ядре сжатия, б) экспериментально показано наличие задержанного разрушения горней породы при действии на неё постоянным контактным давлением, превышающим условный предела текучести породы, в) определены физические свойства жидкости, влияющие на развитие дилатансиснного поведения горной породи под штампом.

ОСНОШШЕ ПОЛОЖЕНИЯ, выносимые на защиту, перечислены в пункте автореферата "Научная новизна работы".

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы состоит о

- получении новых научных результатов, существенно расширяющих имеющиеся в настоящее время представления о механизме влияния жидкости на разрушение неорганических диэлектриков и горных пород,

- использовании результатов исследования в других областях науки и техники,

- в апробации результатов исследования на научно-практических конференциях от регионального до международного уровня;

- использовании научных разработок в учебном процессе.

ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ обеспечивается использованием стандартных методик при проведении экспериментальных исследований, а также использованием методов матг-матичоскои статистики при обра-

ботке результатов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты работы докладывались автором на семинаре лаборатории динамики материалов ЛФТИим. А.Ф. Иоффе (г. Ленинград. 1S78, 1981), коллоквиуме отдела поверхностных явлений ИТХ АН СССР (г.Москва, 1979), семинаре <Щ; АН УССР (г.Львов, 1979 г.), семинаре кафедры коллоидной химии .МГУ (г.Москва, 1979), семинаре ИХТТиМС АН СССР (г.Новосибирск, 1937), семинара кафедры технологии и техники бурения скважин Санкт-Петербургского горного института (1992), семинаре кафедры бурения нефтяных и газовых скважин УГНТУ (г.Уфа, 1991.1997), семинаре кафедры бурения нефтяных и газовых скважин Тюменского нефтегазового университета (19Э7), на Всесоюзной конференции "Тсриомоханичоскпо методы разрушения горных пород" (г. Днепропетровск, 1976), Всесоюзной конференции "Физика диэлектриков и. новые области их применения" (г. Караганда. 1978). Всесоюзных симпозиумах по механохнмии и механозмиссии твердых тел (г. Ташкент, 1979, г. Таллинн, 1931), II Республиканской конференции -"Физико-химическая механика дисперсных систем и материалов" (г.Одесса. 1933), Всесоюзной научно-технической конференции "Разрушение горних пород при бурении скванин" (г. Уфа, 1990). на Международных конференциях "Механика горных пород при бурении" (п.Агой.1991,1992), на 2-м и 3-м Международном симпозиуме "Бурение разведочнух скважин с оешхнегадо условиях" (г. Санкт-Петербург, 1992, 1995), на 8-й Международной конференции по разрушении материалов, (г.Киев, 1993), на Международной конференции по проблемам ударного бурения (г. Чанчунь, 1993), на Международной конференции "Кегсразруювго-ОЗ" (г.Томск) и 5-й Международней конференции "Автоматизированное проектирование современных материалов и технологий" (г. БаГ.кальск, 1997).

По теме диссертации опубликовано 37 работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка исполь jyc-мой литературы и приложения. Работа изложена на 323 страницах машинописного текста, включая 36 рисунков, -10 таблиц и 303 ссылок .ча литературные источники.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

По пподении возможность снижения твердости горной породы npi вдавливании в нес штампа в лабораторных исследованиях, зуба доле-

та - при бурении связывается с возможностью увеличения коэффнцие-нта передачи усилия вдавливания ядром сжатия, формирующегося под пятном контакта в условиях сложного напряженного состояния сжатия, на целик. Применение жидкости представляется наиболее естественным способом воздействия на развитие разрушения породы в ядре сяатия для обеспечения квазигидростатичности давления ядра на окружающую его горную породу, т.к. опережающая фильтрация при положительном перепаде давления и реализации на забое усталостной *ормн разрушения п условиях существенного нарушения проницаемости горной породы, происходящей при вдавливании в породу зуба долота л его проскальзывании, обеспечивает Формирование ядра сжатия о трисутстшш фильтрата бурового раствора.

С возможностью стимулирования разрушения горных пород жидкостью тесно связан вопрос о природе остаточной деформации, возни-саюцей в горной породе при действии на нее породоразрупащего инструмента на забое, при вдавливании штампа в образец породи п лабораторных исследованиях. Современное понимание механизма разрушения горных пород при вдавливании штампа основало на исследованиях, проведенных Л. А. Шрейнером, Р. М. Зйгелесом, Б. Б. Сайдюксм, М. Р. •(авлвтоаым, Ю. Ф. Алексеевым, 1!. М. Филимоновым и др. Несмотря на ¡начительное развитее представлений о природе необратимых деформаций, развивающихся в горной породе под пятном контакта (от вы-г/зденной пластической деформации породы до представления ядра в !пде раздробленного порозка), центральное положение методики оп-юделгния механических свойств горных пород Л. А. Црейнера (необходимость непрерывного роста усилия вдавливания для реализации 'ви-;ола) остаётся без изменений. Л. А.Юрейнер не уко при разработке гстодшш предостерегал, что "метод определения- механических свой-;тв горных пород еще нельзя считать полностью разработанным".

Современное взгляд на механизм влияния яидкостн на разрушо-1ие горных пород при бурении, сдавливании штампа в образец породы ! лабораторных исследованиях связывается с природой эффекта Ре-лидера: со снижением Л0 при избирательной физической адсорбции юнизителей твердости на свежей поверхности растущих трещин нор-;ального отрыва. Между тем, при работе породоразрушащего инстру-:ента на забое скважины помимо широкого развития трещин нориаль-;ого отрыва, возникающих в горной породе при ударе зуба долота, го вдавливании в породу и последующего проскал&эивашя, в горной вроде забоя сквамнны под пятном контакта возникает неравнокомпо-

нс-нтное напряженное состояние сжатия, препятствующее шюдреш« породоразруелвцих элемешов долота в горную породу и сникающее эффективность её разрушения.

Введение завершается постановкой задачи исследования: определение Физических свойств »идкостей, способных изменить сопротивление дизлектриксв развития в них трок;;«! нормального отрыва пр; разрушении в присутствии этих ясидкостсй, основываясь на факте электрического заряжения сторон растущих тродин, и на [етпитш: трещин сдвига в ядре сжатия гарной породы под вташом.

R первом пазлело приведен обзор исследований эффекта Ребим-дора Рассматриваются особенности проявления этого эффекта при •разрушении аморфного неорганического стекла и кристаллических не-•• органических диэлектриков, входящих в число основных породообра-■oyBiUHx минералов. Для неорганических диэлектриков с ионным, кова-•"Лснтным типом связи разупрочняскее влияние жидкостей возрастает с простом их полярности и усиливается введением в них поверхностно-'-активных веществ, электролитов.'

Анализ большого числа экспериментальных данных показал, чте 'Объяснения наблюдающихся изменений прочности б диэлектриков, пз-Ц&регоюй в присутствии жидкостей различной полярности, их смесей, ('растворов с изменением величины iïn диэлектриков при физической ■адсорбции молекул постоянно встречало у исследователей затруднения и не позволяло прогнозировать поведение диэлектрика под нагрузкой. Часто непонятное изменение прочности квалифицировалось ■■'как. "исключительное", "особое", "очень странное", "неожиданное и но-

а) "особое" действии воды на прочность стекла выражается с том, что, не отличаясь по величине ряда физических показателей о?

-других жидкостей, вода, toi.: не менее, обеспечивает минимальное значение прочности 6г;,п стекла (Б. À. БеретеГаО;

б) "исключительность" действия борм^мида на прочность стекла выражается в тс«, что эта жидкость, превосходя воду по величине относительной диэлектрической проницаемости (г. = 150), тем но менее. не обеспечивает дополнительного снижения прочности по сравнению со значением бП!„ в воде (И. И. Китайгородский, 1!. М. Копытоз) ;

в) "исключительное" действие нитробензола на прочность, стекла, отмеченное В. П. Бердонниковкм, заключается в том, что :.будучи весьма полярным (с - 35), нитробензол bcoV.o но обсспсчпвастлдлл-жкого снижения прочности стекла, а ведет себя подобно -негшллрнзн

жидкости;

г) "очень страшсо" действие оказьшала вода на измельчение кварца в экспериментах Г.С.Хсдаксвз, П. А. Рсбиндера: не отличаясь от других жидкостей по величине адсорепионпей способности по отношения к кварцу, пода, тем не менее, обеспечила больший реет удельней поверхности кварцевого пороалеч;

д) "ксогидаююс и нсвое" изменение коэффициента пластичности горних пород заключается в том, что вместо сяидаасго пластифицирующего действия и соответствующего увеличения кзэ^ициента пластичности горной породи сода обеспечивает значительное снижение этой величнни UI. A.L'peiMCp, К. М. Садклснко).

Привсдйшие особенности изменения прочности неорганического стекла и условного коэффициента пластичности горных пород не получили объяснения и по сой день. К этим особенностям аффекта Ре-биндера необходимо добавить обнаруженное ранее (М. С. Асланова) и тше-ге необъясненное до настоящего времени изменение прочности стекол различного химического состава в воде: при малых временах действия нагрузки их прочность отличается существенно, но при возрастании времени действия нагрузки прочность стСкол сближается.

Разрушение кристаллических неорганически-: ;,.:здсктр;:::оз и аморфного неорганического стекла в присутствие жидкое ей отличает одинаковые проявления г'Лс-кта Рсбиндера: максимальная прочнее::;, блах наблюдается при разрушении диэлектриков в вакууме; отсутствие влияния жидкости на прочность происходит при н2гру:-;ении диэлектриков в присутствии нсг:одярк:.:х жидкостей, причем наблюдается зависимость эффекта от чистоты этих жидкостей; значительное снижение прочности наблюдается при разрушении диэлектриков в присутствии полярных жидкостей, минимальное so значение прочности наблюдается при использовании вода и водных раствсроз электролитов, поверхностно-активных веществ. Отношение б,ах /бл1п для ашр-.ного неорганического стекла и кристаллических ксорггиическпх диэлектриков достигает величины 3, 5 - i, 5.

Одинаковое значение коэффициента динамичности и симбатность изменения прочности аморфного неорганического стекла и кристаллических неорганических дизлектрикоз в одинаковых условиях проведения эксперимента позволяет предположить идентичность механизма разрушения кристаллических и аморфных диэлектриков при росте в них трещин нормального отрыва и влия"ия нидкести на развитие1 этого типа разрушения. Между тем, если эффект электризации свежих

поверхностей при разрушит кристаллических диэлектриков является доказанным фактом, то этого нельзя сказать в отношении стекла: школой академика Е. В. Дерягина экспериментально показано, что эмиссия электронов высокой энергии со свежей поверхности аморфного неорганического стекла отсутствует.

Среди исследуемых механизмов мсханоэлектрического преобразования энергии, которые рассматриваются о настоящее время для объяснения возникновения электрических зарядов на свояих поверхностях при разрушении неорганических диэлектриков, следует назвать нарушение связей адгезионной природы, электрокинетические явления движение заряженных дислокаций под действием механических напряжений и пр.

Эффект электризации свежих поверхностей диэлектрических тел и горных пород при их разрушении, активно исследуемый и используемый в различных областях науки и практики и как "виновник" меха-но-химкческнх превращений на поверхности разрушающихся минералов-диэлектриков (привитая полимеризация, например), и как источник эмиссии электронов высокой энергии, обеспечивающей возникновение плазмохимических реакции, и как источник электромагнитной эмиссии, аномальное изменение которой является предвестником готовящегося сейсмического события (землетрясение, оползень, горный удар и пр.), не привлекалась для объяснения особенностей проявления эффекта Ребиндера.

Методологической основой для совершенствования модели эффекта Ребиндера является энергетическое уравнение теории трещин Л. И. Седова в виде dU = - dA + rtQ, где dU есть изменение внутренне!" энергии тела, dA - изменение работы внешних сил, dG - изменение работы за счет химических реакций на поверхности, действия электромагнитного излучения. Слагаемое dQ вводится для учета поверхностных эффектов взаимодействия тела с внешней средой; разность (di - dQ) рассматривается как новое значение энергии связи в структуре разрушаемого тела с измененным значением поверхностной плотности энергии на разрыв а3ф .

Fio сторон рпздц.че осуществляется модифицирование модели эффекта Ребиндера-учетом явления "электризация при разрушении". Появление разноименных электрических зарядов на сторонах растущее трещины нормального отрыва приводит к возникновению дополнительного силового дальнодействующего взаимодействия противоположны/ сторон трещины, росту энергии образования единицы площади свеш:

поверхности до величины tfyj = tf0 + где 'а'ПО - механические

потери энергии электростатической природы.

Из теоретического приближения Мотта W,: + Wv + Wa = Ф0, где WK - кинетическая энергия перемещения поля напряжений, связанного с движущейся трещиной длиной L , Wy - упругая энергия, Vf„ -поверхностная энергия, Ф0 - постоянная, можно получить выражение для скорости распространения магистральной трещины

О = |}0 [1-2 Со„ + УПП)Е / Ябг1 ] ,

где 1>0 - предельная скорость роста трещины. Отсюда следует, что начальная стадия развития магистральной трещины будет характеризоваться снижением скорости ее роста: с увеличением происходит снижение Л.

Отличительной особенностью дополнительных электрических сил сцепления между сторонами трещины от сил химической природы, определяющих величину равновесной характеристики И0 диэлектрика, является зависимость их от времени t действия нагрузки. Появление электрических зарядов плотностью qa знаменует и начало их релаксации в соответствии с величиной времени релаксации Т в диэлектрике (ток з2), имеющего примесную природу, и в значительной степени зависящего от содержания влаги в диэлектрике.

Из условия плавности смыкания сторон трещины 2L, математическим выражением которого является равенство нулю коэффициента интенсивности напряжений Kj

s(x)[(L+x)/(L-x)]°-5dx = О где к(х) - есть распределение нормальных напряжений в диэлектрике, определяемое растягивающим усилием и силами сцепления между сторонами трещины:

I р(х). О < х < L - R0 ,

g(x) = { р(х) - F,,(x), L - Re < x < L-Ru ,

v p(x) - FU(X) - Fn(x). !, ~ Ry < x < L, p(x) - есть распределение нормальных напряжений в диэлектрике без трещины под действием внешней нагрузки, Fu(x), F0(x) - интенсивность химических и электростатических сил оцепления между сторонами трещины, соответственно, следует, что коэффициент интенсивности напряжений связан с эффективной энергией разрушения соотношением к/ = 2Eifoi . ч

Зависимость величин i)'.J{,, .'[] от механических потерь энергии

электростатической природы означает, что эти величины не являюта постоянными. Дополнительное слияние на их изменение окажет жидкость, проникающая в разрушаемый диэлектрик и полость трещины.

Влияние жидкости на изменение трсщпностопкостн диэлектрик; может произойти двумя путями: вследствие проникновения в диэлектрик молекул жидкости механизмом нерегулярной диффузии I! изыонепш его электропроводности (изменение тока и вследствие капиллярного проникновения фазового слоя жидкости в область разрыва связей через полость трещины (изменение тока ,15). В соответствии с этим следует различать эффект РеОиндсра объемный и поверхностный.

Необходимым условием для реализации поверхностного эффект; Ребипдера является выполнение неравенства О < 0', где й и 0-' ест! скорости роста трещины и поступления в ее полость аидкости, соответственно. .Проникновение кидкости о глубину трещины ограничеке молекулой диаметром с1, которая разделяет трещину на вершину, гд; расстояние 11 между сторонами меньше (1 ( ¡1 < с1 ) и непосредственн: полость, где 11 > (1 . В соответствии с взаимодействием электрических зарядов в вершине и полости выражение для эффективной энерги! разрушения можно записать в виде

м = 'С - <\:/2 + по" ((!"'+ п'М/Окг,, + С^'^ехрс-аь/г)!! / 4епв.

г)

где 2а'0в = $1?„ (у)<1у есть инвариант разрушения в данной жидкости, ['и - интенсивность "молекулярных" сил сцепления сторон трещины, > - работа расклинивающих сил, а - межатомное расстояние, п - концентрация зарядов в вершине трещины, о - заряд электрона, г„ • электрическая постоянная, ас - удельная электропроводность жидкости, находящейся о полости трещины, г' = се,,/ гг - время релаксаци: зарядов в жидкости, определяющее ток релаксации ^.

Алгебраическая сумма первых двух членов определяет работ; равновесного разрушения 2Г = С 2У,/ - А1;), являющейся вачнепша] характеристикой когозпонного сзаимодейстзия поверхностей трецин! нормального отрыва в разрушаемом тел,с. Третье слагаемое представ ляет собой инвариант а',./ электростатических сил, действующих вершине трещины, вносит вклад в работу квазиравновесного разрушо ния

21- = ¿С * 2-о'11пе - А...

Если разрушается диэлектрик, обладающий значительной велнчи

•¡ой времени релаксации зарядов Т, то добиться выполнения условий равновесного разрушения I >> г , (, >> Г практически невозможно. ¡Ненулевое значение инварианта '¡(п,,и обеспечивает квазиравновесное разрушение. Условие ож> 0 является необходимым условием квазирав-¡гавесности разругасия. Неравновесное разрувение диэлшетрика реализуется при выполнении неравенств I « Т, Ь « г' : в этом случае вклад в увеличение работы разрушения обеспечивает не только взаимодействие зарядов в вершине трещины, на и в ей полости.

Выражение Гриффита для оценки прочности неорганического диэлектрика, имевшего в (на) себе трещину длиной I, с учетом механических потерь энергии электростатической природы принимает вид

б = { 4Е [ Г' + с]Д>хр(-2(./1:)!1 / Е£п ] >0'5 / (к«0,5.

Из последнего выражения следует, что прочность и разнообразие ей временной зависимости при разрушении диэлектрика в присутствии аидкссти определяется.изменением величин ц3, I, Т, х .

Максимального значения неравновесная составляющая эффективной энергии разрушения и, как следствие, максимальное значение прочности б],П)[ диэлектрика при данной величине (10 и !, будет достигаться при разрушении тела в среде, обеспечивающей максимальную величину времени релаксации зарядов в полости трещины.

При длительном действии механической нагрузки кривая снижения прочности имеет асимптоту, соответствуюцую равновесному значению прочности - порогу статической усталости

б, = { [ 2Е ( С - Ас/2 )1 / Ш }0"5.

Разность бр = (блах - б,,) определяет ресурс прочности диэлектрика. Механизм разрушения диэлектриков в присутствии жидкостей при выполнении условий б > бп и б < бп будет различен.

Под классическим эффектом Ребиндера следует понимать стремление неравновесной механически нагруженной напряжением б > ба системы диэлектрик-жидкость к равновесному состоянию с помов;ью поверхностного влияния жидкости (ток релаксации ^). Эффект будет тем значительнее, чем больше п3 на свежих поверхностях, меньше ток з2 и меньшее время релаксации создает жидкость в полости трещины. Наоборот, жидкости, обладание большой величиной X (Чистые индкие диэлектрики - неполярные среды), обеспечат неравновесное

разрушение и не вызовут снижения прочности диэлектрика от значения, зафиксированного в вакууме.

Для определения влияния на прочность диэлектрика данной жидкости необходимо соблюдать условия корректности эксперимента: предварительное удаление из диэлектрика и жидкости электролитических загрязнений. Соблюдение условий корректности позволяет оценить максимальную величину резерва прочности бр и максимальную способность диэлектрика к изменению прочности в присутствии жидкости.

Увеличение тока релаксации jz вследствие абсорбции диэлектриком молекул жидкости, электролитических загрязнений, находящихся в ней, вызовет медленное снижение во времени тре-димостойкости диэлектрика на меньшую величину из-за значительно более медленного диффузионного проникновения молекул жидкости внутрь диэлектрика и меньшего диапазона изменения его электропроводности при абсорбции. По этой причине при разрушении реального тела (не проходившего стадии высушивания) ресурс прочности и величина эффекта Ребиндера будут всегда меньше.

При нарушении необходимого условия квазиравновесности разрушения i> < i>' сопротивление развитию трещины оказывает эффективнее время релаксации электрических зарядов

= с0[ х(е -!)+!)/[ (1 -х)к" + ах 3.

где х - часть полости трещины, занятой жидкостью, к' - проводимость вакуумного промежутка. При этом разрушение становится неравновесным и прочность возрастает на величину Дб. D вакууме, в чистых неполлрных жидкостях Дб = 0.

При выполнении условия С1 > СГ в части полости трещины нормального отрыва, свободной от фазового слоя жидкости, происходи! эмиссия электронов высоких энергии. Ее ..нтснашность меняется по закону релаксации электрических зарядов J = J0-exp(- fc / Т).

При удовлетворении в полости трещины условия

CÍJaX/F.u > Wü ,

где X - длина свободного пробега быстрого электрона, W - ионизационный потенциал молекул пара »«кости, в полости трещины возникают предпосылки для появления высокочастотного разрядного токз

свидетельствующего как о способности диэлектрика к механозле-ктрическим преобразованиям энергии, так и о нсрашювесности ссу-ществля окого разру ¡гения.

Управление эффектом робнндера связано с возможностью искусственного изменения токов 3!, зг. Изменение тока ^ возможно искусственное и естественное. Первое обеспечивается введением в жидкость дополнительных носителей тска, а второе - появлением носителей тока в жидкости при растворении в ней разрушаемого диэлектрика. Отсюда следует, что особенностями эффекта Рсбиндора при разрушении неорганических'диэлектриков является следующие изменения прочности:

п) прочность диэлектриков в присутствии диэлектрических и электропроводящих жидкостей должна быть различной;

б) прочность труднорастворимых в данной жидкости диэлектриков должна в меньшей степени! подвержена изменению, чем прочность диэлектриков, хорошо в ней растворимых;

в) химический состав диэлектрика, искусственное изменение концентрации ионов в жидкости не должны влиять на изменение прочности лишь при разрушит диэлектрика в присутствии жидкости, обеспечивающей постоянство времени релаксации зарядов в иидкссти при поступлении; в нее дополнительных попов;

г) при разрушен!»! диэлектрика в жидкости, растворяющей диэлектрик и увеличивающей электропроводность возникающего в полости. трещины раствора, прочность диэлектрика до;;;кна снижаться с "ускорением";

Л) при разрушении диэлектриков в смесях нсполярнен жидкости в полярной с выполнением необходимого условия квазиравновесности разрушения й < о-' изменение прочности долию происходить в соответствии с изменением электрического сопротивления смесей;

о) искусственное уменьшение тока при выполнении условий корректности эксперимента должно привести не только к росту прочности диэлектрика, но и увеличению его чувствительности к поверхностному влиянию жидкости, росту интенсивности элэктрокогезионных явлений.

Зависимость прочности диэлектриков от электропроводности жидкости, в присутствии которой происходит их механическое нагру-кение, не исчерпывает проявления эффекта Ребнндера. Особенностью этого эффекта при тонком измельчении неорганических диэлектриков в присутствии жидкости в силу установленного школой Б. В. Дерягина

превалирования электростатической составляющей адгезионного взаимодействия тонкодисперсных порошков над молекулярной следует считать и агрегация тонких частиц при измельчении. Силу взаимодействия двух частиц сферической Формы диаметр:-;.! В , несущих избыточные разноименные электрические заряды и разделенных в агрегат« слоем жидкости 6 , молено представить и виде

Г0 = я^Ч,2 ехр(-21 / X ) / (!) + 6)г£ .

Плотность электрических зарядов на свеиих поверхностях ! время их релаксации в возникающей при измельчен]»! коагуляцпонно: структуре определяют величину электростатической составляющей силы адгезионного взаимодействия частиц в агрегатах, устойчивост: агрегатов к, механическому воздействию: чем больос а0 н юны» электропроводность жидкости, в которой происходит измельчение тем интенсивней должно происходить агрегирование частиц, препятс твущее получению тонких порошков, и прочнее агрегат.

Дезагрегация порошков возможна искусственная и естественная Искусственную дезагрегацию можно осуществить кратковременным до молом агрегированного порошка в электропроводящей жидкости, в но низованном газе. Длительность домола тем короче, чем меньше а0 н поверхности диэлектрика и более электропроводящей является среда и которой происходит кратковременное измельчение. Развитие ее тестБСнной дезагрегации связано с изменением воемени релаксаци электрических зарядов в агрегатах при диффузионном проникновени в них носителей тока.

Прирост удельной поверхности АЗуЛ порошка в результате де загрегации тем значительнее, чем больше ¡ф, и меньше время релак сации электрических зарядов в коагуляциенной структуре в резуль тате домола.

Данная версия природы эффекта рег.андора позволяет сделат следуведй вывод: все многообразие проявлен!!)".' эффекта Ребнндор определяется изменением неравновесной составляющей эффективно энергии разрушения, имеющей электростатическую природу. Загиск ыость б , ,1 , з3, Д3,,„ от величины <?„ означает симбатнэсть измс нения этих величин, позволяет по изменению одной из них судить с относительной величине и характере изменения других.

В четвертом и пятом »пзделах описывается проведенная на проверка справедливости, предлагаемой модели эффекта Ребиндера.

1. Оценка УСПЭ слюды. Подставляя численные значения величин i, пи, измеренных М. С. Мецпком, и величину (1 для молекул воды, этанола, бензола, в выражение для инварианта ï;u,E получаем следующие его значения: 0.0G1, 0. ООО, 0.105 Дж/м", соответственно.

Для оценки величины УСПЭ слюды использовались известные результаты расщепления cü п вакууме 10"1 тор при дополнительной ио-шзш'ин вакуумной камеры (М. С. Мецик): соответствующая этому опыту зеличина "УСПЭ" + УП(,В) равна 0..Ü! Дs/n2. Это позволяет считать УСПЗ слюды равной 0,42 Дж/м2: работа А,, расклинивающих сил

о ' , и

уценивается величиной 0.66 Дs/it; механические потерн энергии ïnn ip;i îi = 10" Зм. (!,,= 2,0- 10"4 к/м2 принимают значение 1.13 Дк/и'\ определяющее величину энергии разрушения 3,1 Дж/м",.соизмеримую с зкеперпмептальпымн данными М. С. Мецика.

2. Электропроводность растворов и изменение прочности щплоч-тгадпидмих соединений. Сравнен.ие известнсго ( работы сотрудников сафедры ¡коллоидной химии МГУ) изменения прочности поликристал-пнческих образцов щелочнегалзидных соединений в присутствии насиненных раствсрсз соответствующих солен с изменением измеренного ¡амн электрического сопротивления этих растворов (были воспроиз-зедены смеси гептан-дпо!<сан, диоксан-вода, насыщенные солью KCl; смесь пропанол-гептан, насыщеннач солями KCl, Kfír. КJ; подно-аце-тсновая смесь, насыщенная солью ¡CJ; спиртовые и водные насьнцениые растворы солей), с изменением сопротивления насыщенных солями KCl, О спиртов предельного ряда от этанола до гег.танола, с изменением сопротивления насыщенных водных растворов солей ПаПг, !1аС1, LÍC1, KCl, КПг, KJ, CsCl как без и с добавлением в них дополнительных посторонних ионов ( Сы+, Ii\- SO,2", )(а+, Сай\ Mff1, Li1, Cû/") показало, что наблюдается симбатность изменения прочности и электрического сопротивления растворов. В качестве примера на рис. 1 приведено сопоставление изменения прочности полпкристапла KCl, измеренной в присутствии смесей гептач-диоксап, диоксан-вода с изменением электрического сопротивления этих смесей.

Привлечение данной версии эффекта Ребиндера к объяснении разнообразных изменений прочности щелочно-галоидных кристаллов и соединений вполне оправдана тем, что именно на этих неорганических диэлектриках началось исследование эффекта электризации езо-:шх поверхностей при разрушении (плотность заряда, электромагнитная эмиссия, интенсивность эмиссии г"ектронов высоких энергии со •.т.о.:-' и i.:.:!t:p.4¡v.,'.-:n и híj. )

Рис.1. Зависимость прочности поликристаплических обоазцов хлорида калия от электрического сопротивления насыщенных растворов. 1, 2 -изменение прочности !СС1 в смесях диоксан-вода и гептан-диоксан (вес.'/.), соответственно; 1', '?.' - изменение электрического сопротивления смесей диоксан-вода, гептан-диоксан (объемн.%); 18 С.

Рис.2. Блок-схема установки для регистрации эмиссии электронов высокой энергии: 1 - вакуумная камера, 2 - высоковольтный выпрямитель, 3 - вторичный электронный умножитель, 4 - катодный повторитель, 5 -микровольтметр селективный, 6 -пересчетное устройство, 7 - измеритель скорости счета. 8 - потенциометр.

Л-10"* имп/с-мг

г 1

1- ■ 1 I |

_111--1_Ы-1-1-и_

" 20 100 200 300 400 "С

Рис.3. Диаграмма изменения начальной интенсивности эмиссии электронов при сколе неорганического стекла от температуры отжига.

0. Ияшзшшо (грочкост неорганического мскла. Обиаружеинос

скале;,'иком С.!!. Кур:совым влияние адсорбционного влажного елся, на-ходлпегося на поперхности образцов нсорг&чнческого стекла, на прочность и после оакуумной тренировки образцов, с одной стороны, и слодуеада из нроляагаеной наг;;! маделн зависимость б и интенсивности ОМИССНИ «3 от величины >.},,, с другой, позволяет указать на недостаток, присутствующий а упомянутой выше попытке обнаружения зунссш» электронов высокой анергии со свежей поверхности стекла и ¡¡е позволивший зафиксировать эмиссию быстрых электронов: пакууми-рованно образца стекла перед регистрацией эмиссии необходимо совместить с его прогревом.

Проверка этого предположения была проведена в !Ш РАН совместно с В. А. Кузнецовым. Образцы стекла предварительно подвергались и течение трок часов прогреву в кварцевых ампулах при температуре от 20 до -150 °С. После отжига перед испытанием образцы охлаждались. Для регистрации эмиссии электронов использовалась стандарт!гея установка, блок-схема которой приведена на рис. 2. Электрическая схеиа предусматривала регистрацию электронов с энергией, преЬывакЗРЙ 10г эВ, в режиме счета импульсов.

нссдодовеаше показало, что свежий скол неорганического стек-Л1 змйтируст злектрона высокой энергии (рис. 3). Эмиссия характеризуется резким всплеском интенсивности в момент скола образца к быстра.! затуханием. С увеличением температуры отжига образцов начальная интенсивность гашсс.ш Jo возрастает. При температуре от-кига-20 °С, т. о. в тех г.с условиях, в каких проводился поиск эмиссии электронов в спитая В.В. Дерягнна, эмиссия также но была'зафиксирована.

Наличие эмиссии электрон,ов высоких энергий с поверхности стекла свидетельствует о том, что механические потерн энергии электростатической природы составляют часть энергии разрувения стекла и их необходимо учитывать при объяснении изменений прочности стекла в присутствии кидкостей, Прочность стекла следует представить с виде

б - ( б,,2 + б*Е )0-5 ,

гдо - Неравновесная составляющая прочности, появление которой вызвано возникновением механических потерь энергии электростатической природы.

Привлечение электропроводности жидкости длй объяснения осо-

бенностей изменения прочности неорганического си;:;':.'-, пезеодао? ПОНЯТЬ природу "особого" действия поди, "UCKXíí04H'i'D;;:;Í:0ro" действия нитробензола и пр., упомянутых в neprou раздел;:; зиззортагщ;

- максимальное разупрочнякщее действий содь? на, алчность стекло, объясняется значительным возрастанием злект^оттегоднзетн водного раствора продуктов гидролиза сил;ште9 стекло, U? этом п состоит физическая суть "особого" действ;«- юда не. с,те-км):

- известное (работы сотрудников ПХС Щ CQ3F1) ;цжзшк-£ электропроводности водных пленок на повсрхк::ггп; стекал par личного химического состава (в первые моменты орсме»« »г,с!к?ропропод?юсти водных слоев на поверхности стекол отличаются зкачате^-з. но е увеличением времени электропровод!гость водны.ч слоС-д cSraxaorcn) объясняет особенности изменения прочности стйкс,'; раэлк<ызга химического состава в присутствии воды;

- "цясгщч-.'.хсданос" действие нитробензола на »фемкзсть стскга вызвано аномальной электропроводностью этой жидкое;'"?!: "'Сгодн полярных шщкостей нитробензол является лучшим дкижегрикод* Адамчевскнй).

Малый диаметр молекулы воды, большая величина сягйкгеиия ti , где - коэффициент поверхностного натяжения, r¡ - коэффициент динамической вязкости жидкости, определяющее скорость капиллярного проникновения воды в полость трещины, большая разтзоряв-щая способность воды, обеспечивающая значительную элсктрогфзг-од-ность водных растворов ионогенгш соединений, вызывает лучшее? ра-зупрочняющее действие воды и со растворов при разрушении диэлектриков. обеспечивает ее лучшее дезагрегирующее действие. И наоборот, жидкие диэлектрики сдергивают не только развитие разрушения, но и распад агрегатов.

0 шестом разделв диссертации выясняется природа остаточной деформации, возникающей о горной породе под пятном контакта при вдавливании штампа, определяются физические свойства жидкости, способные стимулировать развитие разрушения при таком нагрукении. .

Анализ напряженного состояния породы под пятном контакта позволяет считать, что очаг разрушения (ядро сжатия) Формируется под действием гидростатического сжатия б0 и дополнительного вертикального давления Р;,_: 6г = б3 = б„. 6¡ = + бд„ где 6¡, бг, б3 есть главные нормальные напряжения. Действующие ц очаге разрушения интенсивность касательных напряжений t¡ и среднее нормаль-

поо напр^кс:;:-;

" г. -- Р../Г"3, - Со. - б,) / й. - р.,/3 » б., - Сб|>

ъгжпчтмс'му '¡'^ = " /Ж, где а - радиус

ста«", Р - сила ъдъъднзо::;:;:..

^"рав.чоъг^с^сэт.чогг :;апг.::. энного состояния сяатнгг г?;; ^ггнои ксн;т.кта сдер-пзает внедрение штампа в горпуо породу и пгепгггству-т г^ктсенс.«? еб разрушению. Задача бурового г:;стру;;-;; хнд'согг.ч для очистки забоя, - обеспе-

чение ра';уг;?ачче;и:я гс;-:ол породи под пятном контакта.

Ь'г-едачс-п'.'.а приводит к росту изотропной составляющей напряженного есстшгия (8Д) б„ в очаге разрушения и касательных иа-пргдгпг/а ?4„ 07г-етстпсинкх за развитие сдвиговых деформаций (ЛС) •/¡. » "(г. г3) / в нем. .Под площадкой давления реализуется пагПТ'С'г-'з (?Л 4 ДО, квалифицируемое п современной механике раз-ру.'ГЬ'.'Л как нутенсивпоо воздействие на твердое тело, емз'-езча^о его с^ьг1:;';;: разрушение,' именуемое в геологии как катакластичес-коо: тгч-ипе. Отличительной чертой последнего при испытан',:!'; горной пород:,; р условиях !1згру:».ен»я (ВД + ДС) является но только рост ^псгс:;::г:остл ";асате;;ьм:.:х иг^ркконий, приепдгщпх к сдвигу, от бга, на я возникновение г¡р;г сдвиге объемной деф-рнацни ¡5 в неупругой области, деформирования.

О позиции гззачохгншн разруг:кня горную породу под пятном контакта следует рассматривать в качество моесобъбма, в котором происходит множество транслкцисшю-ротацис:ш:':< вихрей - единичных актов "пластического" поведения твердой компоненты породы, включающего в себя множественное развитие элементе:? сухого трения Сон-Венана (зернограннчноо трение) и трещин нормального, отрыва.

Девиаторная состдалякядая нагрузки (ВД *■ ДС) способствует развитию в ядре.сжатия объёмной деформации от обратимой в упругой области деформирования до необратимой Д при изменении формы ядра (отрицательная дилатансия): под действием негидростатическон нагрузки происходит множественное развитие трещин нормального отрыва (дробление горной породы), образование в очаге разрушения ячеистых структур-микроблоков, совершаемых совместно с измельчаемыми зернами минералов трансляционные и ротационные движения.

■ Гидростатическая составляющая напряженного состояния приводит к уменьшение объема ядра в результате необратимого уменьшения

пористости (положительная дилатансня). При зтс-м происходит разру-шенне минералов и адгезионных контактов между ними, Дапььсйаео необратимое изменение объемной деформации ядра при росте б,, происходит а результате перекомпоновки разрушаемых минерз-гш, цементирующего вещества а сжатия их, которому отвечает предельная платность породи.

Дплатанснонным условием для горкой породы очага разрушения под штампом является услозие текучести Кулона-Мора

ъ " Г-о + 11'(-\;!<

где д - коэффициент внутреннего трения, показывающее, что изменения Формы очага разрушения (изменение >¡¡5 зависит от г| и £>,„ . Прочность горной породы очага разрушения имеет две составлявшие: первая определяется силами сцепления, обсспсчнвавизш целостность ненарушенной породы, а появление второй связано с: развитие« в ядре густой сети трещин нормального отрыва, трением каталчастичоскн /[.сформируемых зерен' минералов и цементирующего вещества.

Неоднородность отношения х, /ба в ядре сжатия определяет неоднородное развитие необратимой деформации очага: в нижней его части рост напряжений сжатия приводит к появлению трещин нормального отрыва и разрыхлению горной породы (объемная деформация расширения); в верхней же части очага, где отношение бдостигает величины 0.8 непосредственно под пятном контакта, дплатанспаниоо разрыхление ослабляется вплоть до полного исчезновения и развития дилатансионного дробления породы с одновременным агрегированием, уплотнением и компактированием продуктов измельчения, увеличивая-щих зерногранйчноо трение в элементах Сен-Всиана и приводящих ¡с потере сыпучести дисперсного материала в очаге разрушения, росту сопротивления сдвигу (сдвиговая деформация изменения Формы}.

Резервом повышения эффективности разрушения горищ: пород вдавливанием индентора является искусственное стимулирование развития радиальной деформации в очаге вращением вдавливаемого о горную породу индентора.

Развитие дилатансионных трещин в нижней части очага разрушения может вызвать недонасыщснис горной породы жидкостьй и, как следствие, снижение порового давления и дилатансионное упрочнение породы. Промывка забоя скважины должна это предотвращать.

Работу Лл обратимых упругих деформаций объёма очага разруше-

пня и ого форпы под пятном контакта при вдавливании штампа в горную породу (площадь треугольника 0АА1 на рис. 4) мс;хно выразить через главные нормальные напряжения:

Лл = (б, + -2бл)2/16К + (б, - б3)г/6С,

где К и I! - модули объемной деформации и сдвига, соответственно.

Появление дополнительной степени свободы у катакластически деформируемой твердой компоненты горной породы з очаге разрушения (возникновение ротационных движений и смещение зерен относительно друг друга) является серьезным препятствием для математического описания пропорциональней связи между приращением необратимой деформации объёма очага разрушения и ростом сдвиговой деформации, для подсчета работы, совершаемой напряжениями г,, бга в »супругой области деформирования при вдавливании штампа в горную породу. С помощью методики Л. А. Ирейнера этот недостаток можно преодолеть: работа Др напряжений т,, бт в неупругой области деформирования определяется площадью под траекторией нагружения ЛВ (рис.4), возникающей при вдавливании штампа в образец горной породы.

Величина А„ определяется энергетическими затратами, связанными с развитием объемного дробления горной породы в очаге разрушения, трением измельчающихся частиц твердой фазы Л^у и компак-тированием продуктов разрушения А:, и является работой диссипации, приводящей к необратимым изменениям структуры горной породы очага разрушения:

Лр = + Лв + Л:иу,

где Б,; - площадь свежей поверхности. Появление в выражении

для Лр связано с множественным развитием трещин нормального отрыва в очаге разрушения и появлением электростатической составляющей в энергетическом балансе механических процессов, протекающих в очаге.

Если обозначить через к-У = Лл работу упругого деформирования породы под пятном контакта, где к - работа деформирования единицы объема породы, V - объём очага разрушения, то энергоемкость процесса вдавливания штампа можно описать выражением, близким к закону измельчения Рсбиндсра:

Л = к-У + -Б... + Л,- + Л:;,

Рис. 4. Связь мовду абсолютной деформацией б и усилием вдавливания F при внедрении штампа в горную породу на установке УМГП-3.

Таблица 1

Дисперсный анализ порошка из лунки методом оптической счетной микроскопии

I-............. 1 ■ [Диапазон | |фракций, мкм|3/10 i i i |10/14 i "" i ■■■ 1 1 |14/20 | 20/28 i i 28/40 40/03 i i 1 1 |> 63 | i I

1 1 |Содержание | | частиц, % 13,07 i i 1 1,30 i 1 1 1 .1 | 3, 14 | 6.37 i i 13,17 . 23, 93 . 1 I 1 1 1 i i

Таблица 2

Результаты дисперсного аналнза кешпактировашшй породы п лупке сыкола поело ультразвуковиго диспергирования фотсседакентографом "Аналнзстте-20"

i-1-1-1-1-1-1-1——

|Ди,"пазоп lililí |

|фракций, мкм| 3/10| 10/14] 14/201 20/231 28/401 40/63 | > 63

,-j-1--¡-¡-j--1--_¡--

|Содержание lililí |

|частиц,, % | 4,50 ¡ 6,50 | 7,0 | 10,5 | 16,0 | 20,0 ¡ 35,5

л

х

Правомерность использования о качество первого приближения закона измельчения к описание разрушения горной породы вдавливанием подтверждается проведенной нами оценкой дисперсности возникающего при вдавливании штампа в сроднегернисткй мрамор порошкообразного материала методом оптической счетной микроскопии (табл. 1). Лисперст гость компактированпего порошка после ультразвукового диспергирования агломерата оказалась ещё выше (табл.2).

Катзкластическая природа остаточной деформации породы в очаге разрушения позволяет представить условный коэффициент пластичности породы через отношение работ деформирования горной породы в [¡супругой и упругой области: К„ = 1 + Ар / Л,.

Жидкость, находящаяся в порах катакластически деформируемой горной породы под пятном контакта, стимулирует в очаге разрушения возникновение сдвиговой неустойчивости: на разрушение породы при росте усилия вдавливания Р и порового давления Рп кроме электропроводности жидкости влияние сказывает и ей коэффициент сжимаемости. стимулируя межзернопсе адгезионное проскальзывание в соответствии с критерием разрушения Кулона-Мора в виде

т = го i )1-(бп - !';,),

\

а не катакластичсское дробление зерен минералов.

Для облегчения развития неупругей объёмной деформации в нижней части, очага разрушения приток жидкости в полость трещин нормального отрыва должен возрастать для обеспечения максимапьного снижения как потерь энергии электростатической природы, так и эффективных напряжений при росте порового давления 1',,.

В общем случае для облегчения развития катакластического течения в очаго разрушения под пятном контакта и выката горной породы при меньшем осевом усилии жидкость, в присутствии которой происходит вдавливание штампа, должна

1) сникать работу образования единицы свежей поверхности минералов-диэлектриков при росте трещин нормального отрыва,

2) стимулировать появление сдвиговой неустойчивости:

а) обладать малой величиной коэффициента сжимаемости,

б) препятствовать ксмлзктирозания продуктов измельчения, уменьшать зернограничнее трение в элементах Сен-Венана при трлнелл-цнгннач и вращательном дгиго.чкн разрушающихся зеро; минерален!.

Г;,."ня:.пе последних факторов на разрушение горной породи долж-

на ослабевать при вдавливании штампа в пористую горную породу, определяя • .лиянпе на разрушение электропроводности и коэффициента сжимаемости жидкости.

Диапазон изменения твердости породы ¿р, (ресурс твердости) при использовании жидкости определяется диапазоном изменения ьнергоемкости вдавливания штампа в породу, находящуюся в сухом состоянии, а затем и в присутствии жидкости. С уменьшением времени релаксации электрических зарядов в жидкости, в присутствии которой происходит формирование очага разрушения, снижением зерног-раничмого трения в элементах С&н-Венана и ростом дезагломерирув-щего действия жидкости гидростатичней давление очага на целик, меньше сопротивление сдвигу, меньше твердость породы.

Выполнение условий корректности эксперимента существенно отличает проявления эффекта Ребиндера в лабораторных условиях разрушения породы вдавливанием от его проявлении на забое сква;сипи. Если в первом случае диапазон изменения энергоемкости

ДА, = Да - Ад,

где Аи - предельно возможная энергоемкость вдавливания, отвечающая минимальному току релаксации зг, максимальной силе трения в элементах сухого трения Сен-Еенана, - энергоемкость в присутствии раствора, возникшего при пропитывании образца горной породы жидкостью, то во-втором - диапазон изменения энергоемкости иной:

ÄAa = V - V

где Ар - энергоемкость разрушения в присутствии! дисперсионной среды бурового раствора, Аи'- энергоемкость разрушения горной породы при естественной влажности, обеспечивающей значительную величину токов релаксации Oi . За . и обладающей меньшим трением в элементах "мокрого" трения Сен-Еенана. Справедливость неравенства А,-.1 < А„ представляется очевидной.

Неравенство ДАд > ДАа обеспечивает меньший ресурс твердости горна'i породы, находящейся в естественном залегании. Причем, понижения твердости в этом случае можно добиться лишь тогда, когда порода но только отдает часть запасенной энергии в ииде электромагнитного сигнала (ток j3), но и возможно искусственное увеличение электропроводности дисперсионной среды бурового раствора вве-

Дениса в него дополнительных носителей тока. Проведенное нами измерение электропроводности дистиллированной, водопровод!¡ой, пластовой (минерализация - 330 г/л) вод при добавлении в них олеата, додсцилсульфоната и триполифосфата натрия, сулы&окола, 0П-10, УЩР, КМЦ-700, бентонитозой глнн'м различных концентраций показа/о, что ото возможно не всегда: если электрическое сопротивление дистиллированной воды при ввсден!-:н указанных реагентов снижается на два порядка и более, водопроводной - в насколько раз, то сопротивление пластовой воды остается неизменным.

Приближенной оценкой возможного понижения твердости горной пород!,! на забое скважины с помощью аидкости может служить диапазон 'изменения твердости, полученный в лабораторных исследованиях: от значения твердости, полученного в присутствии воды, до значения, измеренного в присутствии водного раствора химреагента.

Различие коэффициентов пластичности горных пород, вычисленных и в соответствии с методикой Л. Л. Шрсйнера и по предлагаемой нами Формуле, показа» в таблице 3. Расширение работы упругих сил па область пластических 'деформаций в методике Л. А. Шрейнера (площадь трапеции А» КЩ па рис. 4) приводи? ¡с значительному увеличению работы упругой деформации и снижению коэффициента пластичности, искажая реальное соотнесение межлу упругой и неупругой работой деформирования горной пород;.: под внедряющимся штампом.

Возникновение ката^стичсского точения г; горной городе 'под пятном контакта позволяет предположить, что

вторичное вдавливание штампа в породу приведет не к росту механических характеристик горной пород1.! в результате упрочнения, происходящего при первичном вдавливании, а плапти^ицкроваччя горной пород!:!, т. с. сниженка условного предела текучести;

2) разрушение горной породы под пятно;! контакта будет происходить к при постоянно:! контактном давлен!!!? Р., в течение времени 1," действия нагрузки (задержанный гыкол).

3) на возникновение хрупкого вжкола при здзвлпвонип штампа в пористую горную породу будет оказывать влияние коэффициент сжимаемости жидкости и её электропроводность.

Экспериментальная проверка подтвердила справедливость этих предположении. ПроведШнеа на установке УКГЛ-З исследование изменения условного предела текучести Р.,, Л,, хссткасги С диорита, диабазового порфирита, диабаза при. повторно!.! вдавливании пггампа и "точку" первичного его внедрения до нагрузок, составляющих 80.

Таблица 3

CpauimiiHO работы упругих сил и коэффициента пластичности

Горная порода

Шрсипер Л.Л.

Соискатель

Vio",

Н'1.1

I

к,

■л I А* ■ 10'

I H-I.Í

г

Кварцевая вакка

Днориг

Туффнт

Туфоалевролнт Алевролит

75,3 61,5 41,2 40, i 38,8

1,91 1,81 1,97 1,72 1,46

24 Л 40, Э 22,4 22,0 23,4

5,90

2, 76

3, 62 3,15 2,41

f. с

55,2

3G,0

18,4

1,08 1.3Г, 1,64

Р /Ро

Рис.5. Зависимость времени задержанного выкола от отношения Р*/Р„.

91, 94 % от величины твердости горных пород РЛ, соответственно, и последующей разгрузки, показало, что вторичное нагруасение приводит к .снижению Р0, Ал и росту С.

Задерганное разрушение горной породы под штампом при действии на неё постоянным контактным давлением связывается с развитием со времени сдвиговой и затухающей объемной деформации горной породы под нагрузкой (ОД + ДС) и определяется достигнутым осевым, усилием Р*, обеспечивающим выполнение неравенства Рк* > Р0. При включенной записи деформации! следует ожидать появления "запредельного" участка деформирования, на котором снижение Р* сопровождается неравномерным увеличением деформации во времени в соответствии с величиной РКА и развитие!.! релаксационных процессов в очаге разрушения. Стимулирование релаксационных процессов нежно производить изменением тока релаксации ^.

Принципиальная возможность получения задержанного внкола при действии на сухие образцы горных пород коническим штампом ?*, была проверена на мелкозернистом кварцевом песчанике с глинисто-кремнистым цементом (кварцевая вакка) с величиной открытой пористости 0,3 а, алевролите (0,46 %!, карбонатнзировакной грзувак-:кс (туффит, 1,8 X), диорите (1,7 %), олигомиктовсм песчанике с каолинито-кремнистым цементом (8,4 %). При достижении усилием ■сдавливания значения V* производилось одновременно включение секундомера и либо остановка работы всей установки УНГП-3. либо только остановка роста нагрузки.

Экспериментально подтверждено, что для разрушения горной породы вдавливанием ив является обязательный условно непрерывного упвличвиня нагрузки на породу: длительность задержанного выкола определяется отношением Рк4/ !'„ и изменяется от нескольких секунд до многих часов. При отключенной установке задерганный выкол сопровождается снижением усилия Р* по линии 1ЛП до точки 0 (рис.4). Снижение нагрузки происходит как медленно и непрерывно, так и быстро, но с остановками, сопровождаясь отчетливо слышимым потрес-ттнпои горной породы и еб вспучиванием вокруг пятна контакта. ■С уменьшением контактного давления Рк* = сог^Ь динамичность задерганного выкол а исчезает.

Уровень остаточных напряжений в ядре сжатия после реализации задержанного выкола и его дальнейшее снижение определяется развитием релаксационных процессов в ядре.

Енесение капли ».идкости (вода, этиловый спирт) в область пя-

тна контакта при достижении усилием вдазливания значения, соответствующего :очке й , стимулирует дополнительное разрушение горной породы под штампом и снижение усилия до точки Qj (рис. 4).

Стимулирующее действие жидкости па развитие задержанного разрушения исследовалась после достижения контактным давлением величины Рк*> Р0 и последующего действия давления Рк* = const на образец сухой горной породи некоторое время (до часа). Для кварцевой вакки этими жидкостям) были вода, подсолнечное масло, этиловый спирт; для олигомиктового песчаника - вода и этиловый спирт. Эксперименты показали, что вода в больней степени стимулирует развитие задержанного выкала. Например, при установлении отношения Рк*/Р0 - 1,1? и Р,._*/Р0 = 1, Î9 и дальнейшем стимулировании выкола водой и спиртом, соответствен!ю, длительность задержанного разрушения кварцевой вакки при использовании воды составила 6 с, а при использовании спирта - 20 с.

На олигомиктовогс песчанике было исследовано влияние воды, подсолнечного масла, СС14 на возникновение задержанного выкола и без предварительного выдеряивания сухого образца под нагрузкой Рк* = const', упомянута жидкости наносились в область пятна контакта сразу после достилсш-'-я; усилием значения F*. При отношении Рк*/ Р0 ■= 1,57 при использозаши воды, 1,61 - масла и 1,60 - СС14, время задерганного выкола составило 2,0 с, 194,7 с; при применении че-тыреххлористого углерода вакол не наступил и через 1800 с.

Последовательное снижение контактного давления Рк* с 1013 МПа до 688 МПа вызвало существенное возрастание времени задержанного разрушения'олягомиктового песчаника, стимулированного водой (Рис. 5). Зависимость t" = t*(PK*/ Р0) можно представить в виде

t* = ( - 1,592-Р0/Рк* + 1,4494 Г1.

Неравенство Рк* / PQ > 1.20 определяет контактное давление, пои достижении которого под пятном контакта и около него начинается интенсивное разрушение горной породы.

■"Запредельная" диаграмма деформирования была получена при вдаun ;ании цилиндрического штампа в олигомиктоьый песчаник с пи-jiHci.^Tbc è, 7 UV.c. 6). Секундомер включался в момент установления нагрузки Рк" - const и внесения в область , .¡тна контакта .этанола. Незначительное различие величины Plt* в проведенных двух сериях испытаний (PKVP,f *• 1,05 и Рк*/Р0 ' 1,10) прчисло к значи-

тельному отличий сродник значений времени задержанного разрушения: 213,7 с в первой серии и 56,7 с - во второй. Проставляемые на графиках развития задерганного разрушения постоянные интервалы времени наглядно демонстрируют неравномерность развития абсолютной деформации (см. рис. 6).

Рис. 6. Характерное развитие задержанного разрушения: 1, ?. - развитие задержанного выкола, 3 - траектория нагруяения при непрерывном вдавливании птампа.

Статистическая обработка результатез показала, что коэффициент вариации времени I* задержзлного стола достигает 100 %, манного превосходя коэффициенты вариации показателей механических свойств горных пород. .

Возникновение хрупкого выкола при вдавливании штампа в пористые горные породы, насыщенные жидкость» и не склонные в сухом состоянии к хрупкому разрушении, в настоящее время связывается с увеличением плотности ядра сжатия при наличии в нем жидкости с плотностью р. С этим трудно согласиться: развитие положительной дилатанаш в пористой горной породе под пятнай контакта позволяет считать, что влияние жидкости на возникновение хрупкого выкола будет тем значительнее, чем «еньпе коэффициент сжимаемости в этой жидкости .и ¡время ¡релаксации электрических зарядов в ней.

Для выяснения влияния плотности жидкости на возникновение выкола при ¡вдавливании птампа в пористую горную породу ка установке УМГП-3 с ¡помощью конического штампа разрушались образцы кварцевого песчаника >с баззльпым цементом каолинит-кремнистого состава с величиной открытой пористости 15,3 7» и 13,95 /,, олигониктооо-

0 Л

в,

о

го песчаника с пористостью 8, 41 %. Вдавливание ¡¡¡таила в сукне образцы приводит к вкполаживанив крпзон. деформирования и вккзл наступает не всегда: в 30.8 %, 50,3 % и 4Г.0 'X от числа вдавливании. И&сыщрнио кидкостьз места последуыдсго вдавливания втгыпа в породу производилось за 2,75 минуты до начала, вдавливания. Кварцевый песчаник с пористостью 15,3 % разрушался, в присутствии СС]4, воды, водного раствора KCl, зтидового". спирта и спиртового раствора KJ, песчаник с пористостью 8, 95 й - атанола и спиртового раствора KJ, олиго.мнктовый песчаник - В'присутствии-воды и СС14.

Обнаружено, что вода и этиловый: спирт, заметно уступая С С-1 по величине плотности (в 1,6 и: 2,.CP раза). обеспечивают развитие хрупкого выкола (вода и водный'- раствор ¡CC1 увеличивают процент выкалывания при использовании кварцевого песчаника до 100, а этанол и "соленый" этанол - до 45,5 и 75), тогда как CCI,, при разрушении кварцевого песчаника не обеспечил ни одного выкалывания, а при разрушении олигомиктового песчаника повысил процент выкалывания лишь до 54,0. Достигаемые контактное давление и абсолютная деформация öj в случаях, когда выкол не наблюдался, превосходили значения Рк и Ôc, при достижении.которых происходил выкол при вдавливании ктампа в образцы сухих пород.

Способность этилового спирта в большей степени снимать твердость песчаника и вызывать его охрупчивание, чем CCi,¡, не отличаясь существенно от четыреххлорпстого углерода по величине коэффициента сжимаекости (112,0-10"5 и 91, 6-10"ь атм"1, соответственно), связана, по нашему мнению, с увеличением электропроводности Я уксньшшеы • коэффициента сжимаемости возникавшего спиртового раствора компонент породы. Искусственное изменение к и р этанола pácrzopOiUistí ь нем соли EJ способствовало дополнительному сипае-ккя fbOpM^Cïii породы и приобретению ею хрупкости по сравнению с слгкнйсй иа разрушшо чистого этанола.

Капай величина f. соды (22,1-10"5 атм"1) и её уникальная растворяющая способность обеспечивают одинаковое (с водным раствором KCl концентрации 17 г/л) слияние на понижение твердости и возникновение хрупкого выкола.

Возникновение значительного зернсграппчнсго трения в зоне дилатансионного дробления и уплотнения горной породы, приводящего к появлению тонких пленок жидкости, обладающих диэлектрическими свойствами, приведет к искажению зависимости механических свойств от исходной электрспроцодности жидкости.

;Проведенное.на установке УМГП-3 разрушение малопористых горных'пород'вдавливанием штампа в присутствии жидкостей (породы: диерпт, туф.мстасоматичсскпн измененный, песчаник, туфсалевролит; жидкости: •диспу|лире?анная .и водопровод:¡а;; вода, водные растворы сульФонола, олеата натрия, :КС1, На,С03 различных концентрации) показало, 'Что

- начальное электрическое, сопротивление водных растворов не является определяй:,,;:м в изменении твердости породы,

-.зодчие растворы поверхностно-активных веществ по имеют преимущества перед водными растворами электролитов в понижении механических свойств горных пород,

- использование кепогенкых соединений позволяет добиваться снижения твердости горных пород на 10-15

В приложении -к диссертации вынесены сведения о практической реализации диссертационного!исследования, подтвержденные соответствующими доку; :0! ¡тами

■ ОСНОВНЫЕ.ВЫВОДЫ

1. Разрушение породообразующих минералов-диэлектриков сопровождается механическим:, потерями энергии электростатической природы, зависящих от плотности электрических зарядов на поверхности трещин нормального страза и времени их релаксации.

2. З'Лскт Робиндсра - стремление механически нагруженной неравновесной системы .диэлектрик-жидкость к разновесному состоянию с жидкое: и. Следует различать эффект Гебиндера поверхностный I! ебьемнын. 'Поверхностней эффект связан с влиянием жидкости на релаксация электрических зарядов в результате проникновения её в область разрыва связей через полость трещины нормального отрыла. Объемнее слияние :*нл"остк на изменение прочности обеспечивается изменением злрктрспрсееднзстп диэлектрика в результате абсорбции молоку;: жидкости.

Время релаксации электрических зарядов, создаваемое жид-кзетп» п полости растущей трещины нормального отрыва, является показателем способности жидкости изменять прочность диэлектрика.

. 3 Электризация свежих поверхностей -при разрушении свойственна не только кристаллическим неорганическим диэлектрикам, но и аморфному неорганическому стеклу.

■1. Возникновение остаточной деформации и разрушение горной породы под вдавливаемым штампом происходит в результате катаклас-тического течения горной породы ядра сжатия, являющегося очагом разрушения • Непрерывность увеличения контактного давления не является необходимым условием возникновения разрушения горной породы под штампом: разрушение можно вызвать постоянно действующим контактным давлением, превышающем условный предел текучести породы. Значение агрегатной твердости горной породы теряет смысл, если не указано время действия на горную породу осевого усилия.

5. Кат&'сластическая природа остаточной деформации в горной породе под вдавливаемым в неё штампом

а) предъявляет следующие требования к свойствам промывочной жидкости для облегчения разрушения:

- обеспечение снижения работы образования единицы поверхности минералов при росте трещин нормального отрыва,

- стимулирование сдвиговой неустойчивости очага разрушения;

б) позволяет повышение эффективности работы породоразрушаю-щего инструмента на забое скважины при разбуривании скальных горных пород связывать с обеспечением инструментом постоянно действующего искусственного увеличения сдвиговой деформации горной породы от того значения, которое возникает естественным образом в породе под пятном контакта в условиях неравнокомпонеитного сжатия ядра при вдавливании в забой породоразрушающих элементов вооружения долота. Реализовать это можно обеспечением дополнительного проскальзывания породоразрушающих . элементов вооружения долота, вращением породоразрушающих элементов при их внедрении в горную породу, использованием породоразрушающих элементов такой геометрии, которая стимулирует развитие значительной сдвиговой деформации;

в) позволяет расширить темы лабораторных работ дисциплины "Разрушение горных пород в бурении", проводимых студентами специальности 09СчЮ0 "Буронио нефтяных и газовых сквадин".

Большая электропроводность и малая величина коэффициента сжимаемости буровых растворов па водной основе обеспсчипздт лучшее разупрочнение горной породы по сравнению с растг;ор.т-.;н ¡¡а углеводородной основе. Резервом повышения эффективности разрушения горных пород при использовании растворов па водной основе является поиск химических реагентов, улучающих смазочные свойства, обеспечивающих дезагреги! ую.г >■ и ;у. :• л-ч. >ч;т пру^гоо действие на

порошкообразный материал ядра сжатия.

Одновременно с качественной очисткой забоя скважины промывочная жидкость должна обеспечить насыщенность пор и трещин призл-бойнси области С'пяьтрагсм раствор", для предотвращения дилатанси-отого '/пречнамя пзркей породи очага разрешит.

Техническое всплаценке идеи вращающихся зубцов при их внедрении в горную породу может привести к существенному изменению конструкции шарошечных долот.

0. Ограниченность использования эдекта Ребиндера в бурении связана с большой начальной электропроводностью буровых растворов. В практику технологического контроля качества промывочной жидкости необходимо ввести измерение ее электропроводности: если концентрация носителей тока в растворе позволяет увеличить электропроводность бурового раствора введением в него ионогенного химического соединения, то применять нужно такие вещества, которые не только увеличивают электропроводность раствора и снижают коэффициент сжимаемости, но и упеньвазт величину зернограничного трения порошкообразного материала ядра сжатия, улучаавт несущую способность .смазочных пленок на рабочей поверхности лородоразрушаю-кого кпструиспт.г; лри больыон концентрации носителей тока в бура-пса растворе рз.зуярзчнявдое его действие следует увеличивать снижением вязкости.

Основное содержанке диссертации опубликовано в следующих' работах:

1. Есрсбьсв А. А.,Евсэсз 3.Л-,Зог/чский Л. А. Роль высоки.* электрических полей, возника::::;;::': при растрескивании диэлектрика, в развит;:;: трещины // Тез. докл. Всесозз. koh,'i. Чтоика диэлектриков и перспективы се развития", г. Ленинград, 22-26 окт. 1973. - Т. 2. - С. 268.

2. Воробьев А. А., Рвсесв 3.J. Л. А. Влияние сильного электрического поля, зсзчнка;з::;сго в трещине, на прсцесс ее развития // С'изн::о--техпическ::е проблемы разработки полезных ископаемых. - 1074. - П ?..- С. 55-59. ■

3. 0 природе электромагнитных вол.ч, .излучаемых горными породами при нагруясинн/А. А. Воробьёв, В. Ф. Ширяев, Л..А. Зацинский, В. Д. Евсеев /7 Проблемы не.>ти и газа Тюмени,- 1S74.- Еып.24. - C.77-S0.

4. Воробьев А.А., Евсеев В. Д. Влияние ловсрхностно-активных сред на плотность гкергаи сцепления при разрушении диэлектриков// Изв. сися. учеб. заведений.Сер. Физика. - Í 975. - N 12. - С. 105-109.

5. Евсееи В.Д. К определенна поверхностной плотности энергии некоторых твёрдых тел методом рааслинивания // Докл. АН СССР. -3976. - Т. 231, N 1.- С. 06-89.

6. Евсеев В. Д. 0 природе эффекта Ребнндера при разрушении диэлектриков // Коллоидный журнал,- 1976,- Т. 30, вып. 2,- С. 311-344.

7. Воробьев А.А.,Евсеев В.Д. Отклонение от теории Гриффита при разрушении горных пород //Тез. докл.Ш Всесота. кенф. по тер-таюханическим методам разрушения горных пород, г. Днепропетровск, 28 сснт. - 5 окт. 1976. - Киев, 1976,- С. 59-60.

8. Баулин Н.И., Воробьёв A.A., Евсеев В. Д. Влияние жидких сред на изменение импульсного электромагнитного излучения, возникающего при разрушении силикатного стекла // Изв.высш.учеб. заведений. Сер. Физика,- 1978,- N3,- С. 158.

9. Исследование интенсивности радиоизлучения материалов конструкционной оптики при механическом нагруженип // A.A. Воробьев, Ю.П.Малышков, В.Ф.Гордеев, В.Д.Евсеев и др. // Том. политехи, ин-т. - Томск, 1977. - 93 с. - Деп. в ВНТИЦентр, 1978, N 0-685527.

10. Евсеев В.Д. Влияние жидкой среды на процесс разрушения неорганического стекла //Физика и химия стекла. - 1979. - Т. 5, N2.- С. 159-170.

11. Евсеев В.Д. Электрические потери энергии при разрушении диэлектриков //Тез. докл.Всесоюз. конф. "Физика диэлектриков", г.Караганда, 8-10 июня 1978 г. - Караганда, 1978,- С. 87-08.

12. Евсеев В.Д. Электризация при разрушении и её влияние на диспергирование минералов // Докл..8 Всесоюз. симпозиума по мс-ханоэмиссии и механохимии твердых тел, 24-26 окт.1979 г.Ташкент. 1981. - Т. 2. - С.' 73-77.

13. Евсеев В.Д., Кузнецов В.А. Особенности температурной зависимости прочности и интенсивности электронной эмиссии при разрушении неорганического стекла. - Томск, 1979.- 20 е.- Деп. в ВИНИТИ 25.10.79, N 3361.

14. Евсеев В.Д. Электризация при разрушении и эффект Ребиндера // Тез.докл.8 Всесоюз.симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел, Таллинн, 1-3 сснт. 1981 г.- Таллинн, 1931. -С. 55-56.

¡¡с. A.c. 932352 СССР, МКИ С 01 N 3/00. Способ нераз^ушающего контроля прочное".и изделий / Воробьев A.A.. Малышков Ю.П., Евсеев В.л и Др. (СССР!. ■ N Я6755Э7 / ¿>6-20; заявлено УЬ. 10. 78:

опубл. 30.05.82, бюл. N 20. - 2 с.

16. Евсеев В.Л. Электризация неорганических диэлектриков при разрушении и природа эффекта Ребиндера. 1. Расщепление следы. -Томск, 198-1. - 18 с. - Дсп. в ВИНИТИ 31.01.84, Н 524.

17. Евсеев В.Д. Электризация неорганических диэлектриков при разрушении и природа эффекта Ребиндера. 2. Разрушение щелочно-галоидных соединений. - Томск, 198-1. - 17 с. - Деп. в ВИНИТИ 31.10.8-1, N 525.

18. Евсеев В.Д. Электризация неорганических диэлектриков при раз' рушении и природа эффекта Ребиндера. 3. Влияние воды. - Томск,

198-1. - 28 е. - Дсп. в ВИНИТИ 31.01.84, N 520.

19. Воробьёв А.А., Евсеев В.Д. Природа потерь энергии при разрушении стекла // Коллоидный журнал.- 1979,- Т. 41, вып. 2.

С.326-329.

20. Евсеев В.Д. Эффект Ребиндера и управление агрегативной способностью порошков //Тез.докл. на 2-й Республ. конф."Физико-химическая механика дисперсных систем и материалов", г. Одесса, октябрь 1983 г. - Одесса, 1933. - 133-131.

21. Евсеев В. Д. Особенности диспергирования ионных диэлектриков в различных средах,- Томск, 1979,- 21 с. - Деп. в ВИНИТИ 18. 07.79, N 2661.

22. Евсеев В.Д. Природа эффекта Ребиндера при разрушении неорганических диэлектриков и элсктрокогсзнонныс явления //Изв. высш. учеб. заведений. Сер. Физика. - 1985. - N 2.- С. 29-35.

23. Евсеев В.Д. Разрушение горных пород и обратная связь в бурении .// Тез. докл. V Всесокз. науч. - техн. конф. "Разрушение горных пород при бурении скважин", г.Уфа, 11-14 сент 1991г. -Уфа, 1990. - Т. 1,- С. 69-72.

24. Евсеев В. Д. разрушение горных пород при вдавливании' штампа в жидкой среде // Докл. науч. - техн. конф. "Проблемы прогресса в бурении". .г.Томск, 20-2-1 пояб. 1989 г. - Томск, 1.991,- С. 30-33.

25. Евсеев В.Д.,Квеско Н. Г. Физика измельчения - основа прогресса разрушения горных пород при вдавливании //Тез. докл. Меддуна-роди. кенф. "Механика горных пород при бурении", п. Агой, 18-23 сентября 1931 г. - Грозный, 1991,- С. 41.

?(>. Евсеев В. Д. Влияние жидкости на изменение масштаба разрушения горных пород при вдэплпвап:ш//'Тсз. докл. Мо:-::госуд. конф. :'!.'е-ханика горных город при бурении", п. Агой, 18-23 сентября 1992 г. -■ Грозный, 1932. - С. 33.

27. Евсеев В.Д. Резерв повышения механической скорости бурения и предуп, еадения аварий /Лез. докл. 2 Междунаредя. симл. "Бурение разведочных скваяшн в осложненных условиях", г, Санкт-Пйтео-бург, 2-7 июня 3S92 г. - Санкт-Петербург, 1992. - С. 74.

28. Evseyev V. D. Nature of Pebinder effect by non-organic dielectrics and rocks failure // Abstr.8 International Cení.on Fracture, Kiev, 8-14 Juno 1993. - Kiev, 1933. - P. 249.

23. Evceyev V.D. The Increasing of Percussion Drilling Efficiency // Abstr. Intern.synip.on Drilling with Down the Hole !!aa-ffier, Changchun. 7-9 Oct. 1993.- Changchun, JÜSC.- P. 140.

30. Евсеев В. Д. Неравновесное разрушение неорганических диэлектриков и проявления эффекта Ребиндера // Дскл. науч.- техн. конф. "Проблемы науч. -техн. прогресса в бурении", г. Томск, 22 -24 нояб. 1994 г.,- Томск, 1094,- С. 19.

31. Евсеев В.Д., •Нейштетер И.А. Оценка влияния промывочных жидкостей на механическую скорость при алмазном бурении //Всс-рос. научи.-техн. конф. "Проблемы паучн. техн. прогресса в бурении", 22-24 нояб. 1994,- Томас, 3994. - С. 18.

32. Евсеев В. Д. Временная зависимость прочности и использование эффекта Ребиндера в бурении//Всерос. научн.- техн. конф."Проблемы нефтегазового комплекса России", г. Уфа, 3995.

33. Евсеев В.Д. Природа остаточной деформации п горной породе при вдавливании индентора и возможность снижения твердости пород жидкостью // Науч.-техн. конф. "Перспективы внедрения науч.-техн. достижений и новых технологий при разведке и разработке новых' месторождений", 27-28 июня 1996.-- Томск, 1996. -С. 343.

34. Evceyev V. D., Mavlyutov М.ft. The nature of residual deformation and mechanism of rocks failure Tomsk, Intern. Conf. "Me-sofracture-96", 2.7-29 August 1996,- Toms!,- (Russia), P. 101.

35. Евсеев В.Д., Мавлатов М.Р. Природа остаточной деформации и механизм разрушения горных пород при вдавливании штампа. -Томск, 3096.- 28 с. - Деп. в ВИНИЩ 27.09.96, per. N 2888-ВЭ6,

36. Evseyev V.D., Gordeyev V.F.Cataclastic strain as generator of r(;ectro;nagnetic waves pulses//Intern. Conf. "l.Iesofracture-97", •1 - 6 August 1997.- Baikal Lake (Russia), 1G97. - P. 109-110.

Соискатель . В Д. Евсеев