Электропроводность горных пород - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа
Главная
Геология, гидрология и геодезия
Электропроводность горных пород
Процессы разуплотнения горных пород. Электромагнитное поле в моделях разуплотненных структур трещиноватого типа. Зависимость электропроводности горных пород от доли трещин и их заполнения в процессе разуплотнения высокоомным или низкоомным флюидом.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Саратовский государственный университет
студента IV курса геологического факультета
специальность - геология нефти и газа
профессор, заведующий кафедройд.ф.-м.н.
Исследована зависимость электропроводности горных пород от доли трещин и их заполнения в процессе разуплотнения высокоомным или низкоомным флюидом. Решена задача магнитотеллурических зондирований для двух моделей трещиноватой четырехслойной горизонтально-слоистой среды. Показана возможность мониторинга динамики разуплотнения горных пород методами магнитотеллурических зондирований и становлением поля. Установлены критерии, позволяющие по знаку аномального сигнала становления поля судить о величине электропроводности заполняющего трещины (поры) флюида. Под воздействием механических напряжений в земной коре происходят процессы разуплотнения горных пород. Эти процессы могут проявляться в образовании трещин и дилатансии, обусловленной деформациями сдвига и переупаковкой минераловиз плотного состояния в рыхлое или ростом трещин отрыва [Николаевский, 1996]. Разуплотнение пород может протекать также в соответствии с дилатационной моделью [Огаджанов, 1998], предполагающей внедрение в изначально дилатансионную зону высоконапорных флюидов, поступающих из нижележащих толщ. В результате расширяются трещины и увеличивается доля пространства, насыщенного флюидами. При дилатации может также возрастать пористость изначально уплотненных не нарушенных трещиноватостью горных пород. В любом случае при разуплотнении горных пород изменяются макроскопические свойства среды, в том числе электропроводность. Прогноз изменений трещинно-порового пространства составляет основную цель мониторинга динамики разуплотнения методами электроразведки. В настоящей статье покажем, что эффективная электропроводность разуплотненных горных пород, так же как возбуждаемое электромагнитное поле, существенно зависят от степени трещиноватости (пористости) среды и электропроводности флюида, заполняющего трещины (поры).
1. ИЗМЕНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ОТ СТЕПЕНИ ТРЕЩИНОВАТОСТИ СРЕДЫ
Рассмотрим немагнитную изотропную вмещающую среду электропроводности , испещренную системой ориентированных в некотором направлении трещин, заполненных немагнитным флюидом электропроводности . Пусть доля трещин во вмещающей среде, то есть отношение занимаемого трещинами объема к общему объему, составляет . Хотя локальные свойства такой среды являются изотропными, в среднем она ведет себя подобно одноосной анизотропной среде, характеризуемой тензором эффективной электропроводности с компонентами и [Бурсиан, 1972, Уэйт, 1987, Губатенко, 1991, Губатенко, Бердичевский, Светов, 1992]. Эти компоненты определяют, соответственно, эффективную электропроводность композитной среды поперек и вдоль направления трещин и имеют вид
Для оценки изменения степени электропроводности среды в зависимости от доли трещин приведем эти формулы к безразмерному виду, вводя обозначения для относительных компонентов и тензора электропроводности. Тогда
где определяет контраст электропроводностей вмещающей среды и флюида, заполняющего трещины.
Из этих выражений следует совершенно различное поведение относительных компонентов тензора электропроводности и при малом параметре , то есть в самом начале трещинообразования. Действительно, в случае <1 и напряженность электрического поля ориентирована поперек направления трещин, то процесс трещинообразования при наблюдении электромагнитного поля не будет заметен, а если вдоль, то по измерениям поля становится возможным определить момент зарождения трещин. Случай <1 (трещины заполнены высокоомным флюидом - газом или нефтью) прямо противоположен только что рассмотренному - при малом параметре относительная компонента а заметно меньше единицы, то есть обнаружение ранее трещинообразования электромагнитными методами невозможно для напряженности электрического поля, ориентированной вдоль направления трещин, и доступно в случае поперечного относительно направления трещин электрического поля. Изменение относительных компонентов тензора электропроводности в зависимости от и показано на рис. 1.
разуплотнение горный порода трещина
Разное поведение компонентов и можно проследить по скорости изменения эфективной электропроводности при увелечение параметра . Вычисляю производные по параметру от , находим
Таким образом, абсолютная величина скорости изменения убывает при возрастание , однако, при одних и тех же малых эта величина тем больше, чем больше , в то время как скорость изменения компоненты не зависит от доли трещин во вмещающей среде, но она возрастает при уменьшении , то есть при заполнении трещин низкоомным флюидом. Зависимость изменения скорости от параметров и изображена на рис. 2а.
Напряженность электрического поля в рассматриваемой модели трещиноватой среды имеет, как правило, обе составляющие - вдоль направления тещин и поперек. В этом случае важнейшим параметром, определяющим поведение электромагнитного поля, является, кроме компонент , эффективной электропроводности, коэффициент анизотропии . Учитывая зависимость , трещиноватой среды, для коэффициента анизотропии можно записать следующее выражение:
Коэффициент анизотропии удовлетворяет неравенству и обладает свойством симметрии: . Это свойство означает, что коэффициент анизотропии для высокоомного флюида, заполняющего трещины, такой же, как и для низкоомного. Коэффициент анизотропии для одного и того же параметра тем больше, чем контрастнее по электропроводности вмещающая среда и флюид. На рис. 2б. показана зависимость от и .
Мы показали, что разрыв сплошности горных пород и образование в них трещин, приводит к значительному изменению эффективной электропроводности даже при ничтожной доле трещин в среде. Это обстоятельство открывает перспективу для прогноза динамики развития трещиноватости в среде на основе классических методов электроразведки. Вместе с тем, для обнаружения методами электроразведки областей разуплотнения трещиноватого типа на большой глубине (10км и более) необходимы, в силу затухания электромагнитного поля с глубинной, источники поля большой мощности.
2. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ В МОДЕЛЯХ РАЗУПЛОТНЕННЫХ СТРУКТУР ТРЕЩИНОВАТОГО ТИПА
В качестве примера, иллюстрирующего возможности методов для электроразведки для мониторинга динамики разуплотнения горных пород, рассмотрим в прямоугольной декартовой системе координат х, у, z четырехслойную модель немагнитной (магнитная проницаемость Гн/м среды (рис. 3). Верхнее полупространство (z<0) в этой модели непроводящее . Первый слой (0Электропроводность горных пород курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Реферат: Japanese Gardens Essay Research Paper Japanese GardensThe
Курсовая Разница В Бухгалтерской Отчетности
Реферат: Рекламный бизнес в туризме
Зачем Человеку Нужна Любовь Сочинение
Курсовая работа по теме Оплата и мотивация труда
Математика 6 Виленкин Жохов Контрольные Работы
Реферат: Сегментирование рынка 12
Курсовая работа по теме Китай во время династии Мин
Реферат: Frankenstein Essay Research Paper Frankenstein Frankenstien By
Направление Сочинения Мечта И Реальность
Учебное пособие: Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине сд. 01 «Бухгалтерский учёт» для специальности 080110 «Экономика и бухгалтерский учёт» (в пищевой промышленности)
Реферат: Біографія Дмитра Павличка
Доклад: Проект бизнес-плана по модернизации оборудования печатного цеха УП МФЦП
Реферат: Практика создания стратегических альянсов в России
Контрольная работа по теме Кадровая политика
Как Написать Эссе Воспитателя Детского Сада Образец
Реферат: Hamlet Essay Research Paper Hamlet In Lesson
Всегда Ли Изменения Ведут К Лучшему Сочинение
Программное Обеспечение Эвм Реферат
Дипломная работа по теме Улучшение качества предоставляемых услуг банка 'Ренессанс Капитал'
Проблема орудийной деятельности у высших приматов - Биология и естествознание реферат
Бюджетирование и контроль затрат в системе бухгалтерского управленческого учета - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Электронный мультимедийный учебник в обучении курса физической географии Узбекистана - География и экономическая география статья