Геомеханика

Геомеханика (от греческого γεός , т. е. приставки гео — « земля » и « механика ») — наука о механическом состоянии земной коры и процессах, происходящих в ней под влиянием природных физических факторов. Он предполагает изучение механики грунта и горных пород.

Фон

Двумя основными дисциплинами геомеханики являются механика грунтов и механика горных пород . Первый касается поведения почвы от небольшого масштаба до масштаба оползня . Последний занимается вопросами геологических наук, связанными с характеристиками горной массы и механикой горной массы, например, применительно к проблемам нефтяной, горнодобывающей промышленности и гражданского строительства, таким как устойчивость скважины , проектирование туннелей, разрушение горных пород, устойчивость склонов, фундаменты и бурение горных пород. ^[1]

Многие аспекты геомеханики пересекаются с частями геотехнической инженерии , инженерной геологии и геологической инженерии. Современные разработки касаются сейсмологии , механики сплошных сред , механики разрыва, явлений переноса, численных методов и т. д. ^[2]

Геомеханика пласта

В нефтяной промышленности геомеханика используется для:

прогнозировать поровое давление
установить целостность покрывающей породы
оценить коллекторские свойства
определить напряжение горной породы на месте
оценить устойчивость ствола скважины
рассчитать оптимальную траекторию скважины
прогнозировать и контролировать появление песка в скважине
проанализировать обоснованность бурения на депрессию
охарактеризовать трещиноватый коллектор
повысить эффективность разработки трещиноватых коллекторов
оценить стабильность трещин гидроразрыва
оценить эффект от закачки жидкости и пара в пласт
анализировать оседание поверхности
оценить сдвиговую деформацию и разрушение обсадной колонны

Чтобы реализовать на практике упомянутые выше возможности геомеханики, необходимо создать геомеханическую модель Земли (ГЕМ), состоящую из шести ключевых компонентов, которые можно как рассчитать, так и оценить с использованием полевых данных:

Вертикальное напряжение, δv (часто называемое геостатическим давлением или напряжением вскрышных пород)
Максимальное горизонтальное напряжение, δHmax
Минимальное горизонтальное напряжение, δHmin
Ориентация на стресс
Поровое давление, Pp
Упругие свойства и прочность горных пород: модуль Юнга, коэффициент Пуассона, угол трения, UCS (прочность при неограниченном сжатии) и TSTR (прочность на растяжение).

Инженеры-геотехники используют различные методы для получения надежных данных для геомеханических моделей. Эти методы включают отбор керна и тестирование керна, сейсмические данные и анализ каротажа, методы испытания скважин, такие как анализ переходного давления и стресс-тестирование гидроразрыва , а также геофизические методы, такие как акустическая эмиссия.

См. также

Ссылки

^ «Определение геомеханики» .
^ Вандрол, Иво; Фридришек, Карел; Чепица, Даниэль (январь 2023 г.). «Анализ влияния термической нагрузки на поведение земной коры» . Прикладные науки . 13 (7): 4367. дои : 10.3390/app13074367 . hdl : 10084/151905 . ISSN 2076-3417 .

Дополнительные источники

Джагер, Кук и Циммерман (2008). Основы механики горных пород . Издательство Блэквелл . ISBN 9780632057597 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Чандрамули, ПН (2014). Механика сплошной среды . Dee Publishing Pvt Ltd. Да, ISBN 9789380381398 . Архивировано из оригинала 4 августа 2018 г. Проверено 3 апреля 2014 г.

Эта по геологии статья незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

Эта классической механике статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

Эта статья на строительства незавершена . тему гражданского Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] «Определение геомеханики» .

[2] Вандрол, Иво; Фридришек, Карел; Чепица, Даниэль (январь 2023 г.). «Анализ влияния термической нагрузки на поведение земной коры» . Прикладные науки . 13 (7): 4367. дои : 10.3390/app13074367 . hdl : 10084/151905 . ISSN 2076-3417 .

[1]

[2]