ИКД
5013 Информационная
карта диссертации
04 кандидатская
05 докторская
5418 Исходящий номер.
дата.
 
5715 Язык
диссертации
 русский
5715 Инвентарный
номер
 
5409 Дата защиты
 2009‑11‑18 16:00
6444 Шифр научной
специальности
 25.00.10
7425 На соискание
степени
 кфмн
2061 Предствлено к защите:
61 Рукопись, в т.ч. научный доклад
52 Монография
43 Учебник
6147 Фамилия, Имя, Отчество соискателя
Ошкин Александр Николаевич
Фамилия, инициалы
Ученая степень
Шифр научной специальности
6156 Научные руководители
Владов М. Л

6165 Официальные оппоненты
Алешин А. С
Логинов К. И

6255
дфмн

4662
дфмн
кфмн

6453

4626

5733 Кол‑во томов
5742 Кол‑во стр.
1
117
Номер тома
Кол‑во стр.

5751 Приложений
5787 Источников

68
5778 Таблиц
5760 Иллюстраций

48
Сведения об организации, в совете которой проходила защита
2457 Код ОКПО

2934 Телефон

2394 Телефакс

2754 Город
ауд. 308, Геологический факультет МГУ
1332 Сокращенное наименование министерства (ведомства)

7452 Шифр совета
Д 501.001.64
2151 Полное наименование организации
Д 501.001.64 
2358 Сокращенное наименование организации

2403 Код ВНТИЦ

2655 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)

Сведения об организации, в которой работает соискатль
2988 Телефон

3087 Телефакс

2781 Город

2187 Наименование организации
ОАО "Институт Гидропроект"
2385 Сокращенное наименование организации

2682 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)

9045 Наименование диссертации
Изучение распространения упругих волн в средах с цилиндрической симметрией методами лабораторного моделирования
9117 Реферат
Объект исследования и цель работы. Методы исследования и аппаратура. Теоретические и практические результаты и их новизна. Степень и эффективность внедрения. Область применения.
Актуальность    
   
Актуальность настоящей диссертационной работы определяется возрастающей в последние годы необходимостью производить инженерно‑геологические изыскания при строительстве особо    
важных сооружений и дальнейшем мониторинге состояния массива пород, на котором располагается сооружение.    
   
Весьма важным является изучение верхней части разреза для дальнейшего учета ее влияния на характеристики упругих волн, получаемых при проведении глубинных сейсмических работ,    
нацеленных, как для изучения регионального строения, так и для поиска и добычи полезных ископаемых.    
   
Здесь хорошо себя зарекомендовали разнообразные сейсмические методы, отдельную группу которых представляет сейсмоакустический каротаж в водонаполненных скважинах с источником    
типа центр расширения и приемниками давления, преимущество которых подчеркивается легкостью и мобильностью современной применяемой аппаратуры.    
   
Специфика работы во флюидонаполненных скважинах позволяет генерировать особый тип волны, называемой гидроволной (T‑волна), изучение характеристик которой позволяет перейти    
не только к скоростям поперечных S‑волн и как следствие к прочностным параметрам, но и к таким характеристикам разреза как проницаемость.    
   
Однако возникает ряд трудностей, встречающихся повсеместно, при проведении исследований в скважинах.    
   
В данной работе рассмотрены следующие особенности строения неглубоких водонаполненных скважин:    
1. Наличие обсадки скважины.   
2. Глинистая корка на внутренней поверхности скважины.    
   
При бурении неглубоких скважин обсадка применяется достаточно часто. При этом известно, что она оказывает существенное влияние на гидроволны. В отличие от стальных труб, практически    
полностью закрывающих горные породы от гидроволны, пластмассовая обсадка с одной стороны позволяет получать характеристики свойства затрубного пространства, с другой стороны,    
ее воздействие на характеристики волнового поля заметно и требует отдельного изучения.    
   
Кроме обсадной колонны, искажающее влияние на волновое поле оказывают и другие факторы устройства скважины, среди которых важную роль играют глинистые корки, которые с одной    
стороны способствуют сохранению ствола скважины, а с другой стороны нарушают гидрообмен и представляют собой цилиндрический слой, влияние которого также необходимо учесть.    
   
В области нефтегазовой сейсморазведки эти вопросы прорабатываются и имеют свое решение, которое трудно приложить к условиям ВЧР.    
   
Исходя из вышесказанного, намечается ряд нерешенных вопросов, связанных с изучением поведения гидроволн в различных условиях. Решение этих вопросов позволит повысить достоверность    
получаемых упругих характеристик грунтового массива и в целом эффективность сейсмоакустики при наблюдениях в неглубоких водонаполненных скважинах при использовании источников    
типа центр расширения и приемников давления    
   
Цель работы    
   
Цель работы  изучение и учет влияния обсадки и глинистой корки на поле гидроволн при работах с приемниками давления методом физического моделирования.    
   
Основные задачи    
   
Для достижения обозначенной цели необходимо было решить ряд задач:    
Создание аппаратурного комплекса для проведения ультразвуковых исследований в модели скважины.    
Создание модели скважины в безграничном твердом проницаемом пространстве с учетом выполнения в ней условия длинноволновой асимптотики для гидроволн.    
Учет влияния мягкой обсадки (трубы из разнообразных пластмасс) на кинематику гидроволны при работе в неглубоких водонаполненных скважинах приемниками давления (гидрофонами).   
Решение задачи осуществляется методами физического моделирования в лаборатории с привлечением данных натурных исследований.    
Экспериментальная проверка влияния тонкой эластичной непроницаемой мембраны на стенках водонаполненной скважины (глинистая корка) на динамические и кинематические характеристики    
упругих волн в ней. В частности, возможность изучения пористости и проницаемости околоскважинного пространства с использованием гидроволн.   
Решение задачи осуществляется методами физического моделирования в лаборатории с привлечением данных натурных исследований.    
   
Научная новизна    
Разработаны и обоснованы оригинальные технология создания моделей и техника эксперимента, позволяющие получать волновые картины, подобные результатам полевых измерений.    
Впервые проведен лабораторный эксперимент по моделированию условий на внутренней поверхности скважины в рамках длинноволнового приближения.    
Впервые получен способ введения поправок в наблюденные значения скоростей продольных и поперечных волн при наличии пластиковой обсадки в скважинах.    
   
Практическая значимость    
   
Изучение прочностных характеристик массива является одной из первостепенных задач на подготовительных этапах строительства и дальнейшего мониторинга геологической обстановки    
вокруг сооруженного объекта, а сведения о проницаемых свойствах горных пород позволяют реконструировать гидрогеологическую обстановку изучаемого участка, что в свою очередь    
позволяет осуществлять более надежную оценку его пригодности для строительства, например, выделять участки с повышенной оползневой опасностью. Помимо этого, изучение проницаемости    
неглубоких скважин может производиться для целей поиска и добычи артезианских вод.    
   
Изучение таких посторонних факторов, как пластиковая обсадка и глинистая корка, влияющих на измеряемые при проведении сейсмоакустического каротажа параметры волнового поля,    
позволит уточнить полученные данные о массиве, а также расширить диапазон возможных условий для применения метода.    
   
Вторым аспектом является возможность моделирования, получения наглядных волновых картин в заданных геологических и инженерно‑геологических условиях. Крайне высокая неоднородность    
и нелинейные свойства верхней части разреза плохо поддается математическому описанию и сильно меняется даже в пределах одного участка исследований. Поэтому математическое    
моделирование здесь крайне затруднено, в то время как физический эксперимент позволяет более надежно смоделировать ситуацию.    
   
Наконец, наглядность физической модели и процессов распространения упругих волн в ней позволяют использовать ее в учебном курсе, посвященном лабораторным измерениями и основам    
физического моделирования.    
   
Защищаемые положения    
Создан аппаратурный цифровой комплекс для проведения лабораторных исследований и физического моделирования на основе пьезоизлучателей и приемников давления.    
Разработана техника создания модели скважины с управляемыми свойствами и методика ультразвуковых измерений на ней позволяют формировать и регистрировать волновое поле давления,    
подобное получаемому в натурных экспериментах.    
По результатам проведенных лабораторных экспериментов определены поправки за влияние обсадной колонны на кинематику гидроволн в скважине.    
Изучены динамические и кинематические характеристики гидроволны в присутствии проницаемой зоны.    
Разработанные комплекс и техника лабораторного эксперимента обладают большой наглядностью, быстро конструируются и могут быть использованы в учебном процессе.    
   
Апробация результатов исследований и публикации    
   
По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 1 работа в издании, рекомендованном ВАК РФ и 1 учебное пособие, рассчитанное на магистрантов 1 г.о. и посвященному    
вопросам лабораторных исследований и физическому моделированию. Основные положения диссертационной работы были представлены на международных конференциях Инженерная геофизика    
 2006 и EAGE Санкт‑Петербург 2008, а также на Российской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Планета земля: актуальные вопросы геологии глазами молодых    
ученых и студентов, 2009 г.    
   
Структура и объем диссертации    
   
Диссертация включает введение, три главы, заключение и список литературы, состоящий из 68 наименований. Объем работы составляет 117 страниц. Материалы диссертации проиллюстрированы    
48 рисунками.    
   
Благодарности    
   
Работа выполнена на кафедре Сейсмометрии и Геоакустики Геологического факультета Московского университета имени М.В. Ломоносова в период обучения в аспирантуре под руководством    
доктора физ.‑мат. наук, профессора Владова М.Л., принимавшего непосредственное участие в получении полевых материалов, которому автор выражает свою искреннюю благодарность.    
   
Автор выражает безмерную благодарность и признательность доктору физ.‑мат. наук, профессору Калинину В.В., консультировавшего по вопросам, касающихся практически всех направлений,    
охваченных данной работой.    
   
В разное время и в разных формах автор пользовался поддержкой коллектива кафедры Сейсмометри и Геоакустики, которым выражает свою признательноть. Помощь оказывали: канд. физ.‑мат.    
наук Степанов П.Ю, канд. геол.‑мин. наук Шалаева Н.В., канд. геол.‑мин. наук Стручков В.А., принимавший непосредственное участие при выполнении всех полевых наблюдений, а    
также аспирант Турчков А.М., предоставивший программное обеспечение, применявшееся при обработке данных лабораторных измерений.    
   
Автор также выражает свою благодарность Ивановой Е.В. за участие в оформлении рукописи и сопутствующей документации.
5436
Фамилия, инициалы
Должность
Уч. степень
Подпись МП
Руководитель организации
6111 
6311 
6210   кархн

Председатель
диссертационного совета
6264 
6320 
6462   кархн

5634 Индексы УДК
7434 Дата
7506 Входящий номер

5616 Коды тематических рубрик

5643 Ключевое слово