Расширенный поискВлияние изменений структуры пористости на характер разрушения терригенных осадочных пород
Установлено, что изменения структуры пористости водонасыщенных образцов песчаника принципиально влияет на подготовку и тип их разрушения дополнительным осевым сжатием в пластовых условиях. Исследованы три типа разрушения образцов по характеру поведения кривых «напряжение–объёмная деформация» перед разрушением образцов: а) хрупкое; б) упруго-пластическое; в) дилатансионное.
Разделение общей пористости на межзерновую и трещинную компоненты выявило различие вклада относительных объёмных деформаций трещин и межзерновых пор в формирование изменений объёмной деформации образцов песчаника при различном характере подготовки разрушения (рис.1).
Подготовка хрупкого разрушения образцов (рис.1а) сопровождается пульсационными изменениями трещинной пористости (2), а её значительное увеличение было отмечено только перед разрушением. При этом, межзерновая пористость (3) монотонно уменьшалась вплоть до разрушения образцов. Переход от упругих деформаций к упруго-пластичному и дилатансионному характеру разрушения (рис.1б, 1в) предварялся ростом трещинной пористости (2), за счёт увеличения объёма микротрещин и резкими пульсационными их изменениями (2). Подобные короткопериодическим, пульсационным или знакопеременным деформациям, выявленным в зонах современных активных разломов нефтегазоносных областей.
Результаты экспериментов показали, что происходящие при повышении осевого сжатия резкие изменения амплитуд и знака объёмной деформации трещин (2) можно считать характерными признаками перехода к подготовке разрушения образцов горных пород определенного типа. Выявлено определяющее влияние изменений объёма трещин (трещинная пористость) на переход к разрушению исследованных образцов, т.к. они начинаются раньше отклонений объёмной деформации образца от упругого характера.
Результат получен впервые. Он позволяет оценить перспективы разрушения продуктивных пластов месторождений нефти и газа на основе развития их трещинной пористости и не ограничивается только объектами нефтегазового комплекса.
Рис. 1. Изменения объёмной деформации: образца, % (1), трещин, д.ед. (2) и межзерновых пор, д.ед. (3) образцов песчаника при дополнительном осевом сжатии Fос с разным характером разрушения: а) хрупким (обр.3012); б) с упруго-пластичным (обр.3030); в) дилатансионным (обр.3070).
Жуков В.С., Кузьмин Ю.О. Изменения структуры пористости в сопоставлении с объёмной деформацией при подготовке разрушения на примере образцов песчаника // Геофизические исследования. № 4, 2023, с.5-27.
Кузьмин Ю. О. Современная геодинамика индуцированных разломов // Геофизические процессы и биосфера. Т. 22. № 3. 2023. С. 5-65.
