Аналитическое моделирование вертикально распространяющейся трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения

Предложена методика моделирования распространения вертикально направленной трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения для случая вязкой ньютоновской жидкости разрыва и непроницаемого или слабопроницаемого пласта. Найденное аналитическое решение задачи про распространение...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2009
1. Verfasser:	Петривский, Я.Б.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України 2009
Schriftenreihe:	Геоінформатика
Schlagworte:	Геоінформаційні аспекти інженерно-геологічних та екологічних задач
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95375
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Аналитическое моделирование вертикально распространяющейся трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения / Я.Б. Петривский // Геоінформатика. — 2009. — № 1. — С. 91-96. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-95375
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-953752016-03-01T18:41:21Z Аналитическое моделирование вертикально распространяющейся трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения Петривский, Я.Б. Геоінформаційні аспекти інженерно-геологічних та екологічних задач Предложена методика моделирования распространения вертикально направленной трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения для случая вязкой ньютоновской жидкости разрыва и непроницаемого или слабопроницаемого пласта. Найденное аналитическое решение задачи про распространение трещины позволяет определять параметры процесса для каждого момента времени разрыва с учетом режима нагнетания и начального состояния. Розроблено методику моделювання поширення вертикально спрямованої тріщини гідророзриву в підстилаючих породах техногенного родовища для випадку в'язкої ньютонівської рідині розриву та непроникного або малопроникного шару. Знайдений аналітичний розв'язок задачі про поширення тріщини дає змогу визначати параметри процесу для кожного моменту часу розриву з урахуванням режиму нагнітання та початкового стану. The modeling procedure of extending an upright directed hydraulic fracture in layered formations of a technogenic deposit for a case of viscous Newtonian fluid of a rupture and a non- or hardly penetrable layer, is offered. The offered analytical solution for the problem of a fracture extension allows to spot parameters of the process for each instant of a rupture considering forcing conditions and the initial state. 2009 Article Аналитическое моделирование вертикально распространяющейся трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения / Я.Б. Петривский // Геоінформатика. — 2009. — № 1. — С. 91-96. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1684-2189 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95375 622.24:622.775:622.34:539.8 ru Геоінформатика Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Геоінформаційні аспекти інженерно-геологічних та екологічних задач Геоінформаційні аспекти інженерно-геологічних та екологічних задач
spellingShingle	Геоінформаційні аспекти інженерно-геологічних та екологічних задач Геоінформаційні аспекти інженерно-геологічних та екологічних задач Петривский, Я.Б. Аналитическое моделирование вертикально распространяющейся трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения Геоінформатика
description	Предложена методика моделирования распространения вертикально направленной трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения для случая вязкой ньютоновской жидкости разрыва и непроницаемого или слабопроницаемого пласта. Найденное аналитическое решение задачи про распространение трещины позволяет определять параметры процесса для каждого момента времени разрыва с учетом режима нагнетания и начального состояния.
format	Article
author	Петривский, Я.Б.
author_facet	Петривский, Я.Б.
author_sort	Петривский, Я.Б.
title	Аналитическое моделирование вертикально распространяющейся трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения
title_short	Аналитическое моделирование вертикально распространяющейся трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения
title_full	Аналитическое моделирование вертикально распространяющейся трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения
title_fullStr	Аналитическое моделирование вертикально распространяющейся трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения
title_full_unstemmed	Аналитическое моделирование вертикально распространяющейся трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения
title_sort	аналитическое моделирование вертикально распространяющейся трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения
publisher	Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
publishDate	2009
topic_facet	Геоінформаційні аспекти інженерно-геологічних та екологічних задач
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95375
citation_txt	Аналитическое моделирование вертикально распространяющейся трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения / Я.Б. Петривский // Геоінформатика. — 2009. — № 1. — С. 91-96. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
series	Геоінформатика
work_keys_str_mv	AT petrivskijâb analitičeskoemodelirovanievertikalʹnorasprostranâûŝejsâtreŝinygidrorazryvavpodstilaûŝihporodahtehnogennogomestoroždeniâ
first_indexed	2025-07-07T02:10:46Z
last_indexed	2025-07-07T02:10:46Z
_version_	1836952318660050944
fulltext	91ISSN 1684-2189 ÃÅÎ²ÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2009, ¹ 1 ÓÄÊ 622.24:622.775:622.34:539.8 ÀÍÀËÈÒÈ×ÅÑÊÎÅ ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈÅ ÂÅÐÒÈÊÀËÜÍÎ ÐÀÑÏÐÎÑÒÐÀÍßÞÙÅÉÑß ÒÐÅÙÈÍÛ ÃÈÄÐÎÐÀÇÐÛÂÀ Â ÏÎÄÑÒÈËÀÞÙÈÕ ÏÎÐÎÄÀÕ ÒÅÕÍÎÃÅÍÍÎÃÎ ÌÅÑÒÎÐÎÆÄÅÍÈß © ß.Á. Ïåòðèâñêèé, 2009 Ðèâíåíñêèé ãîñóäàðñòâåííûé ãóìàíèòàðíûé óíèâåðñèòåò, Ðèâíî, Óêðàèíà The modeling procedure of extending an upright directed hydraulic fracture in layered formations of a technogenic deposit for a case of viscous Newtonian fluid of a rupture and a non- or hardly penetrable layer, is offered. The offered analytical solution for the problem of a fracture extension allows to spot parameters of the process for each instant of a rupture considering forcing conditions and the initial state. Ââåäåíèå. Ïðîáëåìà íàêîïëåíèÿ ïðîäóêòîâ òåõíîãåííîé äåÿòåëüíîñòè, òàêèõ, íàïðèìåð, êàê îòõîäû ãîðíîãî, îáîãàòèòåëüíîãî, ìåòàëëóðãè- ÷åñêîãî è äðóãèõ ïðîèçâîäñòâ (îòâàëû äîáû÷è ïîëåçíîãî èñêîïàåìîãî, õâîñòîõðàíèëèùà îáî- ãàòèòåëüíûõ ôàáðèê, ñêëàäèðîâàííûå îòõîäû ìå- òàëëóðãèè), ñóùåñòâîâàíèå òåððèòîðèé ñ ëîêàëü- íî ñêîíöåíòðèðîâàííûì îáúåìîì àêòèâíûõ è òîêñè÷íûõ âåùåñòâ, âîçíèêàþùèõ, ê ñîæàëåíèþ, íåñìîòðÿ íà ñòðîæàéøèå ìåðû áåçîïàñíîñòè, âñëåäñòâèå àâàðèé è êàòàñòðîô, òðåáóþò ðàçðàáîò- êè ýôôåêòèâíûõ òåõíîëîãèé è ìåòîäîâ, íàïðàâ- ëåííûõ â ïåðâóþ î÷åðåäü íà ïðåäóïðåæäåíèå, ëî- êàëèçàöèþ è ëèêâèäàöèþ èõ ïàãóáíîãî âëèÿíèÿ íà áèîñôåðó. Âìåñòå ñ òåì òåõíîãåííîå ìåñòîðîæäåíèå – ýòî óíèêàëüíûé èñòî÷íèê ìíîãèõ âèäîâ ìèíåðàëü- íîãî ñûðüÿ, â òîì ÷èñëå ðåäêèõ è ðàññåÿííûõ ýëåìåíòîâ. Ñóììàðíîå ñîäåðæàíèå ïîëåçíûõ êîìïîíåíòîâ, íàêàïëèâàþùèõñÿ çà 20–30 ëåò â òåõíîãåííûõ ìåñòîðîæäåíèÿõ, ñîïîñòàâèìî, à èíîãäà ïðåâûøàåò èõ êîëè÷åñòâî â åæåãîäíî äî- áûâàåìûõ ðóäàõ [1, 2]. Ðàçðàáîòêà òåõíîãåííûõ ìå- ñòîðîæäåíèé, êàê ïðàâèëî, ýêîíîìè÷åñêè öåëåñî- îáðàçíà, òàê êàê îíè íàõîäÿòñÿ íà çåìíîé ïîâåðõíîñòè, à ãîðíûå ïîðîäû â íèõ ÷àñòè÷íî äåç- èíòåãðèðîâàíû. Çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ òåõíîãåí- íûõ ìåñòîðîæäåíèé ìîãóò áûòü îáåñïå÷åíû êàê ñóùåñòâóþùèé óðîâåíü ïðîìûøëåííîãî ïðîèçâîä- ñòâà ïðè óìåíüøåíèè îáúåìà äîáû÷è ãîðíîé ìàñ- ñû è ñíèæåíèÿ îáùåé ñåáåñòîèìîñòè ïðîäóêöèè, òàê è îçäîðîâëåíèå ýêîëîãè÷åñêîé îáñòàíîâêè â ðàéîíàõ ãîðíîïåðåðàáàòûâàþùèõ ïðåäïðèÿòèé è òåððèòîðèé, ïîñòðàäàâøèõ âñëåäñòâèå òåõíîãåííûõ êàòàñòðîô. Òàêèì îáðàçîì, êîìïëåêñíîå ïðîìûøëåííîå îñâîåíèå òåõíîãåííûõ ìåñòîðîæäåíèé ïîçâîëèò â ïåðñïåêòèâå ðåàëèçîâàòü, ïî ìåíüøåé ìåðå, ñëå- äóþùèå ãëàâíûå ïðîáëåìû, îáåñïå÷èâàþùèå ìèíåðàëüíî-ñûðüåâóþ íåçàâèñèìîñòü è ýêîëîãè- ÷åñêóþ áåçîïàñíîñòü: óëó÷øèòü ýêîëîãè÷åñêóþ îáñòàíîâêó òåððèòîðèé, ïîñòðàäàâøèõ âñëåäñòâèå òåõíîãåííûõ êàòàñòðîô; ñíèçèòü òåõíîãåííóþ íà- ãðóçêó íà ðåãèîíû, â êîòîðûõ ïðîèçâîäÿòñÿ äî- áû÷à ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, îáîãàùåíèå, ãîðíî- ìåòàëëóðãè÷åñêèå ðàáîòû; ñîêðàòèòü äåôèöèò îïðåäåëåííûõ âèäîâ ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ. Àíàëèç èññëåäîâàíèé è ïóáëèêàöèé. Ïðîáëåìû îáúåêòà “Óêðûòèå” è ×åðíîáûëüñêîé çîíû îò÷óæ- äåíèÿ, â îáùåì ïå÷àëüíîãî ïðèìåðà òåõíîãåííîé äåÿòåëüíîñòè, õîðîøî èçâåñòíû è äî ñèõ ïîð îñ- òàþòñÿ ïðåäìåòîì íàó÷íûõ äèñêóññèé, ïîèñêà îï- òèìàëüíûõ ðåøåíèé, ðàçðàáîòêè íîâûõ òåõíîëî- ãèé, íàïðàâëåííûõ íà ïðåâðàùåíèå òåððèòîðèè â ýêîëîãè÷åñêè áåçîïàñíóþ çîíó [3, 4]. Â ðàáîòàõ [4–6] îáúåêò “Óêðûòèå” ïðåäëàãà- åòñÿ ðàññìàòðèâàòü êàê òåõíîãåííîå ìåñòîðîæäå- íèå ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ, ìèíåðàëüíîå âåùåñòâî (ïîëåçíûé êîìïîíåíò) â êîòîðîì ïðåäñòàâëåíî ÿäåðíûì òîïëèâîì – äèîêñèäîì îáîãàùåííîãî óðàíà. Öåëåñîîáðàçíîñòü îñâîåíèÿ ïðè ýòîì îáîñ- íîâûâàåòñÿ ïðèìåíåíèåì èíôèëüòðàöèîííîé ñõå- ìû âûùåëà÷èâàíèÿ ïîëåçíîãî êîìïîíåíòà [5], ðàçðàáîòàííûìè ìåòîäàìè âñêðûòèÿ ìåñòîðîæäå- íèÿ ñ ñîçäàíèåì îäíîãî èç âàæíåéøèõ ýëåìåíòîâ êîìïëåêñà âûùåëà÷èâàíèÿ – èñêóññòâåííîãî äíè- ùà [6], ÷òî ãàðàíòèðóåò èñêëþ÷åíèå óòå÷åê è îáåñ- ïå÷èâàåò ïîëíûé ñáîð ïðîäóêòèâíûõ ðàñòâîðîâ. Ãëàâíûå ýëåìåíòû èíæåíåðíîé ñèñòåìû êîìïëåêñà âûùåëà÷èâàíèÿ óðàíà ïðè êîìáèíè- ðîâàííîì âñêðûòèè òåõíîãåííîãî ìåñòîðîæäå- íèÿ, ðàñïîëîæåííîãî â ñàðêîôàãå 1, ñëåäóþùèå (ðèñ. 1): ãîðíûå ïîðîäû, íàõîäÿùèåñÿ â ñàðêî- ôàãå (ðóäû) – 5; ãîðíûå ïîðîäû, ïîäñòèëàþùèå ñàðêîôàã – 9; çàùèòíûé ýêðàí – 11; ñèñòåìà ãîðíûõ âûðàáîòîê, îáåñïå÷èâàþùèõ ñáîð ïðî- äóêòèâíûõ ðàñòâîðîâ – 10. Â ïðîöåññå âûùåëà÷èâàíèÿ óðàíà ïî èíôèëü- òðàöèîííîé ñõåìå (ðèñ. 1) âûùåëà÷èâàþùèé ðàñò- âîð ïî ìàãèñòðàëüíîìó òðóáîïðîâîäó 2, ñìîíòèðî- âàííîìó íà êðûøå ñàðêîôàãà 1, ñ èñïîëüçîâàíèåì ñêâàæèííûõ ãèäðîìîíèòîðîâ 3, â âèäå êàïåëü 4 92 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2009, ¹ 1 ïîñòóïàåò íà ïîâåðõíîñòü ðàäèîàêòèâíîé ïûëè, à çàòåì â ìàññèâ òåõíîãåííîãî ìåñòîðîæäåíèÿ 5. Ïî ïîâåðõíîñòè ðàçäåëà òîïëèâîñîäåðæàùèõ ìàññ 5 è ðàçðóøåííîãî îñíîâàíèÿ 6 àâàðèéíîãî áëîêà âû- ùåëà÷èâàþùèé ðàñòâîð ïîñòóïàåò â ñèñòåìó òðå- ùèí îñíîâàíèÿ. Çàòåì ïî ïîâåðõíîñòè ðàçäåëà, ðàçäåëÿþùåãî îñíîâàíèå 6 àâàðèéíîãî áëîêà è êðîâëþ ïîäñòèëàþùèõ ïîðîä 9, îí ïîñòóïàåò â ñèñòåìó òðåùèí 7, îáðàçîâàííûõ ìåòîäîì ãèäðî- ðàçðûâà ñ èñïîëüçîâàíèåì íå èçâëåêàåìûõ ðàáî- ÷åãî àãåíòà è îáñàäíûõ êîëîí 8, ÷òî ïðåäóïðåæäà- åò ñìûêàíèå òðåùèí 7. Èç ñèñòåìû òðåùèí 7 âûùåëà÷èâàþùèé ðàñòâîð ïîñòóïàåò íà ïîâåðõ- íîñòü ðàçäåëà ïîäñòèëàþùèõ ïîðîä 9 è èñêóññò- âåííîãî äíèùà 11. Ïî ïîâåðõíîñòè èñêóññòâåííî- ãî äíèùà âûùåëà÷èâàþùèé ðàñòâîð, íàñûùåííûé èîíàìè óðàíà, – ïðîäóêòèâíûé ðàñòâîð 10, ñ èñ- ïîëüçîâàíèåì ãèäðîòðàíñïîðòíîé ñèñòåìû ïîäà- åòñÿ íà ñîðáöèîííûå êîëîííû. Îäíî èç ãëàâíûõ óñëîâèé, îáåñïå÷èâàþùèõ ýôôåêòèâíîñòü ïðîöåññà âûùåëà÷èâàíèÿ, ñîãëàñ- íî ïðåäëàãàåìîé òåõíîëîãè÷åñêîé ñõåìå êîìáè- íèðîâàííîãî âñêðûòèÿ òåõíîãåííîãî ìåñòîðîæäå- íèÿ, – ñâîåâðåìåííûé âûâîä ïðîäóêòèâíûõ ðàñòâîðîâ èç êîíòàêòà ñ ìàññèâîì ðóä ðàçâàëà. Ïîääåðæàíèå óêàçàííîãî ðåæèìà âûùåëà÷èâàíèÿ, ãàðàíòèðóþùåãî ñâîåâðåìåííîå îòäåëåíèå æèäêîé ôàçû îò êóñêîâ ðóäû, èçáàâëÿåò ðàñòâîðû îò ïå- ðåãðóçîê êàê ìèíåðàëüíûìè êîìïîíåíòàìè, òàê è ðàäèàöèîííûì âîçäåéñòâèåì. Ñ öåëüþ óëó÷øå- íèÿ ôèëüòðàöèîííûõ, äðåíàæíûõ ñâîéñòâ òåõ- íîãåííîãî ìåñòîðîæäåíèÿ è ïîäñòèëàþùèõ ïî- ðîä, ñîçäàíèÿ óñòîé÷èâîé ãèäðîäèíàìè÷åñêîé ñâÿçè ñèñòåìû ãèäðîìîíèòîðû 3–ïîðîäíûé ìàñ- ñèâ 5–çàùèòíûé ýêðàí 11 è èíòåíñèôèêàöèè îá- ìåííûõ ïðîöåññîâ, ñîïðîâîæäàþùèõ ïðîöåññ âû- ùåëà÷èâàíèÿ â ðàññìàòðèâàåìîé òåõíîëîãèè ðàáîò, ïðåäëàãàåòñÿ ïðèìåíåíèå òåõíîëîãèè ãèä- ðîðàçðûâà ïëàñòà (ÃÐÏ), ÷òî òðåáóåò ïðåäâàðè- òåëüíîé òåîðåòè÷åñêîé îöåíêè è îáîñíîâàíèÿ ïà- ðàìåòðîâ ïðîöåññà. Ôîðìèðîâàíèå ñòðîãî îðèåíòèðóåìûõ òðåùèí ðàçðûâà – îïðåäåëÿþùåãî êðèòåðèÿ óëó÷øåíèÿ ôèëüòðàöèîííûõ, äðåíàæíûõ ñâîéñòâ ïîäñòèëàþ- ùèõ ïîðîä òåõíîãåííîãî ìåñòîðîæäåíèÿ ïðè ïðî- öåññå âûùåëà÷èâàíèÿ, îáåñïå÷èâàåòñÿ ñîçäàíèåì íà÷àëüíûõ òðåùèí îãðàíè÷åííîãî ðàñïðîñòðàíå- íèÿ, íàïðèìåð ñ ïðèìåíåíèåì òåõíîëîãèè òîðïå- äèðîâàíèÿ èëè êîëüöåâûõ êóìóëÿòèâíûõ çàðÿäîâ, ÷òî ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî ýôôåêòèâíûì ñðåäñòâîì óïðàâëåíèÿ õàðàêòåðîì ðàçðóøåíèÿ ïîðîä [7]. Òðóäíîñòè ïîñòðîåíèÿ ìàòåìàòè÷åñêîé òåîðèè ÃÐÏ ñâÿçàíû, â ÷àñòíîñòè, ñ áîëüøèì êîëè÷å- ñòâîì îïðåäåëÿþùèõ ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ôàê- òîðîâ, îñíîâíûå èç êîòîðûõ ñëåäóþùèå [8]: ìå- õàíè÷åñêèå ñâîéñòâà ïîðîä (ìîäóëè óïðóãîñòè, ïðî÷íîñòíûå õàðàêòåðèñòèêè ïîðîäû) è åå ôèçè- ÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè (òðåùèíîâàòîñòü, ïîðèñ- òîñòü, íàëè÷èå è ñâîéñòâà ïîðîâîé æèäêîñòè); íàïðÿæåííîå ñîñòîÿíèå ïîðîäû; íåîäíîðîäíîñòü ïëàñòà; ñâîéñòâà æèäêîñòè ðàçðûâà. Ïîýòîìó òåõíîëîãèÿ ÃÐÏ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êîìïëåêñíûé ïðîöåññ, îõâàòûâàþùèé àñïåêòû íåñêîëüêèõ íàó÷íûõ äèñöèïëèí: ãèäðîìåõàíèêè, ãàçîâîé äèíàìèêè, òåîðèè óïðóãîñòè è ðàçðóøå- íèÿ ìàòåðèàëîâ, òåîðèè ôèëüòðàöèè, ðåîëîãèè æèäêîñòåé è ãîðíûõ ïîðîä, òåðìîäèíàìèêè. Ìíîãîêðèòåðèàëüíîñòü ïðîáëåìû ÃÐÏ, ñëîæ- íîñòü èñõîäíûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé ïðèâîäÿò íå òîëüêî ê áîëüøèì òðóäíîñòÿì â àíà- ëèòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ, íî â íåêîòîðûõ ñëó÷à- ÿõ è ê íåïðåîäîëèìûì òðóäíîñòÿì â èññëåäîâàíè- ÿõ ñ ïîìîùüþ ñðåäñòâ âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè. Ïîñòàíîâêà çàäà÷è èññëåäîâàíèé. Èçâåñòíûå ìîäåëüíûå ðåøåíèÿ çàäà÷ î ðàñïðîñòðàíåíèè òðå- ùèí ãèäðîðàçðûâà [7–9] ðàçðàáîòàíû ïðèìåíè- òåëüíî ê âåðòèêàëüíûì òðåùèíàì, îãðàíè÷åííûì ìîùíîñòüþ ïðîäóêòèâíîãî ïëàñòà, è ãîðèçîíòàëü- íûì òðåùèíàì ðàäèàëüíîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ. Ïðè êîìáèíèðîâàííîì âñêðûòèè òåõíîãåííîãî ìåñ- òîðîæäåíèÿ îáåñïå÷åíèå óñòîé÷èâîé ãèäðîäèíà- ìè÷åñêîé ñâÿçè â ñèñòåìå âûùåëà÷èâàþùèé ðàñòâîð–òåõíîãåííîå ìåñòîðîæäåíèå–ïðîäóêòèâ- íûé ðàñòâîð–ïîäñòèëàþùèå ïîðîäû–çàùèòíûé ýêðàí îáîñíîâûâàåòñÿ ñîçäàíèåì â ïîäñòèëàþùèõ ïîðîäàõ òðåùèí ÃÐÏ, ðàçâèâàþùèõñÿ â âåðòè- êàëüíîì íàïðàâëåíèè è îãðàíè÷åííûõ èíæåíåð- íûìè ñîîðóæåíèÿìè ïðè ïðîõîäêå ãîðíûõ âû- ðàáîòîê. Â ñâÿçè ñ ýòèì öåëü äàííûõ èññëåäîâàíèé – ïîñòðîåíèå àíàëèòè÷åñêîãî ðå- øåíèÿ çàäà÷è î ðàñïðîñòðàíåíèè òðåùèíû ÃÐÏ â Ðèñ. 1. Òåõíîëîãè÷åñêàÿ ñõåìà ïðîöåññà âûùåëà÷èâàíèÿ ïðè èíôèëüòðàöèîííîé ñõåìå ïîäà÷è âûùåëà÷èâàþùåãî ðàñòâîðà 93ISSN 1684-2189 ÃÅÎ²ÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2009, ¹ 1 âåðòèêàëüíîì íàïðàâëåíèè, ïîçâîëÿþùåãî îöå- íèòü ïàðàìåòðû îáðàçîâàííîé òðåùèíû, à çíà÷èò, è ãèäðîïðîâîäèìîñòü ïîäñòèëàþùèõ ïîðîä â ïðåäëàãàåìûõ ãåîòåõíîëîãè÷åñêèõ óñëîâèÿõ ðàç- ðàáîòêè òåõíîãåííîãî ìåñòîðîæäåíèÿ. Îñíîâíîå ñîäåðæàíèå èññëåäîâàíèé. Ïðè ìî- äåëèðîâàíèè ðàñïðîñòðàíåíèÿ òðåùèíû ãèäðîðàç- ðûâà â ïîäñòèëàþùèõ ïîðîäàõ òåõíîãåííîãî ìåñ- òîðîæäåíèÿ ó÷èòûâàëîñü òðè îñíîâíûõ òèïà îáùåïðèíÿòûõ â ýòîì ñëó÷àå ôóíäàìåíòàëüíûõ îòíîøåíèé: ïîëîæåíèÿ ìåõàíèêè ëèíåéíî-óïðó- ãîé òðåùèíû; çàêîíû äâèæåíèÿ æèäêîñòè ðàç- ðûâà â óçêîé ùåëè; óðàâíåíèå íåðàçðûâíîñòè. Ïóñòü ïðè ãèäðàâëè÷åñêîì ðàçðûâå ïîäñòèëà- þùèõ ïîðîä îáðàçóåòñÿ ñèììåòðè÷íàÿ îòíîñè- òåëüíî ñêâàæèíû 8 òðåùèíà 7, ðàñïðîñòðàíÿþùà- ÿñÿ ïîä íàïðàâëåííûì (âåðòèêàëüíûì) äåéñòâèåì æèäêîñòè ðàçðûâà íà âûñîòó è ãëóáèíó, äîñòàòî÷- íîì äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ãèäðàâëè÷åñêîé ñâÿçè ïîðîä òåõíîãåííîãî ìåñòîðîæäåíèÿ 5 è çàùèòíîãî äíè- ùà 11 (ðèñ. 1). Â ãîðèçîíòàëüíîì íàïðàâëåíèè òðåùèíà òåõíîëîãè÷åñêè îãðàíè÷åíà è èìååò ïî- ñòîÿííóþ äëèíó 2L. Ñëåäóÿ ïóáëèêàöèÿì [7–9], íàðóøåíèÿìè ñïëîøíîñòè ñðåäû ñêâàæèíîé áóäåì ïðåíåáðå- ãàòü, óïðóãèå ïîñòîÿííûå ïëàñòà è âìåùàþùèõ åãî ïîðîä áóäåì ñ÷èòàòü îäèíàêîâûìè, äàâëåíèå æèäêîñòè â òðåùèíå p – ïîñòîÿííûì ïî äëèíå òðåùèíû (\| x \| ≤ L) â êàæäîì åå ãîðèçîíòàëüíîì ñå÷åíèè (\| z \| = const). Ðàñêðûòèå òðåùèíû 2w â êàæäîì ñå÷åíèè (\| z \| ≤ const) ñ ó÷åòîì ðåàëüíûõ âðåìåííûõ ïàðàìåòðîâ èìïóëüñà äàâëåíèÿ è ðàç- ìåðîâ òðåùèíû (τνp >> h) ìîæíî ñ÷èòàòü êâàçè- ñòàòè÷åñêèì ïðîöåññîì, ïàðàìåòðû êîòîðîãî íà- õîäèì êàê ðåøåíèå äâóìåðíîé çàäà÷è ñòàòè÷åñêîé òåîðèè óïðóãîñòè, ñâÿçûâàþùåé øèðèíó òðåùè- íû 2w ñ åå âûñîòîé ðàñïðîñòðàíåíèÿ h è âíóòðè- òðåùèííûì äàâëåíèåì, çàäàííûì íà åå áåðåãàõ: p(z, t) – q, ãäå q – ïîñòîÿííàÿ âíåøíÿÿ íàãðóçêà, ÷èñëåííî ðàâíàÿ ãîðíîìó äàâëåíèþ èëè åãî ñî- ñòàâëÿþùåé, íàïðàâëåííîé ïî íîðìàëè ê ïëîñ- êîñòè òðåùèíû. Ïðè ïðèíÿòûõ ïðåäëîæåíèÿõ äëÿ ìîäåëèðî- âàíèÿ ðàñêðûòèÿ òðåùèíû èñïîëüçóåì ìîäåëü Ïåðêèíñà–Êåðíà, êîãäà â ðåçóëüòàòå ðàçðûâà îá- ðàçóåòñÿ âåðòèêàëüíàÿ òðåùèíà ïîñòîÿííîé âûñî- òû, ñèëüíî âûòÿíóòàÿ â ãîðèçîíòàëüíîì íàïðàâ- ëåíèè. Ñîãëàñíî ðåçóëüòàòàì [10], â äàííîì ñëó÷àå ðàñïðîñòðàíåíèÿ òðåùèíû åå ðàñêðûòèå ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåíî â âèäå ( )2 22 1 ν ( , )( , , ) 1 1 π Lq x p z tw x z t E L q −   = − −       , (1) ãäå ïåðåìåííûå z è t – ïàðàìåòðû; ν – êîýôôè- öèåíò Ïóàññîíà; E – ìîäóëü Þíãà. Îãðàíè÷èìñÿ ðàññìîòðåíèåì íåïðîíèöàåìûõ èëè ñëàáîïðîíèöàåìûõ ïëàñòîâ íà íà÷àëüíîé ñòà- äèè ãèäðîðàçðûâà, êîãäà óòå÷êàìè â ïëàñò ìîæíî ïðåíåáðå÷ü. Â ýòîì ñëó÷àå òå÷åíèå æèäêîñòè â òðåùèíå îïè- øåì óðàâíåíèåì äâèæåíèÿ, îáîáùåííîãî íà ñëó÷àé ïåðåìåííîé øèðèíû òðåùèíû, ñïðàâåäëèâûì ïðè ÷èñëàõ Ðåéíîëüäñà äëÿ òå÷åíèÿ âÿçêîé æèäêîñòè â ùåëè, íå ïðåâûøàþùèõ 1000 ïðè ñðàâíèòåëüíî ìà- ëûõ óãëàõ íàêëîíà ïîâåðõíîñòè ùåëè [9]: 2 12μ w pu z ∂ = − ∂ , (2) è óðàâíåíèåì íåðàçðûâíîñòè 0w wu t z ∂ ∂ + = ∂ ∂ , (3) ãäå 1 ( ) 2 L L f f x dx L − = ∫ ; ,w w u⋅ – îñðåäíåííûå ïî ðàñêðûòèþ è ïî ãîðèçîíòàëüíîìó ñå÷åíèþ òðå- ùèíû \| z \| = const âåëè÷èíû; u – ñêîðîñòü äâèæå- íèÿ âÿçêîé æèäêîñòè ðàçðûâà â òðåùèíå; µ – âÿç- êîñòü æèäêîñòè ðàçðûâà. Ýòè óðàâíåíèÿ äîïîëíÿþòñÿ óñëîâèåì “íåïðî- òåêàíèÿ” â êîíöàõ òðåùèíû äëÿ îñðåäíåííîãî îä- íîìåðíîãî ïîòîêà, îïðåäåëÿþùèì çàêîí ðàñïðîñò- ðàíåíèÿ òðåùèíû: ( ) , ( )dh t u h h t dt = = , (4) óñëîâèåì ïëàâíîãî ñìûêàíèÿ ïîâåðõíîñòåé òðå- ùèíû â åå êîíöàõ (àíàëîãîì óñëîâèÿ Õðèñòèàíî- âè÷à [9]) , ( )p q z h t= = , (5) íà÷àëüíûìè óñëîâèÿìè 0 0(0) , ( ,0) ( )l l p z p z= = , (6) à òàêæå óñëîâèåì, óñòàíàâëèâàþùèì ðåæèì íà- ãíåòàíèÿ æèäêîñòè â òðåùèíó. Ïîñëåäíåå áóäåì ñ÷èòàòü çàäàííûì â âèäå ðàñõîäà Q(t) çàêà÷èâàå- ìîé æèäêîñòè â òðåùèíó, êîòîðûé óäîâëåòâîðÿåò òàêæå óñëîâèþ ñîõðàíåíèÿ ìàññû èëè îáúåìà: ( ) ( ) ( ) ( ) τ 0 0 0 8 , 8 0, 0, h L w z t dz V L w t u t dt Q t= + ⋅ =∫ ∫ , (7) ãäå L – ïîëóøèðèíà çîíû ðàçðûâà, íå èçìåíÿþ- ùàÿñÿ â ïðîöåññå ðàçðóøåíèÿ; V0 – îáúåì íà÷àëü- íîé òðåùèíû; Q(t) – êîëè÷åñòâî æèäêîñòè, çàêà- ÷àííîå â òðåùèíó çà âðåìÿ t. Íà îñíîâàíèè ôîðìóëû (1) íàéäåì ñðåäíèå âåëè÷èíû, âõîäÿùèå â óðàâíåíèå (3): ( ) ( ) 2 2 2 2 11 ( , )1 1 2 π 2 1 ( , )( , ), , ( , ) 1, 4 π L L x p z tw Lq dx L E L q k p z tY z t k Lq Y z t E q − − ν   = − − =  ⋅     − νπ = = = − ∫ (8) 94 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2009, ¹ 1 3 3 2 2 3 3 1 2 12μ 1 ( , ) 1 . 24 μ L L L L w pw v dx L z p xk Y z t dx L z L − − ∂ ⋅ = − = ∂  ∂  = − −   ∂    ∫ ∫ Ó÷èòûâàÿ, ÷òî ( ) ( ) ( ) 3 2 1 32 2 2 0 1 3 2 2 0 1 1 1 2 1 5 1 3π2 21 , 2 3 16 L L x dx s ds L L s ds −   − = − =         Γ Γ       = − = = Γ ∫ ∫ ∫ ãäå Ã(à) – ãàììà-ôóíêöèÿ, îêîí÷àòåëüíî, äëÿ óñ- ðåäíåííîãî çíà÷åíèÿ w v⋅ ïîëó÷èì: 3 3π ( , ) 64μ k q Yw v Y z t z ∂ ⋅ = − ∂ . (9) Ñ ó÷åòîì ñðåäíèõ çíà÷åíèé (8), (9) äëÿ ñëó÷àÿ âÿçêîé íüþòîíîâñêîé æèäêîñòè ðàçðûâà, ïîä÷è- íåííîé çàêîíó äâèæåíèÿ â óçêîé ùåëè (2), óðàâ- íåíèå íåðàçðûâíîñòè (3) ïðèíèìàåò âèä 2 3 0 16 Y k q YY t z z ∂ ∂ ∂ − = ∂ µ ∂ ∂  . (10) Ýòî óðàâíåíèå äîñòàòî÷íî õîðîøî èçó÷åíî â îáùåé ôîðìå çàïèñè, à èìåííî ω ωω 0ma t x x ∂ ∂ ∂ − = ∂ ∂ ∂  . (11) Óðàâíåíèå (11) îòíîñèòñÿ ê êëàññó óðàâíåíèé ñ ÷àñòíûìè ïðîèçâîäíûìè ïàðàáîëè÷åñêîãî òèïà ñî ñòåïåííîé íåëèíåéíîñòüþ è ÷àñòî âñòðå÷àåòñÿ â íåëèíåéíûõ çàäà÷àõ òåïëî- è ìàññîïåðåíîñà, òåîðèè ãîðåíèÿ è òåîðèè ôèëüòðàöèè. Íàïðèìåð, îíî îïèñûâàåò íåñòàöèîíàðíûé òåïëîïåðåíîñ â íåïîäâèæíîé ñðåäå, êîãäà êîýôôèöèåíò òåìïåðà- òóðîïðîâîäíîñòè ÿâëÿåòñÿ ñòåïåííîé ôóíêöèåé òåìïåðàòóðû. Èçâåñòíû îáùèå òî÷íûå ðåøåíèÿ [11] óðàâíåíèÿ (11), îäíî èç êîòîðûõ äëÿ ñëó÷àÿ (10) çàïèøåì â âèäå ( ) 1 3( , ) λY z t Az A t B= + + , 2 48A k q λµ = , (12) ãäå λ, B – ïðîèçâîëüíûå ïîñòîÿííûå. Ó÷èòûâàÿ ôîðìóëû (8), (12), ðàñêðûòèå òðå- ùèíû çàïèøåì â âèäå 1 2 3 2 2 48λμ 48λ μ( , ) 4 kw z t z t B k q k q  π = + +    . (13) Çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòîâ λ, B îïðåäåëèì, ïðèíÿâ âî âíèìàíèå íà÷àëüíûå (6) è êðàåâûå (4), (5) óñëîâèÿ, à òàêæå óñëîâèå (7), ðåãëàìåíòèðóþ- ùåå ðåæèì íàãíåòàíèÿ. Ñ ó÷åòîì íà÷àëüíîãî ðàñ- êðûòèÿ òðåùèíû (6) çíà÷åíèå êîýôôèöèåíòà B ðàâíî: 3 04wB k  =  π  . Íà îñíîâàíèè íàéäåííîãî ðåøåíèÿ (13), óñ- ëîâèÿ ïëàâíîãî ñìûêàíèÿ ïîâåðõíîñòåé òðåùèíû â åå êîíöàõ (5) è çàêîíà ðàñïðîñòðàíåíèÿ (4) ñëå- äóåò ñïðàâåäëèâîñòü óðàâíåíèÿ 2 2 2 48 48 + 0h t B k q k q λµ λ µ + = . (14) Ïîäñòàâèâ íàéäåííóþ ôîðìó ðåøåíèÿ (12) óðàâíåíèÿ (10) â óñëîâèå (7), ïîëó÷èì ñëåäóþùåå óðàâíåíèå îòíîñèòåëüíî ïàðàìåòðîâ λ, h: 4 3 2 3 2 2 4 2 3 02 π 48λμ 48λ μ 32λμ 48λ μ . Lqk h t B k q k q t B V Qt k q    + + −      − + = +     (15) Ñîãëàñíî óñëîâèÿì (14) è (15), äëÿ íàõîæäå- íèÿ çíà÷åíèé íåèçâåñòíûõ âåëè÷èí h, λ â êàæ- äûé ìîìåíò âðåìåíè t îêîí÷àòåëüíî ñèñòåìà íå- ëèíåéíûõ óðàâíåíèé ïðèìåò âèä 2 2 2 4 3 2 3 02 48λμ 48λ μ 0, π 48λ μ . 32λμ h t B k q k q Lqk t B V Q t k q  + + =      − + = +      (16) Èñêëþ÷èâ èç ñèñòåìû óðàâíåíèé (16) íåèç- âåñòíûé ïàðàìåòð λ äëÿ ñëó÷àÿ ðàñïðîñòðàíåíèÿ â âåðòèêàëüíîì íàïðàâëåíèè òðåùèíû ãèäðîðàçðû- âà, ïîëó÷èì ôîðìóëû, ïîçâîëÿþùèå îöåíèòü äëÿ ëþáîãî ìîìåíòà âðåìåíè t ðàçìåðû òðåùèíû ðàç- ðûâà ïî ïàðàìåòðàì, êîíòðîëèðóåìûì íà óñòüå ñêâàæèíû (äàâëåíèå ðàçðûâà, èíòåíñèâíîñòü çà- êà÷èâàíèÿ): 3 0( , ) σ ( )w z t b h z= − , (17) ãäå 2 3 6 π 48μ 4 kb qt = , 3 6 0 (0, )σ 1p t B q   = − −    , èëè äëÿ ñëó÷àÿ ðàñõîäà æèäêîñòè ðàçðûâà: 0 3( , ) 6 V Qt h zw z t hL h + − =     . (18) Ïðîòÿæåííîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ òðåùèíû ðàçðûâà ïðè ýòîì îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìóëîé 95ISSN 1684-2189 ÃÅÎ²ÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2009, ¹ 1 ( ) ( )( ) 02 ( ) 3 π 0, V Qt q h t k L p t q + = − . (19) Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ. Ðàñ÷åòû ïî ïðåäëîæåí- íîé ìåòîäèêå âûïîëíÿëèñü äëÿ ïðèìåðà òåõíî- ãåííîãî ìåñòîðîæäåíèÿ, îáðàçîâàííîãî ïîñëå àâà- ðèè ÷åòâåðòîãî ýíåðãîáëîêà ×ÀÝÑ ñ ïàðàìåòðàìè [4]: äëèíà – 145 ì, øèðèíà – 98 ì, ìîùíîñòü ïîäñòèëàþùèõ ïîðîä – 18 ì, îáúåìíàÿ ìàññà ðóäû – 2400 êã/ì3; ìîäåëüíûå õàðàêòåðèñòèêè: ïîäñòèëàþùèõ ïîðîä: ãîðíîå äàâëåíèå – q = 106 Ïà; E = 1010 Í/ì2, ν = 0,2; ïðîöåññà ãèäðî- ðàçðûâà: ïîëóäëèíà ïðåäëàãàåìîé çîíû ðàçðûâà – L = 2 ì; ðàçìåðû èñêóññòâåííî ñîçäàííîé íà÷àëü- íîé òðåùèíû – w0 = 0,0005 ì, l0 = 0,1 ì; âÿçêîñòü æèäêîñòè ðàçðûâà µ = 1 Ïà·ñ; ðåæèìû íàãíåòà- íèÿ – Q1 = 0,1 ì3/ñ, Q2 = 0,3 ì3/ñ, Q3 = 0,5 ì3/ñ, âðåìÿ ðàçðûâà t = 0–5 c. ×èñëåííûé ýêñïåðèìåíò ïðîèçâîäèëñÿ äëÿ óêàçàííûõ òðåõ ñëó÷àåâ ðåæèìà íàãíåòàíèÿ æèä- êîñòè ðàçðûâà â ãîðèçîíòàëüíóþ ñêâàæèíó. Ðå- çóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ïîêàçàíû íà ðèñ. 2, 3 â âèäå êðèâûõ, îòîáðàæàþùèõ çàâèñèìîñòü ìàêñèìàëü- íîãî ðàñêðûòèÿ òðåùèíû â óñòüå è íàèáîëüøåãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ òðåùèíû äëÿ ìîìåíòîâ âðåìå- íè 0–5 ñ îò çíà÷åíèé ðàñõîäà æèäêîñòè ðàçðûâà Q1–Q3 ïðè åå èìïóëüñíîì âîçäåéñòâèè íà ïîä- ñòèëàþùèå ïîðîäû òåõíîãåííîãî ìåñòîðîæäåíèÿ. Â ñëåäóþùåé ñåðèè ðàñ÷åòîâ èññëåäîâàëîñü âëèÿíèå çíà÷åíèÿ âÿçêîñòè ðàáî÷åãî àãåíòà (æèä- êîñòè ðàçðûâà) íà ðåçóëüòàò èìïóëüñíîãî âîç- äåéñòâèÿ íà ïîäñòèëàþùèå ïîðîäû ïðè ÃÐÏ. Â êà÷åñòâå ìîäåëüíûõ çíà÷åíèé âÿçêîñòü æèäêîñòè ïðèíèìàëàñü ðàâíîé µ1 = 0,01 Ïà·ñ; µ2 = 0,1 Ïà·ñ, µ3 = 1 Ïà·ñ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò âÿçêîñòè ïðèìåíÿå- ìûõ â òåõíîëîãèè ãèäðîðàçðûâà æèäêîñòåé ðàç- ðûâà (âîäà, íåôòü, òåõíè÷åñêèå ìàñëà, ãëèöåðèí). Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ïðèâåäåíû íà ðèñ. 4, 5, êî- òîðûå èëëþñòðèðóþò çàâèñèìîñòè ìàêñèìàëüíîãî ðàñêðûòèÿ òðåùèíû è åå ìàêñèìàëüíîãî ðàñïðîñò- ðàíåíèÿ äëÿ âðåìåíè ðàçðûâà 3 ñ è ðåæèìà íà- ãíåòàíèÿ Q1 îò âÿçêîñòè æèäêîñòè ðàçðûâà. Âûâîäû. Ïðåäëîæåííàÿ ìåòîäèêà ðàñ÷åòà ïà- ðàìåòðîâ ðàñïðîñòðàíåíèÿ â âåðòèêàëüíîì íàïðàâ- ëåíèè òðåùèíû ãèäðîðàçðûâà â ïîñòèëàþùèõ ïî- ðîäàõ òåõíîãåííîãî ìåñòîðîæäåíèÿ ïîçâîëÿåò ïðîèçâîäèòü èíæåíåðíûå ðàñ÷åòû ðàçìåðîâ òðå- ùèíû ñ ó÷åòîì îñíîâíûõ ôàêòîðîâ, âëèÿþùèõ íà ïðîöåññ ðàñïðîñòðàíåíèÿ: ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïîäñòèëàþùèõ ïîðîä, òåõíîëîãè÷åñêèõ ïàðàìåò- ðîâ ïðîöåññà ãèäðîðàçðûâà äëÿ ñëó÷àÿ âÿçêîé íüþòîíîâñêîé æèäêîñòè ðàçðûâà. Íàèáîëåå îïòè- Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòè ðàñïðîñòðàíåíèÿ òðåùèíû ðàçðûâà îò ðåæèìîâ íàãíåòàíèÿ Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòè ìàêñèìàëüíîãî ðàñêðûòèÿ òðåùèíû ðàçðûâà îò ðåæèìîâ íàãíåòàíèÿ Ðèñ. 5. Âëèÿíèå âÿçêîñòè ðàáî÷åãî àãåíòà íà ðàñïðîñòðà- íåíèå â âåðòèêàëüíîì íàïðàâëåíèè òðåùèíû ðàçðûâà Ðèñ. 4. Âëèÿíèå âÿçêîñòè ðàáî÷åãî àãåíòà íà ìàêñèìàëüíîå ðàñêðûòèå âåðòèêàëüíî ðàñïðîñòðàíÿþùåéñÿ òðåùèíû 96 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2009, ¹ 1 ìàëüíûå ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ïî ïðåäëîæåííîé ìåòîäèêå ïîëó÷åíû äëÿ ñëó÷àÿ æèäêîñòè, îáëàäà- þùåé íàèáîëüøåé âÿçêîñòüþ, êîãäà ïðè ìåíü- øåì ðàñïðîñòðàíåíèè, íî äîñòàòî÷íîì äëÿ îáåñ- ïå÷åíèÿ óñòîé÷èâîé ãèäðîäèíàìè÷åñêîé ñâÿçè ïîðîäíûé ìàññèâ–çàùèòíûé ýêðàí, ìàêñèìàëü- íîå ðàñêðûòèå òðåùèíû íàèáîëüøåå, ÷òî óâåëè- ÷èâàåò ïðîíèöàåìîñòü ïîäñòèëàþùèõ ïîðîä äëÿ ïðîäóêòèâíîãî ðàñòâîðà â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè òåõíîãåííîãî ìåñòîðîæäåíèÿ â èíôèëüòðàöèîí- íîì ðåæèìå âûùåëà÷èâàíèÿ. Â äàëüíåéøåì äëÿ âñåñòîðîííåãî àíàëèçà ìîäåëè è âûáîðà îïòèìàëü- íîãî ðåæèìà ÃÐÏ ïîëó÷åííîå àíàëèòè÷åñêîå ðå- øåíèå äàåò âîçìîæíîñòü ðåøàòü îáðàòíóþ çàäà÷ó î âîññòàíîâëåíèè ïàðàìåòðîâ ïëàñòà ïî óïðàâëÿå- ìûì õàðàêòåðèñòèêàì, êîíòðîëèðóåìûì â óñòüå ñêâàæèíû, ìîäåëèðîâàòü ïðîöåññ ñ ó÷åòîì äâè- æåíèÿ çàêðåïëÿþùåãî àãåíòà è âîçìîæíîé èí- ôèëüòðàöèè ðàáî÷åãî àãåíòà â ïîäñòèëàþùèå ïî- ðîäû, à òàêæå ïðîâîäèòü èññëåäîâàíèÿ ñ ó÷åòîì ðåîëîãè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé æèäêîñòè ðàçðûâà. 1. Ãàëåöüêèé Ë.Ñ., Íàóìåíêî Ó.Ë., Ïèëèï÷óê À.Ä. Òåõ- íîãåíí³ ðîäîâèùà – íîâå íåòðàäèö³éíå äæåðåëî ì³íåðàëüíî¿ ñèðîâèíè â Óêðà¿íè // Åêîëîã³ÿ äîâê³ë- ëÿ òà áåçïåêà æèòòºä³ÿëüíîñò³. – 2002. – ¹ 5/6. – Ñ. 77–81. 2. Òðóáåöêîé Ê.Í., Ãàë÷åíêî Þ.Ï., Áóðöåâ Ë.È. Ýêîëîãè- ÷åñêèå ïðîáëåìû îñâîåíèÿ íåäð ïðè óñòîé÷èâîì ðàç- âèòèè ïðèðîäû è îáùåñòâà. – Ì.: Íàó÷òåõëèòèçäàò, 2003. – 261 ñ. 3. Ãåîõèìèÿ òåõíîãåííûõ ðàäèîíóêëèäîâ / Ý.Â. Ñîáîòî- âè÷, Ã. Í. Áîíäàðåíêî, Ë.Â. Êîíîíåíêî è äð. – Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 2002. – 332 ñ. 4. Çàêîíîìåðíîñòü ñíèæåíèÿ ðàäèîàêòèâíîñòè òåõíîãåí- íûõ ôîðìàöèé ïðè áàêòåðèàëüíîì âûùåëà÷èâàíèè óðàíà / Ý.È. ×åðíåé, À.Ô. Áóëàò, È.À. Ñàäîâåíêî è äð. – Ð³âíå: Âîëèí. îáåðåãè, 2004. – 572 ñ. 5. Ïåòðèâñêèé ß.Á. Èíôèëüòðàöèîííàÿ ñõåìà âûùåëà- ÷èâàíèÿ óðàíà èç òåõíîãåííîãî ìåñòîðîæäåíèÿ // Ãåîë. æóðí. – 2007. – ¹2. – Ñ. 86–91. 6. Ïåòðèâñêèé ß.Á. Ñïîñîá ñîçäàíèÿ èñêóññòâåííîãî äíèùà êîìïëåêñà ïî âûùåëà÷èâàíèþ óðàíà // Ã³ðíè÷³, áóä³âåëüí³, äîðîæí³ ³ ìåë³îðàòèâí³ ìàøèíè. – 2006. – ¹ 67. – Ñ. 23–29. 7. Ìèõàëþê À.Â. Òîðïåäèðîâàíèå è èìïóëüñíûé ãèäðî- ðàçðûâ ïëàñòîâ. – Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 1986. – 208 ñ. 8. Economides M.J., Nolte K.G. Reservoir stimulation. – Wiley & Sons Ltd. West Sussex, England, 2000. – 858 p. 9. Æåëòîâ Þ.Ï. Äåôîðìàöèè ãîðíûõ ïîðîä. – Ì.: Íå- äðà, 1966. – 198 ñ. 10. Ðàçðóøåíèå: Â 7 ò. / Ïîä ðåä. Ã. Ëèáîâèöà. – Ì.: Ìèð, 1975. – Ò. 2. – 764 ñ. 11. Ïîëÿíèí À.Ä., Çàéöåâ Â.Ô. Ñïðàâî÷íèê ïî íåëèíåé- íûì óðàâíåíèÿì ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè: òî÷íûå ðå- øåíèÿ. – Ì.: Ôèçìàòëèò, 2002. – 432 ñ. Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 20.02.2008 ã. ß.Á. Ïåòðèâñêèé ÀÍÀËÈÒÈ×ÅÑÊÎÅ ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈÅ ÂÅÐÒÈÊÀËÜÍÎ ÐÀÑÏÐÎÑÒÐÀÍßÞÙÅÉÑß ÒÐÅÙÈÍÛ ÃÈÄÐÎÐÀÇÐÛÂÀ Â ÏÎÄÑÒÈËÀÞÙÈÕ ÏÎÐÎÄÀÕ ÒÅÕÍÎÃÅÍÍÎÃÎ ÌÅÑÒÎÐÎÆÄÅÍÈß Ïðåäëîæåíà ìåòîäèêà ìîäåëèðîâàíèÿ ðàñïðîñòðàíåíèÿ âåðòèêàëüíî íàïðàâëåííîé òðåùèíû ãèäðîðàçðûâà â ïîäñòèëàþùèõ ïîðîäàõ òåõíîãåííîãî ìåñòîðîæäåíèÿ äëÿ ñëó÷àÿ âÿçêîé íüþòîíîâñêîé æèäêîñòè ðàçðûâà è íåïðîíèöàåìîãî èëè ñëàáîïðîíèöàåìîãî ïëàñòà. Íàéäåííîå àíàëèòè÷åñêîå ðåøåíèå çàäà÷è ïðî ðàñïðîñòðàíå- íèå òðåùèíû ïîçâîëÿåò îïðåäåëÿòü ïàðàìåòðû ïðîöåññà äëÿ êàæäîãî ìîìåíòà âðåìåíè ðàçðûâà ñ ó÷åòîì ðåæè- ìà íàãíåòàíèÿ è íà÷àëüíîãî ñîñòîÿíèÿ. ß.Á. Ïåòð³âñüêèé ÀÍÀË²ÒÈ×ÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß ÂÅÐÒÈÊÀËÜÍÎ ÏÎØÈÐÅÍÎ¯ ÒÐ²ÙÈÍÈ Ã²ÄÐÎÐÎÇÐÈÂÓ Â Ï²ÄÑÒÈËÀÞ×ÈÕ ÏÎÐÎÄÀÕ ÒÅÕÍÎÃÅÍÍÎÃÎ ÐÎÄÎÂÈÙÀ Ðîçðîáëåíî ìåòîäèêó ìîäåëþâàííÿ ïîøèðåííÿ âåðòèêàëüíî ñïðÿìîâàíî¿ òð³ùèíè ã³äðîðîçðèâó â ï³äñòèëàþ- ÷èõ ïîðîäàõ òåõíîãåííîãî ðîäîâèùà äëÿ âèïàäêó â'ÿçêî¿ íüþòîí³âñüêî¿ ð³äèí³ ðîçðèâó òà íåïðîíèêíîãî àáî ìàëîïðîíèêíîãî øàðó. Çíàéäåíèé àíàë³òè÷íèé ðîçâ'ÿçîê çàäà÷³ ïðî ïîøèðåííÿ òð³ùèíè äàº çìîãó âèçíà÷àòè ïàðàìåòðè ïðîöåñó äëÿ êîæíîãî ìîìåíòó ÷àñó ðîçðèâó ç óðàõóâàííÿì ðåæèìó íàãí³òàííÿ òà ïî÷àòêîâîãî ñòàíó.

Аналитическое моделирование вертикально распространяющейся трещины гидроразрыва в подстилающих породах техногенного месторождения

Institution

Ähnliche Einträge