ФЛЮИДНАЯ ИНИЦИАЦИЯ РАЗРУШЕНИЯ В СУХИХ И ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОДАХстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 4 августа 2021 г.
Аннотация:Представлены результаты лабораторных исследований флюидной инициации разрушения в пори-сто-трещиноватых образцах горных пород при их первичном насыщении флюидом, инжектируе-мым в породу под давлением, и при последующем повышении давления флюида в насыщенных по-родах. Эксперименты проводились в Геофизической обсерватории “Борок” ИФЗ РАН. Лаборато-рия оснащена электрогидравлическим прессом INOVA-1000. Эксперименты проводились наобразцах горных пород, существенно различающихся по величине пористости. Были использованыпесчаники Буффало, граниты из скважины в сейсмически активном районе, граниты из скважиныв Воронежском кристаллическом массиве. Для варьирования проницаемости гранитных образцовприменялась методика их искусственного контролируемого растрескивания посредством последо-вательного нагрева и охлаждения. Опыты проводились по следующей схеме: высушенный заранееобразец вначале подвергался одноосному нагружению в условиях всестороннего сжатия. Нагруже-ние проводилось с постоянной скоростью деформации до момента ускорения нарастания активно-сти акустической эмиссии, соответствующего приближению напряжения к пределу прочности. Да-лее скорость нагружения уменьшалась на порядок, и с верхнего торца в образец подавалась вода.Нижний торец был наглухо закрыт и непроницаем для воды. После этого в уже насыщенном водойобразце скачками увеличивалось поровое давление, величины скачков варьировались. Полученныерезультаты лабораторных исследований свидетельствуют, что характер и величина флюидной ини-циации разрушения значительно различаются при первом внедрении жидкости в пористо-трещино-ватые образцы и последующих увеличениях порового давления в насыщенных образцах. Задержка от-клика относительно момента флюидной инициации и его величина оказались больше в случае об-воднения сухих образцов по сравнению с повышением порового давления в насыщенных образцах.Также обнаружен отклик акустической эмиссии на уменьшение порового давления. Теоретическийанализ движения жидкости в поровом пространстве образца, заполненном воздухом, на основе мо-дели, разработанной в предположении поршневого характера вытеснения воздуха, показал, что приобводнении сухого образца распространение фронта давления жидкости происходит медленнее,чем в случае насыщенного образца.