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

лению массива при Л -0.1. Пунктирные линии соответствуют случаю Л = О, когда уменьшается удельный объем V = 1 / р, а плотность возрастает, поскольку растут и давление и упругая сжимаемость.

Отмечен также уровень литостатического давления р.

На рис. 5.3 приведены максимумы скорости, давления и напряжения сдвига во взрывной волне (кривые 1,2,3) для двух случаев: Л = 0.1 и А = 0.

Перелом - при Г / к [0.4 0.5) -соответствует моменту отрыва ударного фронта (началу его движения со скоростью большей, чем пластическая граница).

На рис. 5.4 приведены годографы пластической границы (кривая /), радиуса полости (2), максимума давления, отождествляемого с ударным фронтом (J), а также второго максимума давления, отождествляемого с остаточным напряжением {4).

Можно видеть, что эффект дилатансии интенсифицирует движение во внешнюю область массива, но одновременно уменьшает размер полости в связи с ростом объема пор в зоне дилатансионной пластичности [200].

010-

100 (/(о

Рис. 5.4. Фронты взрывных волн напряжений в дилатирующих (сплощные линии) и недилатирующих (пунктир) массивах

/i, МП.

Рис. 5.5. Влияние начальной пористости и литостатического далления на распределение остаточной пористости после взрыва

Ог тах-ю.ГПа 20

0.2 ОЛ 06 0,8 f

Рис. 5.6. Зависимость затухания сейсмических волн от начальной пористости массива

Первый этап взрывного движения характеризуется более существенным уплотнением на ударном фронте в случае высокой начальной пористости и последующей динамической консолидацией (с отрицательной дилатансией вследствие сдвига за этим фронтом).

Нач;1льное литостатическое давление также влияет на процесс уплотнения. На рис. 5.5 показаны характерные интервалы дилатансионного разрыхления (Г) и уплотнения (3), а также промежуточный случай (2). Начальная пористость уменьшает амплитуду взрывной волны, как можно увидеть из рис. 5.6.

5.1.4, ВЗРЫВНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ

Физическое моделирование подземных взрывов с помошью малых зарядов в искусственно сцементированных песках показывает вполне аналогичную картину динамического деформирования порового пространства в ближней зоне взрывной полости.

Некоторые результаты приведены на рис. 5.7. Можно видеть, что остаточная плотность возрастает в сферической зоне вокруг взывной полости, причем соответственно увеличивается скорость Р-волны в радиальном направлении. В то же время отсутствуют изменения скорости Р-волны в кольцевом направлении, что говорит о высокой анизотропии остаточных эффектов. Хотя плотность (и пористость) меняются немонотонно, проницаемость падает всюду из-за сопутствующего уменьшения размера зерен среды (вплоть до порошкового состояния).

Остаточное разрыхление

Остаточное уп.\отнени<

Рис. 5.7. Зависимость остаточной плотности (к = 1 / р) вокруг взрывной

полости от начальной пористости [200]