СЕМИНАР ПО МЕХАНИКЕ СПЛОШНЫХ СРЕД
Уважаемые коллеги!
В среду, 28 сентября 2016 г., в кинозале Института механики МГУ в 12.00 состоится очередное заседание семинара по механике сплошных сред под руководством А.Г. Куликовского, В.П. Карликова и О.Э. Мельника.
Головин С.В.
Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА И СМЕЖНЫЕ ВОПРОСЫ ТРАНСПОРТА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ
Гидроразрывом пласта (ГРП) называется процесс инициации и развития трещины в горной породе под действием нагнетаемой под высоким давлением жидкости. Примерами возникновения гидроразрыва являются естественные геологические процессы (вулканические трещины, вызванные потоками магмы), а также искусственные технологические воздействия, применяемые при стимуляции добычи углеводородов. Помимо подходов классической теории хрупкого разрушения, моделирование трещин гидроразрыва включает описание течения вязкой жидкости внутри трещины с одновременным раскрытием и удлинением трещины, обмена жидкостью между трещиной и пороупругим пластом, влияния порового давления на напряжения в пласте, транспорта многокомпонентных жидкостей по трещине и других факторов.
В докладе предложены математические модели физических процессов, происходящих при гидроразрыве пласта. Предметом моделирования являются: 1) динамика развития трещины гидроразрыва с учетом влияния порового давления в пласте на обмен жидкостью и изменение напряжений в окрестности трещины, критериев разрушения горной породы, неоднородности сжимающего горного давления и физических характеристик породы; 2) перенос многокомпонентных жидкостей по трещине гидроразрыва и его влияние на динамику раскрытия трещины; 3) прогноз дебита скважины с множественными гидроразрывами пласта; 4) определения физических параметров пласта и характеристик трещины на основе анализа нестационарных волновых процессов.
Кроме того, на основе развитых подходов предложена модель гемодинамики сосудов головного мозга, позволяющая дать качественное объяснение экспериментальным фактам: фазовому сдвигу между волнами скорости и давления в относительно тонких сосудах, противоположному знаку фазового сдвига в артериальной и венозной сетях, изменению характера диаграмм скорость-давление при оперативном воздействии.
Список основных публикаций по теме доклада:
1. S.V. Golovin, A.K. Khe, K.A. Gadylshina. Hydraulic model of cerebral arteriovenous malformations // J. Fluid Mech., 2016, V. 797 2016, 110–129.
2. A.N. Baykin, S.V. Golovin. Modelling of hydraulic fracture propagation in inhomogeneous poroelastic medium // J. Phys.: Conf. Ser. 2016. V. 722. 012003
3. A.V. Valov, S.V. Golovin. Determination of hydraulic fracture parameters using a non-stationary fluid injection // J. Phys.: Conf. Ser. 2016. V. 722. 012008
4. Golovin S.V., Isaev V.I., Baykin A.N., Kuznetsov D.S., Mamontov A.E. Hydraulic fracture numerical model free of explicit tip tracking // Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 2015, 76, Pp. 174 – 181.
5. Golovin S.V., Baykin A.N. Stationary dipole at the fracture tip in a poroelastic medium // Int. J. Solids & Struct., 2015, 69-70, Pp. 305 – 310.
6. Shelukhin, V.V., Baikov, V.A., Golovin, S.V., Davletbaev, A.Y., & Starovoitov, V.N. Fractured water injection wells: Pressure transient analysis. // Int. J. Solids & Struct., 2014, 51(11), 2116-2122.