Нефтяники разработали технологию моделирования механических свойств подземной породы

В Самарском политехе создали испытательный комплекс, моделирующий горное давление. Он позволяет проводить множество экспериментов с керновым материалом в условиях, близких к залеганию породы на различных глубинах.

Разработанный в Самарском политехе оригинальный комплекс поможет исследовать земные недра. В лабораторных условиях механизм воссоздаёт физические параметры (например, давление и температуру) залежи, находящейся на многокилометровой глубине. Технология позволяет точно определять механические свойства породы, такие как твёрдость, упругость и пластичность. Её технические характеристики подробно описаны в статье, опубликованной в журнале «Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море».

«Разработка установки, которую мы называем "Monster Machine", была вдохновлена изобретением академика РАН, основателя нефтегазовой геомеханики в СССР Сергея Алексеевича Христиановича, — говорит руководитель проекта, доцент кафедры «Бурение нефтяных и газовых скважин», кандидат технических наук Алексей Подычев. — Основные принципы её работы легли в основу нашего проекта».

Алексей Подычев вместе со старшим преподавателем кафедры Павлом Букиным рассчитали жёсткость корпуса машины, который был смоделирован и изготовлен инженерами завода в Санкт-Петербурге. Уникальность установки заключается в том, что исследуемый фрагмент керна нагружается независимо с трёх сторон. Для этого используется кубический образец, все грани которого полностью перекрываются нагружающими плитами, что обеспечивает равномерную нагрузку без «разгрузочных» участков.

Таким образом можно смоделировать, например, давление внутри скважины. Технология также позволяет проводить уникальные исследования влияния бурового раствора на механические свойства породы. Поскольку жёсткость корпуса установки позволяет создавать большие нагрузки, на ней можно проводить и ряд испытаний, не связанных с бурением, например, изучение прочности цемента или металла.