Исследование напряженного состояния слоистой среды с жидким включением

Авторы

  • Павлова А.В. Кубанский государственный университет, Краснодар, Российская Федерация
  • Рубцов С.Е. Кубанский государственный университет, Краснодар, Российская Федерация
  • Телятников И.С. Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Российская Федерация
  • Зарецкая М.В. Кубанский государственный университет, Краснодар, Российская Федерация

УДК

539.422.3

Аннотация

В настоящей работе рассматривается модель геологической среды, состоящая из двух упругих сред (слоя и полупространства) и расположенного между ними слоя жидкости. Подобными структурами могут моделироваться заполненные водой пустоты в горных породах после откачки углеводородного сырья, геологическая среда, содержащая межпластовые безнапорные воды. Движение точек жидкости, описываемое потенциалом скоростей, удовлетворяет волновому уравнению. Перемещения упругих сред удовлетворяют уравнениям Ляме. Определены условия на границах раздела жидкой и упругих сред. В качестве условий излучения выполняется принцип предельного поглощения. Предложен алгоритм, позволяющий определить контактные напряжения на границе раздела жидкой и упругих сред и исследовать свойства формируемого поля перемещений.

Ключевые слова:

геомеханика, напряженно-деформированное состояние, разломно-блоковая структура, неоднородность, разнотипные включения

Финансирование

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (16-08-00191_а, 16-41-230184).

Информация об авторах

Алла Владимировна Павлова

д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры математического моделирования Кубанского государственного университета

e-mail: pavlova@math.kubsu.ru

Сергей Евгеньевич Рубцов

канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры математического моделирования Кубанского государственного университета

e-mail: kmm@fpm.kubsu.ru

Илья Сергеевич Телятников

канд. физ.-мат. наук, младший научный сотрудник Южного научного центра РАН

e-mail: ilux_t@list.ru

Марина Валерьевна Зарецкая

д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры интеллектуальных информационных систем Кубанского государственного университета

e-mail: zarmv@mail.ru

Библиографические ссылки

  1. Hallo M., Oprsal I., Eisner L., Ali M.Y. Prediction of magnitude of the largest potentially induced seismic event // Journal of Seismology. 2014. Vol. 18. Iss. 3. P. 421-431.
  2. Маловичко А.А., Маловичко Д.А. Применение методов численного моделирования сейсмических волновых полей для изучения разномасштабных проявлений техногенной сейсмичности // Современные математические и геологические модели природной среды: Сборник научных трудов. М.: ОИФЗ РАН, 2002. С. 120-138.
  3. Kennet B.L.N., Kerry N.J. Seismic waves in a stratified half space // Geophys. J. R. astr. Soc. 1979. Vol. 57. P. 557-583.
  4. Pak R.Y.S., Guzina B.B. Seismic soil-structure interaction analysis by direct boundary element methods // Int. J. Solids Struct. 1999. Vol. 36. P. 4743-4766.
  5. Zhang H. M., Chen X. F., Chang S. An efficient numerical method for computing synthetic seismograms for a layered half-space with sources and receivers at close or same depths // Pure and Applied Geophysics. 2003. Vol. 160. P. 467-486.
  6. Kosloff D., Baysall E. Forward modeling by a Fourier method // Geophysics. 1982. Vol. 47. P. 1402-1412.
  7. Бабешко В.А., Бабешко О.М., Горшкова Е.М., Зарецкая М.В., Павлова А.В., Телятников И.С. Исследование поведения структурно неоднородных сред с изменяющимися свойствами // Экологический вестник научных центров черноморского экономического сотрудничества. 2013. № 3. С. 5-11.
  8. Зарецкая М.В. Математические модели деструктивных процессов в структурно-неоднородной геофизической среде // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2014. № 2. С. 25-30.
  9. Зарецкая М.В., Лозовой В.В. К исследованию строения некоторых геологических структур // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2012. № 11. С. 19-24.
  10. Новацкий В. Теория упругости. М.: Мир, 1975. 872 с.
  11. Бабешко В.А., Глушков Е.В., Зинченко Ж.Ф. Динамика неоднородных линейно-упругих сред. М.: Наука, 1989. 344 с.
  12. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973. 343 с.
  13. Молотков Л.А., Крауклис П.В., Крауклис Л.А. О распространении сейсмических волн в блочных упруго-жидких средах // Записки научных семинаров ПОМИ. 2003. Т. 297. С. 230-271.
  14. Tutuncu A.N., Bui B.T. A coupled geomechanics and fluid flow model for induced seismicity prediction in oil and gas operations and geothermal applications // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2015. Vol. 29. P. 110-124.
  15. Cornet F.H. Earthquakes induced by fluid injections (Short Survey) // Science. 2015. Vol. 348. Iss. 6240. P. 1204-1205.
  16. Нижник М.П., Павлова А.В., Рубцов С.Е. К решению одной задачи для упругого полупространства с жидким включением // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2006. № 2. С. 40-43.
  17. Павлова А.В., Рубцов С.Е. Дифференциальный метод факторизации для слоисто-блочных сред с дефектами // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 4 (5). С. 2410-2412.

Загрузки

Выпуск

2016. № 1

Страницы

71-78

Отправлено

2016-02-26

Опубликовано

2016-03-22

Как цитировать

Павлова А.В., Рубцов С.Е., Телятников И.С., Зарецкая М.В. Исследование напряженного состояния слоистой среды с жидким включением // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016. №1. С. 71-78.

Copyright (c) 2016 Павлова А.В., Рубцов С.Е., Телятников И.С., Зарецкая М.В.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.