Григорьев А.С. shilko E.V.
Расширение формализма метода дискретных элементов для изучения механического поведения пористых флюидонасыщенных материалов на микроуровне
Reporter: Григорьев А.С.
Предложена микромасштабная модель основного структурного элемента пород баженовской свиты, характеризующихся композиционным минерально-органическим составом с высоким содержанием органических компонентов. Модель описывает структуру «несущего» слоя как композиционного материала на основе неорганической глинистой матрицы с различным (от <5% до 20-25%) содержанием органических «включений» и микропорами, заполненными легкими фракциями углеводородов.
В рамках предложенной модели проведено исследование механического поведения основного элемента микроструктуры «несущего» слоя пород баженовской свиты путем компьютерного моделирования трехосного сжатия микромасштабных образцов. Величина приложенного давления варьировалась в соответствии с типичными P-условиями залегания породы. Моделирование проводилось с использованием оригинального численного метода гибридных клеточных автоматов.
Результаты компьютерного моделирования показали, что для «несущих» слоев породы характерна ярко выраженная анизотропия неупругих механических свойств. Наиболее важным результатом является то, что анизотропия свойств выражается лишь в количественных характеристиках (параметрах функции текучести), в то время как закономерности неупругого поведения являются общими для различных направлений деформирования. Так, механическое поведение образца при давлениях, отвечающих условиям залегания, удовлетворительно описывается на основе использования моделей горных пород с двухпараметрическими функциями текучести. В качестве такой функции предложено использование функции текучести в форме Мизеса-Шлейхера, учитывающей вклады локального давления и интенсивности напряжений в линейном приближении.
Работа выполнена в рамках Комплексной программы II.1 фундаментальных исследований СО РАН «Междисциплинарные интеграционные исследования» на 2018-2020 гг.
To reports list