МОДЕЛЮВАННЯ НЕЛІНІЙНИХ В'ЯЗКО-ПРУЖНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТЕРИГЕННО-ВАПНЯКОВИСТИХ ПІСКОВИКІВ
DOI:
https://doi.org/10.17721/1728-2713.77.13Ключові слова:
структура пустотного простору, в'язко-пружна поведінка, повзучість, проникністьАнотація
Проведено дослідження керну теригенно-вапняковистих пісковиків з метою визначення структури тріщинно-порового простору, петрофізичних властивостей та подальшої статистичної обробки отриманих даних. Використано обладнання петрофізичної лабораторії ННІ "Інститут геології", що дозволило провести експерименти в умовах змінного зовнішнього тиску для підтвердження гіпотези про суттєво нелінійну поведінку пористого пісковика, залежну від амплітуди та знаку зовнішнього навантаження. Зроблено аналіз літературних джерел, присвячених моделюванню поведінки флюїдонасичених пористих пісковиків та прогнозуванню їх фізико-механічних характеристик. В якості базового для подальшого розвинення обрано варіант моделі нелінійного в'язко-пружного пористого середовища типу Біо. Наявність в'язкої рідини суттєво впливає на реакцію середовища як при поступовій зміні тиску, так і при періодичних зовнішніх впливах. Використано попередні роботи авторів по темі дослідження, в тому числі застосовано визначальні рівняння стану із дробовоекспоненційними функціями повзучості та релаксації. Для оцінки параметрів проникності зразків вапнякових пісковиків запропоновано мікроструктурний підхід до аналізу еквівалентних характеристик масоперносу в ізотропному пористому в'язко-пружному середовищі. Ключовим моментом є застосування інтегральних перетворень Лапласа-Карсона для дослідження в'язких ефектів та Фур'є – при аналізі складної, багаторівневої мікроструктури. Отримано аналітичні вирази для прогнозу в'язко-пружних функцій повзучості та релаксації та викладено алгоритм розв'язку, який включає чисельний аналіз як важливу складову у випадках багатокомпонентного середовища із складною мікроструктурою.
Посилання
Bezrodna, I.M. (2014). Prohnoz kolektorskykh vlastyvostei teryhennykh porid-kolektoriv za rezultatamy akustychnykh doslidzhen v umovakh zminnoho tysku (na prykladi Volodymyrskoi ploshchi VolynoPodillia). Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho universytetu. Seriia "Heolohiia, heohrafiia, ekolohiia", 1128, 21-25. [in Ukrainian].
Bezrodna, I., Shynkarenko, A. (2015). Otsinka struktury pustotnoho prostoru nyzkoporystykh porid Zarichnoi ploshchi za rezultatamy petrofizychnykh ta heofizychnykh doslidzhen. Visnyk of Tars Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 69, 53-58. [in Ukrainian]. http://doi.org/10.17721/1728-2713.69.08.53-58.
Vyzhva, S.A., Maslov, B.P., Prodaivoda, G.T. (2005). Effektivnye uprugie svoistva nelineinykh mnogokomponentnykh geologicheskikh sred. Geofizicheskii zhurnal, 27(6), 86-96. [in Russian].
Vyzhva, S.A., Bezrodna, I.M., Kozionova, O.O. (2012). Analiz filtratsiino-iemnisnykh vlastyvostei karbonatnykh porid karbonu RudenkivskoProletarskoho rehionu za rezultatamy petrofizychnykh doslidzhen. Heoinformatyka, 1, 17-25. [in Ukrainian].
Maslov, B.P., Prodaivoda, G.T., Vyzhva, S.A. (2006). Novyi metod matematicheskogo modelirovaniia protcessov razrusheniia v litosfere. Geoіnformatika, 3, 53-61. [in Russian].
Maslov, B.P., Prodaivoda, H.T., Reva, M.V. (2008). Identyfikatsiia ta otsinka dostovirnosti vyznachalnykh parametriv elektromahnitnoho polia u heolohichnykh seredovyshchakh skladnoi struktury. Visnyk of Tars Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 45, 9-15. [in Ukrainian].
Maslov, B., Liashenko, Ia., Maksymenko, O. (2009). Prohnozuvannia dovhotryvaloi mitsnosti hirskoho masyvu u heolohichnykh seredovyshchakh skladnoi struktury. Visnyk of Tars Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 3, 57-60. [in Ukrainian].
Berryman, J. G., Pride, S.R. (2002). Models for computing geomechanical constants of double-porosity materials from the constituents' properties. Journal of Geophysical Research, 107(B3), ECV 2-1–ECV 2-14. http:// dx.doi.org//10.1029/2000JB000108.
Berryman, J. G., Wang, H. F. (1995). The elastic coefficients of double-porosity models for fluid transport in jointed rock. Journal of Geophysical Research, 100 http://http://dx.doi.org/10.1029/95JB02161. (B12), 24611–24627.
Biot, M.A. (1965). Mechanics of incremental deformations. New York: John Willey and Sons, 504 р.
Golub, V.P., Maslov, B.P., Fernati, P.V. et al. (2016). Identification of the Hereditary Kernels of Isotroic Linear Viscoelastic Materials in Combined Stress State II. Deviators Proportionality. International Appplied Mechanics, 52(6), 111-125.
Maslov, B.P. (2008). Thermal-stress concentration near inclusions in viscoelastic random composites. Journal Engineering Mathematics, 61, 339-355. http://dx.doi.org/10.1007/s10665-007-9204-0.
Press, W.H. et al. (2002). Numerical Recipes in Fortran 90: The Art of Parallel Scientific Computing, Volume 2 of Fortran Numerical Recipes, Second Edition. Press Syndicate of the University of Cambridge, 572 р.
Shapiro, S.A., Rothert, E., Rathz, V., Rindschwentner, J. (2002). Characterization of fluid transport properties of reservoirs using induced micro-seismicity. Geophysics, 10.1190/1.1451597. 67(1), 212–220. http://dx.doi.org/
Vyzhva, S., Onyshchuk, D., Onyshchuk, V., Pastushenko, T. (2014). Electrical properties of Cambrian rocks in Volyno-Podillia. Visnyk of Tars Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 67, 38-43. https://doi.org/10.17721/1728-2713.67.07.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Геологія
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Ознайомтеся з політикою за посиланням: https://geology.bulletin.knu.ua/licensing
