МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВПЛИВУ МІНЕРАЛЬНОГО СКЛАДУТА ПОРИСТОСТІ НА ПАРАМЕТРИ ПРУЖНОЇ АНІЗОТРОПІЇ СКАЛАДНОПОБУДОВАНИХ ТЕРИГЕННИХ ПОРІД ВОЛИНО-ПОДІЛЛЯ

Автор(и)

  • I. Безродна Київський національний університет імені Тараса Шевченка ННІ "Інститут геології", вул. Васильківська, 90, м. Київ, 03022, Україна
  • Д. Безродний Київський національний університет імені Тараса Шевченка ННІ "Інститут геології", вул. Васильківська, 90, м. Київ, 03022, Україна
  • Р. Голяка Київський національний університет імені Тараса Шевченка ННІ "Інститут геології", вул. Васильківська, 90, м. Київ, 03022, Україна

DOI:

https://doi.org/10.17721/1728-2713.73.04

Ключові слова:

математичне моделювання, пружна анізотропія, складнопобудовані пісковики

Анотація

Мета роботи – аналіз параметрів пружної і акустичної анізотропії при дослідженні багатокомпонентної моделі теригенної породи-колектора. За результатами математичного моделювання складнопобудованих пісковиків були визначені та проаналізовані параметри акустичної і пружної анізотропії розроблених моделей в залежності від літології, концентрації і типу включень.Для вирішення поставленої задачі використовувалися методи умовних моментних функцій з використанням розрахункової схеми Морі-Танака і метод найменших квадратів.В основу моделей взяті попередні публікації авторів і результати петрографічних досліджень в ННІ "Інститут геології". Переважній більшості моделей складнопобудованих порід-колекторів характерний ромбічно аксіальний тип симетрії текстури. Сланцюватий мотив текстури притаманний для моделей чистого кварцового пісковику і для пісковику з включеннями глинистого цементу. В результаті збільшення концентрації пустот густина моделей зменшується. При включенні монтморилоніту її значення стає менше. Луски мусковіту і зерна кальциту в мінеральному складі породи збільшують величину густини з підвищенням концентрації останнього, однак при включенні глинистого мінералу густина зменшується, але вже в незначних межах. Встановлено, що розроблені моделі характеризуються як слабо-, середньо- і високоанізотропні: зі збільшенням концентрації пустот коефіцієнт інтегральної акустичної анізотропії зменшується в межах десятків відсотків, різке його зменшення (на 3 %) спостерігається з включеннями монтморилоніту. У моделях з мінералами кварцу, кальциту, слюди спостерігається при концентраціях зерен кальциту 1 – 10 % зменшення коефіцієнта акустичної анізотропії, а в межах 10 – 20 % – поступове його збільшення. Зі збільшенням формату тріщин величина інтегрального коефіцієнта анізотропії переважно росте в межах 0,5 – 0,7 %. Простежено поступове зменшення обчислених значень ефективних пружних постійних з підвищенням концентрації пустот, і навпаки, збільшення їх величин при включенні мінералів. Найбільш істотно ці зміни спостерігаються в значеннях недіагональних компонент. За результатами проведеного моделювання були визначені та описані акустичні та пружні характеристики запропонованих моделей в залежності від типу і концентрації включень, які були представлені мінералами (монтморилоніт, кальцит і мусковіт) і пустотами різних форматів. 

Посилання

Aleksandrov K.S., Prodaivoda G.T. (2000). Anizotropiia uprugikh svoistv mineralov i gornykh porod. Publishing RAS, 354 p. [in Russian].

Bezrodna І.M. (2014). Otcіnka strukturi pustotnogo prostoru karbonatnikh porіd za rezultatami akustichnikh doslіdzhen v umovakh zmіnnogo tisku. Vestnik NSU, 3, 21-25. [in Ukrainian].

Prodaivoda H.T., Vyzhva S.A., Bezrodna I.M., Prodaivoda T.H. (2011). Heofizychni metody otsinky produktyvnosti kolektoriv nafty i hazu. VPTs "Kyivskyi universytet", 367 p. [in Ukrainian].

Vizhva S.A., Prodaivoda G.T., Bezrodna І.M. ta іnshі. (2011). Kompleksnі geologo-petrofіzichnі doslіdzhennia skladnopobudovanikh porіd-kolektorіv skhіdnogo skhilu Lvіvskogo paleozoiskogo proginu: zvіt z NDR, 594 p. [in Ukrainian].

Abouchakraguery A., Cormery F., Su K., Shao J., Kondo D. (2008) A micromechanical model for the elasto-viscoplastic and damage behavior of a cohesive geomaterial. PhysChem Earth, 33, 416–421.

Weng M.C., Tsai L.S., Hsieh Y.M., Jeng F.S. (2010) An associated elastic–viscoplastic constitutive model for sandstone involving shear-induced volumetric deformation. Int J Rock Mech Min Sci., 47(8), 1263–1273.

Atkinson B.K. (1982). Subcritical crack propagation in rocks: theory, experimental results and applications. J Struct Geol., 4, 41-56.

Grgic D (2001) Modelling of the short and long-term behavior of rocks of Lorraine (France) ferriferous formation. Ph.D. Thesis, INPL, Nancy.

Завантаження

Опубліковано

16.01.2025

Як цитувати

Безродна I. ., Безродний, Д. ., & Голяка, Р. (2025). МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВПЛИВУ МІНЕРАЛЬНОГО СКЛАДУТА ПОРИСТОСТІ НА ПАРАМЕТРИ ПРУЖНОЇ АНІЗОТРОПІЇ СКАЛАДНОПОБУДОВАНИХ ТЕРИГЕННИХ ПОРІД ВОЛИНО-ПОДІЛЛЯ. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Геологія, 2(73), 27-32. https://doi.org/10.17721/1728-2713.73.04