Федеральне агентство з освіти Російської Федерації
Державна освітня установа
Вищої професійної освіти
Саратовський державний університет
Їм. Н.Г. Чернишевського
Курсова робота
Електропровідність гірських порід
студента IV курсу геологічного факультету
Логінова Олександра Олексійовича
група - 401
спеціальність - геологія нафти і газу
Науковий керівник
професор, завідувач кафедройд.ф.-м.н.
В.П. Губатенко
Саратов +2015
ВСТУП
Досліджено залежність електропровідності гірських порід від частки тріщин і їх заповнення в процесі разуплотнения високоомним або низькоомним флюїдом. Розв'язана задача магнітотелуричних зондувань для двох моделей тріщинуватою чотиришаровій горизонтально-шаруватого середовища. Показана можливість моніторингу динаміки разуплотнения гірських порід методами магнітотелуричних зондувань і становленням поля. Встановлено критерії, що дозволяють по знаку аномального сигналу становлення поля судити про величину електропровідності заповнює тріщини (пори) флюїду. Під впливом механічних напруг в земній корі відбуваються процеси разуплотнения гірських порід. Ці процеси можуть проявлятися в утворенні тріщин і ділатансіі, обумовленої деформаціями зсуву та перепакуванням мінераловіз щільного стану в пухке або зростанням тріщин відриву [Миколаївський, 1996]. Разуплотнение порід може протікати також відповідно до дилатаційною моделлю [Огаджанов, 1998], що припускає впровадження в спочатку дилатансійної зону високонапірних флюїдів, що надходять з нижчих товщ. У результаті розширюються тріщини і збільшується частка простору, насиченого флюїдами. При дилатації може також зростати пористість спочатку ущільнених не порушення трещиноватостью гірських порід. У кожному разі при розущільненими гірських порід змінюються макроскопічні властивості середовища, у тому числі електропровідність. Прогноз змін тріщини-порового простору становить основну мету моніторингу динаміки разуплотнения методами електророзвідки. У цій статті покажемо, що ефективна електропровідність розущільнених гірських порід, так само як збуджуване електромагнітне поле, істотно залежать від ступеня тріщинуватості (пористості) середовища і електропровідності флюїду, що заповнює тріщини (пори).
. ЗМІНА ЕФЕКТИВНОЇ ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ ВІД ступеня тріщинуватості СЕРЕДОВИЩА
Розглянемо немагнітну ізотропну вміщає середу електропровідності, поцятковану системою орієнтованих в деякому напрямку тріщин, заповнених немагнітним флюїдом електропровідності. Нехай частка тріщин у вміщає середовищі, тобто відношення займаного тріщинами обсягу до загального обсягу, становить. Хоча локальні властивості таких середовищ є ізотропним, в середньому вона поводиться подібно одноосной анізотропному середовищі, яка характеризується тензором ефективної електропровідності з компонентами і [Бурсіан, 1972, Уейт, 1987, Губатенко, 1991, Губатенко, Бердичівський, Светов, 1992]. Ці компоненти визначають, відповідно, ефективну електропровідність композитної середовища впоперек і вздовж напрямку тріщин і мають вигляд
,
Для оцінки зміни ступеня електропровідності середовища залежно від частки тріщин наведемо ці формули до безрозмірного вигляду, вводячи позначення для відносних компонентів і тензора електропровідності. Тоді
де визначає контраст електропровідностей вміщає середовища і флюїду, що заповнює тріщини.
З цих виразів випливає абсолютно різну поведінку відносних компонентів тензора електропровідності і при малому параметрі, тобто на самому початку тріщиноутворення. Дійсно, у разі lt; 1 і напруженість електричного поля орієнтована поперек напрямку тріщин, то процес тріщиноутворення при спостереженні електромагнітного поля НЕ буде помітний, а якщо уздовж, то за вимірюваннями поля стає можливим визначити момент зародження тріщин. Випадок lt; 1 (тріщини заповнені високоомним флюїдом - газом або нафтою) прямо протилежний щойно розглянутому - при малому параметрі відносна компонента а помітно менше одиниці, тобто виявлення раніше тріщиноутворення електромагнітними методами неможливо для напруженості електричного поля, орієнтованої вздовж напрямку тріщин, і доступно у разі поперечного щодо направлення тріщин електричного поля. Зміна відносних компонентів тензора електропровідності залежно від і показано на рис. 1.
разуплотнение гірський порода тріщина
Рі...
