Petroleumsingeniører udvikler teknologi til at simulere mekaniske egenskaber ved underjordisk sten

En testfacilitet, der simulerede klippepositioner, blev udviklet i Samara Polytech. Det gør det muligt at udføre mange eksperimenter med kernematerialet under forhold tæt på klippestillinger på forskellige dybder.

Den originale facilitet udviklet hos Samara Polytech vil hjælpe med at udforske Jordens indre. Under laboratorieforhold, mekanismen genskaber de fysiske parametre (f.eks. tryk og temperatur) af et depositum placeret på flere dybder. Teknologien gør det muligt nøjagtigt at bestemme de klippes mekaniske egenskaber såsom hårdhed, elasticitet og plasticitet. Dens tekniske egenskaber er beskrevet detaljeret i en artikel offentliggjort i tidsskriftet Opførelse af olie- og gasboringer til lands og til vands .

"Udviklingen af ​​den facilitet, vi kalder 'Monster Machine', var inspireret af opfindelsen af ​​Academician of the Russian Academy of Sciences, grundlæggeren af ​​olie- og gasgeomekanik i Sovjetunionen, Sergey Alexeevich Khristianovich, "siger Alexey Podyachev, projektlederen, lektor ved afdeling for olie- og gasbrøndboring, Kandidat for tekniske videnskaber. "Desværre, vi så ikke den 'live' installation af den legendariske videnskabsmand, vi nøjes kun med fotografier på internettet. Men vi kendte de vigtigste principper for dets arbejde, der lå til grund for vores projekt. "

Alexey Podyachev, sammen med lektoren på afdelingen Pavel Bukin, beregnet maskinens stivhed, som blev modelleret og fremstillet af ingeniører på et anlæg i Skt. Petersborg. Da liget blev leveret til Samara, Polytech -arbejderne begyndte at fremstille den indre del af mekanismen, hvor stenprøven interagerer direkte med de hydrauliske cylinderstænger (metalstænger, der overfører kraften fra stemplet).

"Maskinens enestående er, at det undersøgte kernefragment indlæses uafhængigt af tre sider. For at gøre dette, i den indre blok, vi designet temmelig kompleks kinematik af en faldende terning med 100% overlapning af kanterne, "forklarer Alexey." Som regel, en cylinder med en diameter på 30 og en højde på 30 (eller 60) millimeter betragtes som referenceformen af ​​kernen, der undersøges. Imidlertid, det er umuligt at tilvejebringe en fuldstændig ortogonal belastning langs tre akser på en sådan prøve. Derfor, Vi besluttede at udskifte cylinderen med en terning. Vi skærer en terningformet prøve fra en cylindrisk kerne i fuld størrelse og placerer den på en særlig piedestal inde i maskinen, hvor trykplader presser det fra tre sider. Alle prøvefladerne er helt dækket, det er, der er ingen friarealer. Det betyder, at det læsses jævnt over hele ansigtsplanet og ikke har nogen "aflæsnings" sektioner. "

Så, du kan simulere, for eksempel, trykket inde i brønden. For det, prøven er ensartet indlæst, og så bliver en af ​​siderne gradvist frigivet. Dermed, ingeniører beregner ved hvilket tryk og ved hvilke belastninger plastiske deformationer af klippen vises, og dens efterfølgende ødelæggelse.

Med denne teknologi, det er muligt at foretage unik forskning i borevæskens indflydelse på bjergens mekaniske egenskaber. For det, prøven er mættet med væske og installeret i maskinen. En elastisk bølge føres gennem prøven med et forudbestemt interval. Alle forekommende deformationer overvåges ved hjælp af specielle tryk- og deformationssensorer.

Da stivheden i Polytech -installationens hus gør det muligt at skabe store belastninger uden at reducere nøjagtigheden af ​​resultaterne, der kan udføres en række tests, der ikke er relateret til boring, for eksempel, undersøgelse af cementens styrke, metal og andre materialer.