Хвиль з глибиною

1. Мета і завдання роботи

Метою роботи є дослідження зв¢язку між швидкістю пружних хвиль і глибиною, аналіз впливу вертикальної зональності розподілу густини і пористості.

Завдання роботи: для заданого вертикального розрізу виконати розрахунки і побудувати графіки залежності швидкості пружних хвиль з глибиною, дослідивши при цьому вплив пористості і густини порід.

2. Основні положення

Теоретичними і експериментальними дослідженнями установлено, що швидкість пружних хвиль і пружні модулі залежать від густини і пористості гірських порід. Крім того, спостерігається закономірна зміна цих показників з глибиною: пористість зменшується, густина і швидкість збільшується.

Гірські породи в природньому стані складаються з трьох фаз: твердої, рідкої і газоподібної. Але безпосередні розрахунки впливу співвідношення фазових компонентів на швидкість були б занадто складними. Інший шлях полягає у використанні емпіричних залежностей. Гассманом запропонована наступна формула для зміни швидкості пружних хвиль з глибиною

, (1)

де: Е – модуль Юнга, Па;

- коефіцієнт Пуассона;

g – прискорення сили тяжіння, мс^-2;

s - густина породи, кг м^-3;

Z – глибина, м.

Недоліком цієї формули є відсутність зв¢язку з коефіцієнтом пористості і густиною флюіда – факторів, які мають значний вплив на швидкість пружних хвиль.

При необхідності враховувати співвідношення твердої і рідкої фаз, швидкість пружних хвиль розраховують за формулою

, (2)

де: V₀ – швидкість пружних хвиль на земній поверхні, мс^-1;

s_т, s_ф – густина твердої і рідкої фаз, кг м^-3;

K_п – коефіцієнт пористості.

3. Порядок виконання роботи

3.1. З попередніх робіт використати значення модуля Юнга, коефіцієнт Пуассона, густину твердої і рідкої фаз. Коефіцієнт пористості змінювати від 1% до 40% для осадових порід і від 0% до 5% для магматичних.

3.2. Використовуючи ПЕОМ побудувати графіки залежності швидкості пружних хвиль з глибиною на проміжку від 0 до 3 км з кроком 100 м.

3.3. Проаналізуйте хід графіків при зміні пористості і густини.

4. Питання для самоконтролю

1. Які закономірності зміни фізичних властивостей спостеріга-ються з глибиною?

2. Які фізичні фактори впливають на зміну швидкості пружних хвиль з глибиною?

Дата добавления: 2015-07-12