Preview

Радиопромышленность

Расширенный поиск

Экспериментальное изучение механоэлектрических преобразований при слабом насыщении горных пород

https://doi.org/10.21778/2413-9599-2019-29-2-45-53

Полный текст:

Аннотация

В статье приведены результаты исследования электрического отклика сухих и слабо насыщенных подсоленной водой (NaCl) или керосином кернов песчаника Berea при акустическом воздействии в диапазоне частот 0,5– 10 кГц. В опытах создавалась сильная латеральная неоднородность по насыщению. Электрический отклик проявляет чувствительность к введению в образцы породы всех видов жидкостей. При этом реакция на насыщение высококонцентрированным раствором соли слабая, а на добавление слабоконцентрированного водного раствора NaCl и керосина – сильная. Для растворов соли наблюдается высокая корреляция формы спектров электрического отклика сухих и увлажненных кернов – до 0,9. Для керосина же форма спектра сильно изменяется, коэффициент ранговой корреляции формы спектров равен 0,3. Факт значительного увеличения электрического отклика при добавлении в керн неполярной жидкости (керосина) выходит за рамки теоретических представлений и может быть связан именно с созданием сильной латеральной петрофизической неоднородности по насыщению. Сильная чувствительность амплитуды электросейсмического отклика горных пород к очень слабому, но неоднородному насыщению интересна для разработки дистанционных методов определения типа флюидонасыщения горной породы, при поиске полезных ископаемых и для развития методов прогноза геофизических катастроф.

Об авторах

И. Я. Чеботарева
Институт проблем нефти и газа РАН
Россия

Чеботарева Ирина Яковлевна, д.ф.-м.н., главный научный сотрудник

119333, Москва, ул. Губкина, д.3, тел.: +7 (917) 585-81-13



А. Н. Камшилин
Институт физики Земли РАН
Россия

Камшилин Анатолий Николаевич, канд.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник

123242, Москва, ул. Б. Грузинская, д.10, стр. 1, тел.: +7 (963) 615-28-81



Список литературы

1. Чеботарева И. Я., Камшилин А. Н. Исследование механоэлектрических преобразований в горных породах с малой степенью флюидонасыщения // Радиопромышленность. 2018. № 1. С. 18–26. DOI 10.21778/2413-9599-2018-1-18-26.

2. Иванов А. Г. Эффект электризации пластов земли при прохождении через них упругих волн // Доклады АН СССР. 1939. Т. 24, № 1. С. 41–43.

3. Френкель Я. И. К теории сейсмических и сейсмоэлектрических явлений во влажной почве // Известия АН СССР. Сер. географическая и геофизическая. 1944. Т. 8, № 4. С. 134–149.

4. Biot M. A. Theory of propagation of elastic waves in a fluid-saturated porous solids. Journal of the Acoustical Society of America, 1956, vol. 28, pp. 168–186.

5. Pride S. R. Governing equations for the coupled electromagnetics and acoustics of porous media. Physical Review, 1994, vol. 50, pp. 15678–15696.

6. Pride S. R., Haartsen M. W. Electroseismic wave properties. Journal of the Acoustical Society of America, 1996, vol. 100, pp. 1301–1315.

7. Jouniaux L., Zyserman F. A review on electrokinetically induced seismo-electrics, electro-seismics, and seismo-magnetics for Earth sciences. Solid Earth, 2016, no. 7, pp. 249–284.

8. Черняк Г. Я. Электромагнитные методы в гидрогеологии и инженерной геологии. М: Недра, 1987. 214 с.

9. Светов Б. С. Основы геоэлектрики. М.: Издательство ЛКИ, 2008. 656 с.

10. Светов Б. С., Губатенко В. П. Электромагнитное поле механо-электрического происхождения в пористых влагонасыщенных горных породах. I. Постановка задачи // Физика Земли. 1999. № 10. С. 67–73.

11. Сейсмоэлектрический эффект второго рода в горных породах / Агеева О.А., Светов Б.С., Шерман Г.Х., Шипулин С.В. // Геология и геофизика. 1999. Т. 4, № 8. С. 1251–1257.

12. Агеева О. А. Использование сейсмоэлектрических преобразований в породах для прогнозирования характера насыщения порового пространства // Геофизика. 2008. № 1. С. 16–21.

13. Chen B., Mu Y. Experimental studies of seismoelectric effects in fluid- saturated porous media. Journal of Geophysics and Engineering, 2005, vol. 2, no. 3, pp. 222–230.

14. Анциферов М. С. Лабораторное воспроизведение сейсмо-электрического эффекта второго рода // Доклады АН СССР. 1958. Т. 121, № 5. С. 827–829.

15. Пархоменко Э. И., Гаскаров И. В. Скважинные и лабораторные исследования сейсмоэлектрического эффекта второго рода в горных породах // Физика Земли. 1971. № 9. С. 88–92.

16. Зейгарник В. А., Ключкин В. Н. Физическое моделирование электросейсмического эффекта в горных породах. Триггерные эффекты в геосистемах // Материалы третьего Всероссийского семинара-совещания, Москва, 16–19 июня 2015 г. M.: GEOS, 2015. С. 252–258.

17. Доровский С. В., Доровский В. Н., Блохин А. М. О возможностях электроразведки при исследовании устойчивости водонефтяных слоистых систем // Геология и геофизика. 2006. № 11. С. 1185–1191.

18. Математическое моделирование сейсмоэлектрического эффекта второго рода, порождаемого плоскими упругими волнами в пористых влагонасыщенных средах / И.Г. Московский, О.М. Балабан, О.С. Федорова, А.В. Кочетков // Интернет-журнал «Науковедение». 2015. Т. 7, № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/04TVN115.pdf (дата обращения: 27.03.2019).


Для цитирования:


Чеботарева И.Я., Камшилин А.Н. Экспериментальное изучение механоэлектрических преобразований при слабом насыщении горных пород. Радиопромышленность. 2019;29(2):45-53. https://doi.org/10.21778/2413-9599-2019-29-2-45-53

For citation:


Chebotareva I.Y., Kamshilin A.N. Experimental study of mechanoelectric transformations in low saturated rocks. Radio industry (Russia). 2019;29(2):45-53. (In Russ.) https://doi.org/10.21778/2413-9599-2019-29-2-45-53

Просмотров: 28


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2413-9599 (Print)
ISSN 2541-870X (Online)