Приведен механизм дилатансионных процессов, определено их влияние на геотехнические свойства горных пород: пористость, прочность, фильтрационную проницаемость, упругость, акустические характеристики. Рассмотрены закономерности развития дилатансии при допредельных динамических нагрузках, установлены деформационные свойства пород как дилатирующие, определена их зависимость от естественного состояния породы и режима нагружения. Предложена модель дилатансионного разуплотнения структуры породы, описывающая изменение ее свойств в условиях неравномерного сжатия. Впервые проанализировано влияние дилатансии на фильтрационную проницаемость пород при допредельных нагрузках, энергию диссоциации, кинетику массообменных процессов и химических взаимодействий.

Наведено результати випробування способу визначення напрямку тріщинуватості порід кристалічного фундаменту за прохідними обмінними SV-хвилями на прикладі свердловини Лебединської-1 у межах північного борту Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ).

Приведены результаты апробирования способа определения направления трещиноватости пород кристаллического фундамента по проходящим обменным SV-волнам на примере скважины Лебединской-1 в пределах северного борта ДДВ.

The results of researches of testing of the practice of the crystal basement rock jointing direction defining at the base of transmitted converted SV-waves on example of Lebedynscka-1 well within the north edge of the DDD, are presented.

Розглянуто методичні питання визначення відкритої пористості в лабораторних умовах. Достовірність її обгрунтування залежить від вихідної інформації про колектори, яка не завжди надійна, зокрема через незадовільне представництво кернового матеріалу та недостатню точність вимірювань параметрів. Одержані результати довели, що відкрита пористість, визначена за водою та після капілярного просочування, нижча, ніж визначена за гасом і газоволюметрично. Коефіцієнт, який враховує ступінь недонасичення пор водою у порівнянні з гасом, залежно від фільтраційних властивостей змінюється від 0,756 до 0,970, відповідно абсолютна відкрита пористість занижується на 0,5 - 1,0 %. Тому за дійсний слід вважати об'єм пор, визначений газоволюметричним методом. Приводити фактично одержані значення пористості до реальних умов необхідно введенням відповідних поправок на недонасичення і на баричні умови, тобто з урахуванням змін об'єму пор під дією ефективного тиску.

Рассмотрены методические вопросы определения открытой пористости в лабораторных условиях. По воде и после капиллярной пропитки получены более низкие ее значения, чем установленные по керосину и газоволюметрически. Коэффициент, который учитывает степень недонасыщения пор водой по сравнению с керосином, в зависимости от фильтрационных свойств изменяется от 0,756 до 0,970, соответственно абсолютные значения открытой пористости занижаются на 0,5 - 1,0 %. Поэтому за действительный следует принимать объем пор, определенный газоволюметрическим методом. Приводить фактически полученные значения пористости к реальным условиям необходимо введением соответствующих поправок на недонасыщение и на барические условия, т. е. с учётом изменений объема пор под действием эффективного давления.

Methodical questions of open porosity determination in laboratory conditions are examined. The received results show that the determined values of open porosity by water and after capillary percolation are understated comparatively with kerosene and determined by gas-volumetrical method. Coefficient that takes into account the degree of undersaturation of pores by water in comparison with kerosene changes from 0,756 up to 0,970 depending on filtration properties and absolute values of open porosity are being understated by 0,5-1,0 % correspondingly. There for the real volume of pores it is necessary to take the volume that was determined by gas-volumetrical method. It is necessary to bring actually received meanings of porosity values to real conditions be means of corresponding corrections applying for undersaturation and basic conditions. The latter takes into account the change of pores volume under the action of effective pressure.

Проведены исследования влияния трещиноватости на нефтегазоносность, фильтрационно-емкостные характеристики палеогеновых пород-коллекторов Предкарпатского прогиба с использованием гидродинамических расчетов. Прослежена динамика изменения продуктивности скважин во времени, а также определены оптимальные значения депрессий для эффективной эксплуатации месторождений.

У межах моделі кусково-однорідного середовища на базі тривимірної лінеаризованої теорії стійкості у випадку малих і скінченних докритичних деформацій розглянуто проблему складкоутворення у шаруватих породних масивах земної кори у разі двовісного навантаження. Сформульовано загальну постановку задачі та побудовано основні характеристичні рівняння. Наведено числові результати розв'язку конкретної задачі для шаруватого масиву із двома шарами, що чергуються між собою.

Изложен термодинамический подход к анализу и обобщению экспериментального уравнения, с помощью которого можно оценивать твердость горных пород по величине сопротивления вдавливанию индентора, а затем определять величину удельной энергии, являющейся константой твердости для каждого материала в отдельности.

Розроблено теоретичні засади створення ефективних проблемно-орієнтованих програмно-алгоритмічних засобів числового аналізу руху рідини у тріщинувато-порових грунтових середовищах, що містять тонкі прошарки, які суттєво впливають на розвиток зазначених процесів. Для вирішення цього завдання побудовано нові математичні моделі як множину початково-крайових задач для псевдопараболічних і еліптико-псевдопараболічних рівнянь з умовами спряження неідеального контакту (з розривними розв'язками). Для них одержано відповідні класичні узагальнені задачі, визначені на класах розривних функцій. Побудовано обчислювальні алгоритми підвищеного порядку точності для знаходження наближених узагальнених розв'язків. Одержано оцінки похибок наближених узагальнених розв'язків за методом скінченних елементів (МСЕ) та похибок наближених узагальнених розв'язків, одержаних за допомогою різницевих схем Кранка - Ніколсона та розривних функцій МСЕ. Проведено обчислювальні експерименти, результати яких доводять ефективність запропонованих алгоритмів.

Встановлено домінуючі типи тріщин у регіоні та удосконалено існуючу класифікацію тектонічних тріщин у крейдово-палеогенових відкладах. Вивчено просторовий розподіл густоти тектонічних тріщин за площею Внутрішньої зони Передкарпатського передового прогину, а також проаналізовано особливості розподілу тектонічної тріщинуватості гірських порід у межах окремих локальних структур. Розроблено методику комп'ютерної обробки даних польових вимірів тектонічної тріщинуватості для узагальнення польового матеріалу за камеральних умов. Розглянуто взаємозв'язок відкритих родовищ вуглеводнів з ділянками підвищеної тріщинуватості порід для подальшого його використання під час прогнозування нафтогазоносності надр.

Розглянуто результати вивчення колекторських властивостей складнопобудованих порід-колекторів та якості їх покришок. Визначено критеріальні ознаки окремих типів складнопобудованих порід-колекторів. Викладено характеристики та визначено перспективи прогнозування наявності комплексів гірських порід за літологічними типами, парагенетичними асоціаціями і відношенням їх до нафтогазоносності.

The technique for the research of filter properties of rock collectors on the basis of definition of the structure of empty space in accordance with the data of Geophisical Investigation of Bore-Holes for the rock collectors in Andriyashivsky deposit of the Dnipro-Donetsk depression is proposed.

Досліджено вплив мінерального складу, структурно-текстурних особливостей на пружні властивості порід Українського щита за дії на них різного тиску і температур. Одержано статистично обгрунтовані кореляційні залежності швидкості розповсюдження повздовжніх і поперечних хвиль від мінерального складу на різних глибинах.

Запропоновано методику визначення фазової проникності для нафти і води та абсолютної газопроникності, яка передбачає послідовне проведення на зразках сипучих порід і пробах шламу, попередньо ущільнених під дією ефективного тиску до пластових (геодинамічних) умов, капіляриметричних досліджень та інтерпретацію одержаних залежностей із розрахунками фільтраційних параметрів. У разі відсутності експериментальних вимірів проникності, або неможливості їх здійснення через технічні причини, реалізація цього варіанта методики надає змогу значно розширити область її застосування.

Зазначено, що сутність системного аналізу тріщинуватості порід глибокозалягаючих нафтогазоносних комплексів полягає в поєднанні: морфогенетичної типізації тріщин як певних форм петрофізичної неоднорідності; визначення просторової орієнтації тріщин як провідного фактора анізотропії породних тіл, зокрема, продуктивних резервуарів; виділення певних систем тріщинуватості з визначенням їх впливу на флюїдопровідні і морфологічні особливості колекторів і покришок; розробки критеріїв спостереження тріщинуватих зон (природних масивів) у геофізичних і геохімічних полях. Розроблено принципово нову схему генетичної класифікації тріщинуватості, в якій, зокрема, вперше визначені дві принципово різні генетичні групи діаклазів. До першої групи віднесено генетичні типи тріщинуватості, що пов'язані з ізотермічним розрядженням напружень різної природи. Друга група об'єднує різноманітні (насамперед, глибинно-флюїдогенні та сейсмогенні) тріщини, формування яких обумовлене адіабатичним розрядженням геодинамічних напружень. Саме з тріщинуватістю другої групи (включаючи флюїдодинамічну та сейсмотектонічну активізацію більш давніх за геологічним віком систем діаклазів різних генетичних типів першої групи) пов'язані дуже важливі в нафтогазовому відношенні явища ділатансійного розущільнення та природного гідророзриву.

З урахуванням прийнятих передумов для двох рідин, що не змішуються, в пористо-тріщинуватих гірських породах рекомендовано фізико-математичні моделі стану в разі вологопереносу та фільтрації в ненасичено-насичених водою грунтах з метою оцінки їх об'ємного вмісту, тисків і наведених витрат кожної рідини окремо.

Для більш точної характеристики неоднорідності продуктивних горизонтів запропоновано, крім відомих коефіцієнтів розчленування, літологічної зв'язаності пісковиків і піщанистості, використовувати коефіцієнт тектонічного ускладнення, який дозволяє враховувати наявність та розподіл ділянок підвищеної тріщинуватості гірських порід на структурі та, відповідно, ділянок підвищеної нафтогазонасиченості. Практичне використання вказаного коефіцієнта матиме велике значення для підрахунку запасів нафти та газу, вибору системи розміщення на структурі розвідувальних та експлуатаційних свердловин, зокрема, під час визначення відстаней між ними. Наведено приклад розрахунку коефіцієнта тектонічного ускладнення для Бухтівецького газоконденсатного родовища. Неправильне трактування геологічної будови цього родовища призвело до одержання негативних результатів під час буріння низки розвідувальних і експлуатаційних свердловин. У процесі визначення коефіцієнта тектонічного ускладнення встановлено: у вигодсько-пасічнянських відкладах Бухтівецького родовища ділянки продуктивного горизонту з підвищеною тріщинуватістю є нерівномірно розміщеними та вони займають всього приблизно 20 % площі структури, тому тут за умов розвідувального й експлуатаційного буріння рекомендовано скорочувати відстані між свердловинами до 0,7 - 0,5 км і менше.

Обгрунтовано необхідність використання коефіцієнта густоти тріщин гірських порід за оцінкою перспектив нафтогазоносності; наведено закономірність розподілу цього параметра в межах складчастих структур; уперше подано графічну й аналітичну залежності коефіцієнта густоти тріщин від коефіцієнта інтенсивності складок і віддалі від кульмінаційної частини структури.

Досліджено вплив порової води на ємнісні властивості теригенних колекторів. Обгрунтовано методику визначення відкритої пористості та залишкового водонасичення з урахуванням зміни густини рідини насичення в електростатичному полі породи.

Проаналізовано сучасний стан математичного моделювання фільтраційних властивостей порід-колекторів вуглеводнів з допомогою тривимірних зображень. Розглянуто методи реконструкції тривимірних зображень порід-колекторів, оцінено їх ефективність та межі використання. Зроблено висновок про те, що найбільш перспективним методом моделювання багатофазового потоку з допомогою тривимірних зображень є використання мережевих моделей. Для покращання прогнозної здатності мережевих моделей необхідно вдосконалити існуючі методи побудови тривимірних зображень, а також створити надійні методи генерації "скелета" порового простору.

Викладено методологію побудови геолого-петрофізичних моделей складнопобудованих колекторів із врахуванням їх літолого-фаціальних, структурно-текстурних особливостей. Оцінено вплив літогеодинамічних факторів на петрофізичні властивості теригенних і карбонатних порід-колекторів та побудовано петрофізичні моделі типу "керн-керн" і "керн-геофізика" для різних типів порід-колекторів. Запропоновано комплексні критерії виділення і методику діагностики карбонатних колекторів за даними геофізичних досліджень у сердловинах і петрофізики для Срібненського мегаатола ДДЗ. Розроблено схеми петрофізичної зональності неогенових і палеогенових відкладів Передкарпатського прогину та кам'яновугільних відкладів ДДЗ. Охарактеризовано термобаричні умови покладів вуглеводнів.

Рассмотрен новый метод определения эффективных нелинейных упругих параметров микротрещиноватой геологической среды с учетом физической и геометрической нелинейности. Впервые исследованы акустоупругие эффекты в геологических средах с начальными напряжениями. Вычислены нелинейные упругие постоянные модели микротрещиноватого плагиогранита. Приведены стереопроекции характеристических поверхностей коэффициента дифференциальной упругой анизотропии, изолиний фазовых скоростей продольной поляризации и разности скоростей распространения "быстрой" и "медленной" волн поперечной поляризации микротрещиноватого плагиогранита при различном напряженном состоянии. Установлены диагностические признаки вида напряженного состояния геологической среды и направлений действия главных и максимальных касательных напряжений по параметрам анизотропии объемных упругих волн.