Приведены результаты исследований механоэлектрических эффектов наиболее распространенных типов горных пород, описан характер их зависимости от основных физических свойств и напряженно-деформированного состояния. Освещены теоретические и аппаратурно-методические разработки, как основы метода горной геофизики, базирующегося на механоэлектрических эффектах пород. Приведены примеры конкретного применения механоэлектрического метода для решения горно-геологических задач.

Розроблено теоретичні засади геофізичного моніторингу стану геомеханічних систем, встановлено закономірності поведінки різних фізичних полів у складно-структурному напружено-деформованому породному масиві з урахуванням синергетичних процесів і виявлено найбільш інформативні параметри активних і пасивних геофізичних методів. Виявлено ефекти самоорганізації породного масиву, які відбуваються внаслідок дії геологічних і техногенних факторів завдяки переходу з одного квазістаціонарного рівноважного стану з мінімальною потенційною енергією до іншого. Встановлено, що геомеханічні процеси, які супроводжують цей перехід, носять хвильовий згасаючий характер. З використанням результатів теоретичних розробок та комплексу лабораторних і натуральних експериментів з дослідження взаємодії гео- та гідросистем з породними та грунтовими масивами, а також з урахуванням синергетичних, фільтраційних процесів та можливої їх зміни у часі та просторі розроблено методичне забезпечення геофізичної діагностики стану геомеханічних та гідротехнічних об'єктів.

Розглянуто приклад нового методичного підходу для обробки даних сейсморозвідки. Пошуки нових структурних форм, які можуть слугувати пастками вуглеводнів, автором запропоновано здійснювати через комплексування карт по двох сейсмічних відбивальних горизонтах, що не мають між собою стратиграфічного чи кутового неузгодження. Отримана у такий спосіб підсумкова карта надасть змогу виділити перспективні для накопичення вуглеводнів пастки. Як приклад наведено побудови, зроблені на ділянці Кобзівського родовища, та загальні побудови по південному сходу Дніпровсько-Донецької западини у межах Орчиківської депресії (вік досліджуваного комплексу - нижньопермський).

Мета роботи - підвищення ефективності процесу керування бурінням свердловин в умовах змінення фізико-механічних і хіміко-мінералогічних характеристик гірської породи, що буриться. Основним завданням є обгрунтування критерію та розроблення методів оптимізації процесу буріння свердловин в умовах змінення характеристик різновидів гірських порід у процесі буріння. Методи дослідження. У роботі використано такі методи: аналіз вітчизняної і світової літератури з теми дослідження; методи аналітичного синтезу математичних моделей, методи математичної статистики і теорії імовірності для оброблення результатів експериментів; методи комп'ютерного моделювання; методи чисельного моделювання. Наукова новизна полягає у тому, що для оптимізації процесу буріння свердловин запропоновано метод, який відрізняється від відомих тим, що визначення різновидів гірських порід здійснюють із застосуванням адаптивної нейро-нечіткої моделі, навчання якої здійснюють на основі результатів каротажу із застосуванням ультразвукових, ядерно-фізичних та магнітометричних тестових вимірювань та з урахуванням оперативних параметрів силової установки у процесі буріння. Практичне значення полягає у розробленні рекомендацій до визначення переліку параметрів, які необхідно враховувати у процесі оптимізації процесу буріння свердловин в умовах різних типів геолого-мінералогічної структури гірської породи. Зокрема, при бінарній структурі швидкість буріння і крутний момент є достатніми вхідними параметрами для ефективної оцінки, точність ідентифікації при цьому становить до 95 %. Водночас, використання зазначених показників для оптимізації процесів буріння породи у залізорудних родовищах є недостатнім, оскільки точність розпізнавання різновидів моделлю із 2 входами не перевищує 55 %. Тому доцільнішим є застосування 8 входів, що дозволяє досягти точності 91 %. Результати. Для опису складних процесів руйнування гірських порід у перевантажених локальних областях у процесі буріння доцільно застосувати безрозмірний енергетичний критерій маятникових хвиль і геомеханічного квазірезонансу, що дозволяє надати кількісну оцінку оптимального енергетичного діапазону, що спрямовується бурильної установкою до бурового інструменту. Водночас, при розрахунку енергетичного критерію об'ємного руйнування гірської у процесі буріння необхідна інформація як про характеристики гірських порід, що буряться, так і параметри функціонування бурової установки.