Геомеханическое моделирование - система использования числовых методов для представления и прогнозирования поведения горных пород под напряжением и деформацией.
Численное представление механических свойств горных пород включает:
- упругие и прочностные характеристики;
- поровое давление;
- распределение напряжений.
ГММ - удобный инструмент в различных областях, дающий представление о механических свойствах горных пород и их реакции на различные сценарии:
- нефтяная инженерия:
- для моделирования резервуаров,
- для анализа устойчивости ствола скважины, в тч. анализ деформации стенок скважины с учетом изменения формы ствола при создании депрессии в процессе разработки месторождения,
- для анализа устойчивости гидроразрыва пласта;
- горное дело:
- проектирование горных выработок и целиков,
- прогнозирование обрушения и управлении просадкой;
- геотехническая инженерия:
- для проектирования подземных сооружений,
- для анализа устойчивости склонов;
- для строительства туннелей.
- и геотехническую инженерию.
- механическая стратиграфия: информация о слоях и их механических свойствах;
- упругие свойства геологической формации, которые описывают, как порода деформируется под напряжением:
- модуль Юнга,
- коэффициент Пуассона и др.;
- параметры прочности горных пород, которые указывают на устойчивость горных пород к разрушению:
- прочность на одноосное сжатие,
- прочность на растяжение;
- поровое давление: давление жидкостей в порах горной породы, которое может влиять на напряженное состояние;
- напряженное состояние на месте: напряжения, которые уже присутствуют в горной породе до приложения каких-либо внешних сил.
Типы моделей ГММ:
- 1 - мерная геомеханическая модель устойчивости ствола скважины дает первое представление о напряженном состоянии. При ее построении используются данные геофизических исследований скважин:
- результаты плотностного каротажа,
- скорости продольных и поперечных акустических волн;
- 2 - мерные модели: упрощения, которые фокусируются на одной плоскости и могут использоваться для первоначальных оценок или конкретных сценариев;
- 3 - мерные модели: более сложные модели, которые позволяют более точно представлять массив горных пород и его поведение в 3 измерениях.
- ввод данных:
- каротажные диаграммы,
- сейсмические данные,
- образцы керна,
- измерения напряжений на месте;
- численное моделирование:
- использование программного обеспечения для моделирования поведения скального массива в различных сценариях;
- вывод и интерпретация:
- анализ результатов моделирования для получения информации о механическом поведении горной породы.
