Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [ 119 ] 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

трясениях и затухает с расстоянием по логарифмическому закону. В случае мантийных землетрясений, когда очаги глубже 100 км, афтершоки редки, что согласуется с представлениями об истинной пластической (или ползучей) реологии геоматериалов, окружающих на таких глубинах субдуктируемые плиты.

Число ударов N связано с магнитудой М простым законом "повторяемости":

hiN = 0-ЬМ , (7.27)

который, по-видимому, отвечает распределению трещин. Чем длиннее трещина, тем больше М, по и больший объем разгружается с появлением этой трещины, а потому число трещин (и ударов) уменьшается.

Подобные рассуждения используют de facto представление о постоянстве притока энергии в земную кору и о примерном постоянстве прочности геоматериалов коры [91].

Тектонические силы охватывают громадные объемы земных массивов. В результате появляются весьма обширные области дилатансионного предразрушения и с "предвестниками" землетрясений, в том числе в районах, весьма удаленных от очагов землетрясений. Например, гидравлический датчик (см. раздел 7.5.1) вполне может показать уменьшение и последующее возрастание [230] напряжений во вмещающем массиве (т.е. процессов нагрузки и разрузки, происходящих на значительных удалениях от очаговых зон). Такие изменения порового пространства, затухающие с эпицентральным расстоянием, иногда отражаются на течениях грунтовых вод.

Нужно заметить, что уровень грунтовых вод повторяет твердотельные приливы Земли, за чем можно проследить, если исключить возмущения, привносимые вариациями атмосферного давления. В регионах сейсмической активности можно измерять также колебания напоров и продуктивности в скважинах, которые определенно соответствуют "подготовке" горных массивов к землетрясению, причем все это происходит на фоне эффектов от земных приливов [115]. Водонапорные пласты сами выполняют работу гидравлических датчиков (см. 4.4.2).

Изменения напоров и дебитов могут иметь разный знак, который зависит от местоположения точки наблюдения относительно разлома землетрясения.

Изменения флюидорежима сейсмической активности или

внедрения воды в газовое месторождение (например, Газли в Средней Азии) могут приводить к землетрясениям [85].

В Денвере сейсмическая эмиссия отмечалась при нагнетании сточных вод в горный массив [179]. Соответственно была сформулирована идея возможности управления землетрясением с помощью порового давления. Интенсивные отборы газа и нефти могут изменять тектоническую ситуацию во вмещающем массиве и приводить к землетрясениям даже без перераспределения масс воды [174].

Дилатансионные зоны могут появгггься не только у вершин разломов, но также на краях разломов в ходе явлений прерывистого скольжения. Это представление соответствует п]эедраз-рушению при срезании шероховатостей.

Было показано, что рост порового давления позволяет исключить явление прерывистого скольжения. Прерывистое скольжение ассоциируется с акустической эмиссией, ростом интервалов стоп-фаз (соответствующих дроблению сплошного материала бортов разломов) и постоянной акустической эмиссией на интервалах устойчивого скольжения (после среза шероховатости). Водонасыщение пород ослабляет акустическую эмиссию.

7.3.5. МОНИТОРИНГ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Коэффициент затухания сейсмических волн также может быть использован как возможный предвестник землетрясений в зонах дилатансии. Для этого надо сравнить значения энергии землетрясения Е, измеряемые на разных сейсмических станциях в сейсмоактивных регионах [76].

Отечественная классификация землетрясений основана на значении класса К (вместо магнитуды М), такого что

KBJB.lgA, (7.28)

где А - амплитуда смещения в волне. Приближенно

« Лехр{-6,и-Хй)}, (7-29)

где Ад - начальное значение А; - коэффициент затухания;

Xj - Xq - расстояние, пройденное волной вдоль сейсмического луча от гипоцентра землетрясения до /-ой сейсмической станции.

Теперь видно, что разность значений К

(7.30)

показывает изменения кумулятивной диссипации сейсмической энергии вдоль /-ого и у-ого сейсмического луча:

Di - bi [xi - Хо)

(7.31)

Соответственно для определения энергетического показателя К (или М) на каждой станции может быть использована действующая сеть сейсмических станций.

Рис. 7.16. Карта региона Душанбе-Вахша[761:

1 - эпицентры и даты землетрясений (К > 12); 2 - сейсмические станции с их символами; 3 - линеамент Файзабад-Муминабад; 4 - другие разломы {I - V -Ильяк-Вахшский разлом)

Следующий шаг - это определить разности (7.30) для набора всех пар станций.

На графиках временного хода разностей К вьщеляются аномалии (порядка тройного отклонения от среднеквадратичного уровня), что и приводит к возможности прогноза землетрясений. Например, для региона Душанбе-Вахша (рис. 7.16) используют такую формулу: 390