Е.А. Костырева1, А.Э. Конторович1, И.С. Сотнич1 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск Россия
Ключевые слова: автохтонный битумоид, аллохтонный битумоид, остаточно автохтонный битумоид, миграция, углеводороды-биомаркеры, классификация битумоидов, кембрий, Западная Сибирь
: История геологического развития Предъенисейского осадочного суббассейна, наличие в кембрийском разрезе нескольких стратиграфических уровней распространения обогащенных органическим веществом пород и высокая стадия катагенеза предполагают интенсивные процессы нефтегазообразования в этих отложениях в геологическом прошлом. Высокая изменчивость как по содержанию, так и по групповому и углеводородному составу содержащихся в кембрийских отложениях нафтидов (битумоидов) обусловлена миграционными процессами, на что указывают установленные по закономерности Успенского-Вассоевича три поля битумоидов: аллохтонные, автохтонные, остаточно автохтонные. В статье предпринята попытка более детального дифференцирования битумоидов, предложена классификация битумоидов по групповому и углеводородному составу, согласно которой выделено 7 классов. Установлено, что на долю аллохтонных битумоидов (класс VII), углеводородных по составу и наиболее миграционно-способных, приходится около 30 % от общего количества нафтидов, еще 6 % попадают в класс автохтонно-аллохтонных (классы V, VI), остальные битумоиды – автохтонные и остаточно-автохтонные, преимущественно асфальтово-смолистого состава. Анализ углеводородного состава битумоидов на молекулярном уровне показал, в целом, генетическое единство автохтонных и аллохтонных битумоидов. Однако, для аллохтонных битумоидов наблюдается больший разброс значений молекулярных показателей, подтверждающих влияние на их состав миграционных процессов.
Pengfei Kang1, Yongzhong Xu2, Haijun Yang1, Ruidong Liu1, Chong Sun1, Ping Yuan1, Mingjun Zheng1, Yongcan Peng1, Juntao LIU3,В 1 Institute of China Petroleum Tarim Oilfield Company, Korla, China
2 School of Resources and Geosciences, China University of Mining and Technology, Xuzhou, China
3 School of Nuclear Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou, China
Ключевые слова: Igneous rock, Rock physical analysis, Well leakage analysis, Aman Transition Zone
The H working area is the main production block in Ordovician of the Tarim Basin Oilfield. However, the lithology and velocity of the Permian igneous rocks change drastically, and the lithology changes of the igneous rocks will affect the drilling progress. Different igneous rocks have different possibilities for leakage during drilling. Therefore, it is imperative to expand research on the velocity field of Permian igneous rocks. To begin with, a petrophysical analysis was conducted on 12 rock samples from the igneous formations in this area. These samples were analyzed for physical properties such as density, P-wave and S-waves velocity, Poisson's ratio, Young's modulus, and bulk modulus, under water-saturated conditions. By combining these findings with previous data from 20 igneous rock samples, we established the relationship between P-waves and S-waves velocities, porosity, and density of the igneous rocks, providing a fundamental understanding of the velocity characteristics in this area. Subsequently, the study employed the constrained sparse pulse inversion method, specifically tailored for igneous rock, to conduct wave impedance inversion and develop a velocity model. Furthermore, utilizing the Wyllie formula and P-waves velocity-porosity formula, the rock physical data was fitted at normal temperature and atmospheric pressure to predict the porosity of the Permian igneous rocks, followed by a comparative analysis. Finally, in conjunction with seismic data and the velocity model obtained through inversion, an extensive analysis of numerous drilling failures in the Permian system was conducted. The findings were then applied to actual drilling scenarios, leading to the formulation of recommendations for drilling operations in this area.
Д.С. Мельник, Т.М. Парфенова
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Потенциально нефтегазоматеринские породы, рассеянное органическое вещество, хемофоссилии, органическая геохимия, катагенез, гипергенез, венд, арктические территории, обрамление Сибирской платформы
Представлены результаты геохимического исследования пород и рассеянного органического вещества (ОВ) средней подсвиты хараютэхской свиты венда Чекуровской антиклинали (Хараулахский антиклинорий Верхоянского складчато-надвигового пояса) вблизи границы с Сибирской платформой. Установлено, что ее породы неравномерно обогащены ОВ, максимальные современные концентрации органического углерода (Сорг) достигают 2,6%. Методами газожидкостной хроматографии и хромато-масс-спектрометрии изучены составы и распределения хемофоссилий метано-нафтеновых и нафтено-ароматических фракций битумоидов пород. Распределения алканов, стеранов и терпанов, дибензотиофенов и ароматических стероидов, легкий изотопный состав Сорг
свидетельствуют о бактериально-водорослевом происхождении ОВ, породы средней подсвиты хараютэхской свиты обладали исходно высоким генерационным потенциалом. Анализ пирограмм, битуминологических характеристик, распределений фенантренов и дибензотиофенов позволил оценить региональный катагенез ОВ вендских отложений на этой территории на уровне начала глубинной зоны газообразования. Выявлено, что изученные битумоиды являются остаточными, имеют признаки автохтонных и параавтохтонных с биодеградированными УВ. Показано локальное влияние магматизма на содержание и состав битумоидов в приконтактовой зоне изученного разреза. Внедрение мощного силла диабазов привело к истощению генерационного потенциала этих пород в верхней части разреза уже в кембрии. Рассмотренная в статье информация дает основание предполагать, что в вендских и кембрийских карбонатных и терригенных коллекторах на севере Предверхоянского прогиба можно ожидать скоплений высоковязких тяжелых нефтей и твердых битумов, генетически связанных с ОВ средней подсвиты хараютэхской свиты. Сохранность залежей углеводородных газов и газоконденсатов маловероятна.
Рассматривается краевая задача для нелинейной модели массопереноса, обобщающей классическое приближение Буссинеска при неоднородных граничных условиях Дирихле для скорости и смешанных краевых условиях для концентрации вещества. Предполагается, что коэффициенты вязкости и диффузии, а также сила плавучести в уравнениях модели зависят от концентрации. Разрабатывается математический аппарат для исследования рассматриваемой задачи. На его основе доказывается теорема о глобальном существовании слабого решения, приводятся достаточные условия для данных задачи, обеспечивающие локальную единственность слабых решений
В.К. Андреев1, И.В. Вахрамеев2 1Институт вычислительного моделирования СО РАН, Красноярск, Россия andr@icm.krasn.ru 2Институт математики и фундаментальной информатики Сибирского федерального университета, Красноярск, Россия vahrameevi@mail.ru
Ключевые слова: термокапиллярность, поверхность раздела, обратная задача, априорные оценки
Страницы: 13-27
Поставлена задача о совместном нестационарном однонаправленном движении двух несмешивающихся жидкостей в цилиндрической трубе, на твердой поверхности которой задан постоянный перепад температуры. С математической точки зрения задача является сопряженной и обратной относительно градиента давления одной из жидкостей вдоль трубы. Условием переопределения задачи является заданный нестационарный общий расход указанных жидкостей. Найдено стационарное решение. Получены априорные оценки решения нестационарной задачи в равномерной метрике. На основе этих оценок сформулированы достаточные условия для входных данных, при которых стационарное решение является экспоненциально устойчивым
С. Н. Антонцев1, И. В. Кузнецов1,2, С. А. Саженков1,2 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия antontsevsn@mail.ru 2Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия kuznetsov_i@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: импульсные уравнения в частных производных, жидкость Кельвина - Фойгта, конвекция, начальный слой
Страницы: 28-42
Изучается многомерная начально-краевая задача для системы уравнений Кельвина - Фойгта для вязкоупругой жидкости с нелинейным конвективным слагаемым и линейным импульсным слагаемым - регулярным младшим членом, описывающим импульсные явления. Импульсное слагаемое зависит от целого положительного параметра n и при n → +∞ слабо сходится к выражению, включающему дельта-функцию Дирака, моделирующую импульсные явления в начальный момент времени. Доказывается, что при n → +∞ формируется ассоциированный с дельта-функцией Дирака инфинитезимальный начальный слой и семейство регулярных слабых решений начально-краевой задачи сходится к сильному решению двухмасштабной микро- и макроскопической модели
На основе точного частично инвариантного решения уравнений термоконцентрационной конвекции изучаются характеристики совместных течений испаряющейся жидкости и ламинарного газового потока в плоском горизонтальном канале. Исследуется влияние толщины жидкого слоя и условий для функции температуры на верхней стенке канала на скорость испарения, вызванного прокачкой газа. Верификация точного решения выполняется на основе сравнения с данными экспериментов. Исследуется линейная устойчивость точного решения. Установлено, что независимо от типа граничного теплового режима в системе всегда реализуется колебательная неустойчивость в форме ячеистой конвекции. Теплоизоляция верхней стенки не приводит к изменению структуры наиболее опасных возмущений, незначительно дестабилизирует течение в случае длинноволновых возмущений и оказывает стабилизирующее влияние при коротковолновых возмущениях
В.Н. Говорухин
Институт математики, механики и компьютерных наук Южного федерального университета, Ростов-на-Дону, Россия vngovoruhin@sfedu.ru
Ключевые слова: вихревые структуры, метод идентификации вихрей, вихрь Рэнкина, минимизация, идеальная жидкость, спектрально-вихревой метод
Страницы: 60-75
Рассмотрена одна из возможных постановок обратной задачи идентификации вихревой структуры по значениям векторов скорости течения в наборе точек и предложен алгоритмический метод ее решения. Подход основан на представлении вихревой структуры в виде комбинации вихрей Рэнкина. При этом под идентификацией понимается определение количества модельных вихрей, их интенсивностей, центров и радиусов. Метод состоит в минимизации в пространстве параметров модельной системы целевого функционала, оценивающего близость известных и моделируемых векторов скорости. Алгоритм включает следующие этапы: поиск начального приближения для вихревой структуры, уточнение параметров модельных вихрей, коррекция полученной структуры. Для решения прямой задачи прогноза развития течения используется решение начально-краевой задачи для уравнений Эйлера динамики идеальной жидкости спектрально-вихревым методом. Приведены результаты тестовых расчетов с использованием предложенного подхода. Показано, что во всех рассмотренных тестах модельная система достаточно точно описывает топологию линий тока при идентификации, составлен прогноз на временах, соответствующих изменению топологии течений
При исследовании процесса ударно-индуцированного пыления, особенно когда потоки частиц движутся в газе или вызваны несколькими ударными волнами, необходимо получать экспериментальные данные о динамике изменения плотности в этих потоках в различные моменты времени начиная от выхода ударной волны на свободную поверхность образца. Для проведения таких измерений был использован метод скоростной рентгенографии с помощью синхротронного излучения. В экспериментах на свободную поверхность образцов из олова, имевших шероховатость Rz 5, 20 и 60, выходили одна или, последовательно, две ударные волны с давлением ≈40 ГПа. Разгрузка ударной волны происходила в вакуум или газовую среду (воздух, гелий, азот) с начальными давлениями 1 ÷ 8 атм. В работе приведены постановки экспериментов и полученные в экспериментах данные по динамике изменения плотности в пылевых потоках, образовавшихся под действием одной и двух последовательных ударных волн после их выхода на свободную поверхность образцов в вакууме и газовых средах.
А.И. Клёнов1, А.Н. Петрова2, И.Г. Бродова2, В.В. Астафьев2, Е.Б. Смирнов1, А.Ю. Гармашев1 1РФЯЦ, ВНИИ технической физики им. акад. Е. И. Забабахина, Снежинск, Россия klenov174@gmail.com 2Институт физики металлов им. М. Н. Михеева УрО РАН, Екатеринбург, Россия
Ключевые слова: селективное лазерное плавление, сетчатые структуры, структура сплава, прочность, высокоскоростная деформация
Страницы: 135-143
Рассмотрены динамические свойства объемно-структурированных образцов с разной топологией сетчатых структур из алюминиевого сплава АК6, синтезированных селективным лазерным сплавлением. Испытания проведены при квазистатических скоростях деформации 102 ÷ 103 с-1 методом Кольского с использованием разрезного стержня Гопкинсона. Построены диаграммы деформирования, и определены значения условного предела текучести и предела прочности. Проведено сравнение результатов измерения свойств образцов с разной топологией сетчатых структур - кубические типа ГЦК и ОЦК и трижды периодических поверхностей минимальной энергии типа гироид. Исследовано влияние геометрических характеристик гироидов (размер ячейки, толщина стенки) на прочностные свойства образцов. Показано, что при одной и той же плотности материала гироиды обладают повышенными характеристиками. Сетчатые металлические материалы, полученные аддитивной технологией, могут быть использованы в технике для уменьшения массы конструкций и ослабления разрушающих высокоэнергетических механических воздействий.
