Сейсмоакустические шумы. Применение геоакустического каротажа — страница 8

прочности может осуществляться за счет повышения разрывного напряжения. Наблюдения подтверждают этот вывод (рис.2). Эксперименты на образцах горных пород показывают, что с возрастанием всестороннего давления число трещин уменьшается, повышается прочность пород. В реальных условиях в верхней части земной коры наблюдаются существенные отклонения от этих закономерностей, что обусловлено рядом причин, в том числе

непрерывными физико-химическими процессами в проницаемых, заполненных флюидами и газами горных массивах. Это проявляется во временных вариациях ГАШ, в том числе и на больших глубинах. Прочность хрупких пород хорошо апроксимируется модифицированным условием Кулона-Мора [17]: где - сцепление пород, f - коэффициент трения при сдвиге, - нормальное напряжение и давление в жидкости, заполняющей трещину. Когда f мало, а и Р близки, что

выполняется в замкнутых объемах, то на больших глубинах прочность на сдвиг будет в основном определяться сцеплением пород. Как показывают лабораторные эксперименты, оно растет с давлением, так как с давлением уменьшаются размеры дефектов и увеличиваются упругие модули. Но напряжение на разрыв будет расти только в том случае, когда поверхностная энергия не будет эквивалентно уменьшаться. На самом деле с глубиной флюиды могут

понижать свободную поверхностную энергию трещин. В понижение прочности пород вносят также свои вклад коррозия под напряжением, электрохимические процессы и, наконец, рост температуры с глубиной. Отсюда видно, что в земной коре существуют конкурирующие повышению литостатического давления процессы и пока породы остаются хрупкими, могут существовать условия, при которых естественная геоакустическая активность не

подавляется. 2.2. О некоторых механизмах возбуждения геоакустических шумов При разведке и эксплуатации нефтегазовых залежей в породах-коллекторах, вмещающих толщах, вскрытых скважинами, возникают геоакустические шумы (ГАШ). Они отражают разнообразные и сложные процессы в толще пород, околоскважинном объеме. Правильно л поставленная шумометрия является мощным диагностическим инструментом. Породы в осадочной толще можно

рассматривать как систему, включающую твердый скелет и заполняющую по крайней мере, 3-х компонентную среду (нефть, вода, газ), находящуюся в термодинамическом равновесии. Бурение скважин и их использование для извлечения нефти, газа раз личными технологическими приемами приводит к нарушению этого состояния, что сопровождается усилением действовавших и возникновением новых механизмов генерации акустических колебаний,