Экспериментальное исследование влияния непроницаемых включений на напряженно-деформированное состояние цемента в осадочной горной породе под действием фильтрационного потока

Экспериментальное исследование влияния непроницаемых включений на напряженно-деформированное состояние цемента в осадочной горной породе под действием фильтрационного потока

Автор: Юдочкин Н.А., Таирова А.А., Беляков Г.В.
Издательство: Процессы в геосредах

В представленной работе, методом физического моделирования, рассмотрено взаимодействие фильтрационного потока с пористым «цементом», содержащим включения «обломочного материала». Для этого была создана установка, позволившая одновременно визуализировать фильтрационный поток и деформации пористой среды с регистрацией процессов в режиме реального времени с последующим разложением видеоряда на кадры. Для среды, имитирующей «цемент» песчаника, экспериментальным путем были получены упругие параметры. Предложена методика получения деформаций для пороупругого скелета в экспериментах и пересчет деформаций пористой среды в напряжения. В работе рассмотрены несколько возможных вариантов геометрии расположения включения. По фотоматериалам, полученным в ходе исследования, рассчитаны напряжения, создаваемые фильтрационным потоком вдоль его направления и перпендикулярно ему. Таким образом, напряжения, возникающие за соноправленными с потоком включениями, имеют положительный знак, а за расположенными поперек потока или вовсе отсутствующими, напряжения имеют отрицательное значение. Эксперименты показали, что за включениями, расположенными вдоль направления потока характерны растягивающие напряжения. В случае с включениями расположенными перпендикулярно направлению потока возникают сжимающие напряжения. Полученные аналитические оценки хорошо согласуются с результатами экспериментов.

Юдочкин, Н.А. Экспериментальное исследование влияния непроницаемых включений на напряженно-деформированное состояние цемента в осадочной горной породе под действием фильтрационного потока / Н.А. Юдочкин, А.А. Таирова, Г.В. Беляков // Процессы в геосредах. – 2023. – № 4(38). – С. 2272-2281. – EDN CWBLFZ.