ю водою (а), нафтою чи газом (б).
Для варіантів чотиришаровій моделі середовища (рис. 3) були розраховані амплітудні і фазові криві магнітотелуричних зондувань (МТЗ). В обох варіантах H1=50м, H2=5000м, H3=5000м,=10-2СМ/м,,=10-3 СМ/м. Однак у першому випадку третій шар низькоомний (= 10-1 СМ/м), а в другому випадку високоомний (= 10-8 СМ/м). Як у тому, так і в іншому випадках тріщини в другому шарі заповнюються флюїдом, що надходять з третього шару. У першому варіанті=0.2СМ/м, що відповідає мінералізованою середовищі, а в другому випадку - тріщини заповнюються високоомним флюїдом (наприклад, газом або нафтою) і тому=10-9 СМ/м.
Рис. 4. Амплітудні і фазові криві МТЗ для трещиноватого шару, заповненого мінералізованою водою (а), нафтою чи газом (б). Шифр кривих.
У разі заповнення тріщин мінералізованою водою (рис. 3а) криві МТЗ представлені на рис. 4а для.
Значенню відповідає відсутність тріщин у другому шарі. Тут і надалі криві електромагнітного поля для цього значення будемо зображати пунктирною лінією. Зміна амплітудних кривих стає більш значущим зі зростанням частки тріщин, а фазові криві МТЗ слабо залежать від зміни. На рис. 4б випливає, що за результатами МТЗ можуть бути виявлені самі ранні моменти тріщиноутворення в другому шарі. Саме простежування змін електромагнітних полів з незначними і, очевидно, повільними процесами тріщиноутворення, як наслідку напружено-деформівних станів гірських порід, і є основною метою прогнозу динаміки разуплотнения. На відміну від першого варіанту моделі чотиришаровій середовища, зі збільшенням частки тріщин відмінність кривих МТЗ стає все менш помітним, а процес раннього тріщиноутворення добре визначається як по амплітудним, так і по фазовим кривим.
Аналогічно поведінку кривих електромагнітного поля у разі зондувань становленням поля. Нехай на поверхні чотиришаровій середовища (рис. 3) розташований вертикальний магнітний диполь, момент якого в відлік часу=0 стрибкоподібно змінюється з деякого постійного значення до нуля. Для розрахунку криві становлення електромагнітного поля наближено вважатимемо другий шар ізотропним з ефективною електропровідністю, що обчислюється так само, як в розглянутому випадку МТЗ. Цей випадок відповідає пористої середовищі або середовищі з неврегульованим і статистично рівномірним розподілом тріщин по області другого шару. Тоді, напруженість електричного поля має єдину відмінну від нуля азимутними компоненту. Для двох варіантів моделі чотиришаровій середовища і для розносу=1000м розраховані криві
де - азимутальна компонента напруженості електричного поля при=0 (тріщини або пори в другому шарі відсутні) час, на якому аномальне поле досягає перших екстремального значення. На рис. 5 значення відкладені в лінійному масштабі, а час t - в логарифмічному. Криві для моделі, зображеної на рис. 3а, представлені на рис. 5а для значень. До моменту часу t=10-5с, тобто до цього моменту значення практично не відрізняються від значень. При подальшому збільшенні часу криві переходять в момент часу t=tекс через негативний мінімум, а потім - через позитивний максимум і в межі прагнуть до нуля при. При збільшенні зростає. Зі зменшенням значення прагнуть до нуля. Криві для моделі на рис. 3б і зображені на рис. 5б. Також як у попередньому випадку до моменту часу t=10-5с. Потім, зі збільшенням t криві досягають позитивного максимуму при, переходять через негативний мінімум і прагнуть до нуля. З рис. 5б випливає, що при заповненні тріщин високоомним флюїдом максимальне значення тим більше, чим більше частка тріщин, хоча при криві вже мало відрізняються один від одного. Знак екстремуму кривих може служити ознакою того, яким флюїдом наповнені тріщини: при заповненні тріщин мінералізованою середовищем, а при заповненні газом або нафтою. Таким чином, поведінка кривих істотно відрізняється залежно від електропровідності флюїду, що наповнює тріщини, і частки тріщин в середовищі.
Рис. 5. Відносна азимутна компонента становлення поля вертикального магнітного диполя для розущільненого шару з мінералізованою водою (а), нафтою чи газом (б). Шифр кривих
ЗАКЛЮЧЕНИЯ
. Ефективна електропровідність гірських порід може помітно змінюватися при виникненні в них відносно малої частки тріщин.
. При заповненні тріщин високоомним флюїдом прогноз раннього тріщиноутворення методами електророзвідки можливий для напруженості електричного поля, орієнтованої поперек напрямку тріщин, а при заповненні низькоомним флюїдом - уздовж.
. Якщо тріщини наповнюються високоомним флюїдом, то зміна електромагнітного поля може бути помічено на ранніх етапах тріщиноутворення, при 0,001% частці тріщин. Зі збільшенням частки тріщин зміни електромагнітного поля стає менш значущим. У разі ж заповнення тріщин низькоомним флюїдом (напр...
