Главная – Журналы – Поиск по журналам

С целью изучения геологического строения при поисках углеводородного сырья в пределах дельты Волги и акватории Каспийского моря выполнены два пересекающихся профиля магнитотеллурического зондирования. Анализ геоэлектрических разрезов, построенных по одномерной инверсии исходных и нормализованных инвариантных кривых кажущегося сопротивления, показал, что необходимо привлекать методы трехмерного математического моделирования для формирования более достоверных глубинных частей геоэлектрических моделей. Построение стартовых геоэлектрических моделей, необходимых при трехмерной интерпретации инвариантных кривых кажущегося сопротивления, проводилось с учетом их одномерной инверсии. Результирующая модель, включающая нижний структурный этаж, построена методом интерактивного подбора к кривым кажущегося сопротивления модельных кривых, рассчитанных по программе трехмерного математического моделирования. Такой подход позволил учесть влияние локальных гальванических искажений на кривые кажущегося сопротивления при оценке распределения электропроводности в нижних частях поддонных отложений. В результате проведенной комплексной интерпретации магнитотеллурических данных в поддонных отложениях Северного Каспия выделены блоки с повышенной проводимостью, которые наиболее вероятно связаны с высоким флюидонасыщением меловых и неогеновых отложений. Их положение коррелирует с региональными разрывными структурами региона.

Точная оценка содержания и индекса хрупкости минералов имеет важное значение для разработки эффективных методов гидроразрыва угольных пластов, необходимого на угольном месторождении Восточный Бокаро в Индии. В настоящем исследовании объединены данные изучения керна бокового ствола и данные ГИС в скважинах. Основное внимание уделено скважине А-1, где был проведен рентгеноструктурный анализ керна бокового ствола для определения содержания минералов. Полученные минералогические данные были экстраполированы на скважину А-2 путем комбинирования результатов ГИС, рентгеноструктурного анализа и предыдущих исследований. Уравнения линейной регрессии, включающие известные минералы и данные ГИС в качестве входных параметров, использовались для расчета объемного содержания минералов в пластах. Надежность модели была подтверждена путем оценки минимальной разницы между прогнозируемыми и полученными логарифмическими кривыми. Индекс хрупкости определялся как геомеханическими методами, основанными на скорости продольных волн, так и минералогическими методами с учетом содержания кварца, полевого шпата и доломита. Сравнительный анализ значений индекса хрупкости продемонстрировал устойчивую тенденцию их изменения и их зависимость от содержания минералов. Данное исследование позволяет построить непрерывную мультиминеральную модель для случаев, когда данные по керну отсутствуют, а также дает представление о вариациях содержания минералов. Кроме того, корреляция между изменениями значений индекса хрупкости и содержанием минералов позволяет получить дополнительные сведения о геомеханических свойствах, необходимых для проектирования гидроразрыва угольных пластов. Представленные здесь результаты дают ценную информацию для оптимизации технологии гидроразрыва пласта на угольном месторождении Восточный Бокаро и служат основой для дальнейших исследований в аналогичных геологических обстановках.

В представленной работе методом прямого численного моделирования с использованием открытого пакета OpenFoam исследуется процесс тепломассопереноса внутри форсунки оригинальной конструкции для каталитического риформера дизельного топлива в режиме малых расходов. Основная цель при создании дизайна данной модели форсунки заключается в повышении скорости и полноты испарения топлива, а также в улучшении характеристик перемешивания дизельного топлива с перегретым водяным паром перед прохождением реакционной смеси через катализатор. Внутри форсунки располагаются две области, в которых создаются потоки с противоположными направлениями закрутки, что приводит к генерации сильного сдвига скорости внутри форсунки, интенсифицирующего процессы перемешивания. Расчеты проводились в эйлерово-лагранжевой постановке, с учетом процессов испарения капель топлива. Результаты расчетов показывают, что течение на выходе из сопла обладает хорошей однородностью состава смеси и обеспечивает высокую степень испарения топлива на ранних стадиях течения.

Строение верхней части криолитозоны и рельеф северо-востока Западной Сибири обусловлены изменением природной обстановки в позднем неоплейстоцене и голоцене. В 2016-2021 гг. изучены разрезы отложений на разных элементах рельефа III озерно-аллювиальной равнины Пур-Тазовского междуречья - увалах и термокарстово-эрозионных ложбинах. В строении верхней части равнины выделены каргинско-сартанские аллювиальные, озерные, склоновые отложения и голоценовые торфяники. На основе стратиграфии и новых геохронологических данных на Пур-Тазовском междуречье выявлены последствия активизации неотектонических процессов в сартанский период и влияния климатических факторов на дифференциацию аккумулятивных и денудационных процессов в голоцене.

Целью исследования является первичный анализ данных о температуре многолетнемерзлых пород Верхнеколымского нагорья, полученных по данным измерений в 10 термометрических скважинах, пробуренных и оборудованных авторами в 2021-2022 гг. Скважины глубиной до 15 м расположены на высотах от 618 до 1182 м в различных ландшафтных условиях. Среднегодовая температура пород на глубине нулевых годовых амплитуд колеблется в пределах от -0.1 до -3.8 °С. Глубина сезонного оттаивания составила 0.9-2.6 м. Глубина нулевых годовых амплитуд составила 11.5 и 13 м в двух скважинах. В двух скважинах, расположенных в таликовых зонах, глубина промерзания зафиксирована на 2.6 и 3.6 м. Температурный режим пород в пределах одного района существенно различается, находясь в сложной зависимости от высоты местности, элемента рельефа, состава отложений, характера растительности и других факторов. На основе полученных данных и опыта проведения работ планируется развитие сети режимных наблюдений в Магаданской области. На части рассмотренных скважин уже проведен годовой цикл наблюдений за температурой пород, снежным покровом, температурой воздуха и осадками. Несмотря на короткие ряды наблюдений, вследствие отсутствия сведений о состоянии мерзлых пород для рассматриваемой территории публикация данных актуальна и своевременна.

Новая модель потенциала замерзания чистой воды (потенциала Воркмана-Рейнольдса) объяснила положительный электрический заряд льда относительно воды при кристаллизации тем, что протоны быстрее, чем гидроксид-ионы, захватывались многочисленными ловушками заряда во льду - междоузлиями. В эту модель внесены дополнения, позволяющие расширить применение модели от чистой воды до водных растворов с концентрацией примесей в материнском растворе 10^-4 моль/л и более. Дополнения учитывают способность примесных анионов и катионов выступать в роли акцепторов для протонов и гидроксид-ионов во льду. В результате захвата акцепторами равновесие концентраций протонов и гидроксид-ионов может значительно смещаться в пользу первых или вторых. Последнее радикально повлияет на кинетику заполнения ловушек заряда (междоузлий) протонами или гидроксид-ионами и на знак электрического заряда льда по отношению к раствору. В частности, модель объясняет отрицательный заряд льда при кристаллизации 10^-4 моль/л растворов KCl. Обсуждается применение модели к известным геокриологическим явлениям, таким как миграция влаги в мерзлых грунтах, морозное пучение, ускорение коррозии металлов.

На основе данных экспериментальных наблюдений 1999-2021 гг. на примере характерных участков Приокско-Террасного заповедника уточнена степень влияния снегонакопления на динамику глубины залегания уровней грунтовых вод c учетом изменчивости приземной температуры воздуха и осадков. Проведена оценка пространственной неоднородности сезонных и многолетних изменений метеорологических характеристик и глубины залегания уровня грунтовых вод. Регрессионный анализ показал наличие значимого влияния снегозапасов на многолетнюю динамику глубины залегания грунтовых вод как в снежный период (декабрь-апрель), так и во время их максимального подъема (май-июль) - при малой значимости влияния приземной температуры воздуха холодного периода, продолжительности оттепелей и их суммы положительных температур. Полученные закономерности могут быть использованы для уточнения особенностей региональных процессов водообмена и модельных алгоритмов соответствующего направления исследований.

Проведено экспериментальное и численное моделирование температурного режима и деформированного состояния геотехнической системы “земляное полотно и основание автомобильной дороги из мерзлого грунта”. Рассмотрены варианты нарушения температурного режима и предложено конструктивно-технологическое решение, способствующее термостабилизации грунтового основания под земляным полотном на подтопляемых участках. Решение заключается в использовании геоконтейнеров. Для изучения и оценки температурного режима конструкции автодороги проведена серия лабораторных экспериментов. Для учета в математической модели грунтового основания вязкоупругих свойств грунта получены временные функции деформаций грунтового основания с геоконтейнерами в выбранном температурном режиме.

Предлагаемый расчет учитывает особенности работы теплового насоса в составе поверхностного фундамента на многолетнемерзлых грунтах, которые заключаются в перетекании тепла из греющего контура теплового насоса в охлаждающий. Перетекание тепла снижает коэффициент преобразования низкопотенциального тепла в высокопотенциальное, однако в известных публикациях игнорируется. Расчет показывает также существенное влияние марки фреона в контуре “испарение-конденсация” холодильной машины на коэффициент преобразования.

3 февраля 2024 г. после тяжелой и продолжительной болезни ушел из жизни ветеран Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, кандидат технических наук Игорь Емельянович Гурьянов. Он был высококвалифицированным специалистом в области фундаментостроения и механики мерзлых грунтов, основоположником нового научного направления в геокриологии - инженерной криолитологии, автором двух первых основополагающих монографий по данной весьма перспективной тематике, членом Международной ассоциации по механике грунтов и фундаментостроению.