Геомеханика и флюидодинамика

В монографии на основе физических и механических свойств геоматериалов сформулированы математические модели деформирования и разрушения горных массивов и пластов при добыче газа и нефти, при подземных взрывах и в ходе глубокого бурения, при вибровоздействии и землетрясениях.
Учтены эффекты дилатансионной трещиноватости, расслоенности земной коры, глубинных температур и давлений, нелинейной сейсмики, фазовых переходов, независимой кинематики блоков, тектонических процессов и тепло массопереноса.
Использованы оригинальные научные исследования и курсы лекций по подземной гидродинамики и геомеханике.
Для научных работанков по газонефтепромысловому делу, геологии и геофизике, бурению и экологии, взрыву и строительству.
Может служить учебным пособием для студентов и аспирантов.Обращаясь к широкому кругу научно-технических специалистов газовой и нефтяной промышленности, хочу рекомендовать принципиально новую монографию - учебное пособие моего давнего друга, выдающегося ученого Виктора Николаевича Николаевского. Эта книга была задумана на кафедре нефтегазовой и подземной гидромеханики Государственной Академии нефти и газа им. И.М. Губкина прежде всего как учебное пособие, восполняющее практическое отсутствие такого руководства по геомеханике, которое можно было бы рекомендовать как студентам и аспирантам Академии (по специальностям "Физические принципы горного и нефтегазового производства", "Прикладная математика", "Разработка нефтяных и газовых месторождений"), так и инженерам, проходящим у нас курсы кратковременной переподготовки.

Нужда в учебном пособии по геомеханике прежде всего сказалась при организации учебного процесса в специальных группах физико-математической направленности, где готовятся будущие горные инженеры-исследователи и где преподаёт профессор В.Н. Николаевский. Чтобы создать новое тематическое направление, нужна единая концепция, и в данном случае она состоит в разработке математических моделей поведения горных массивов как под влиянием внешних воздействий, так и вследствие движения газа, воды и нефти внутри систем трещин и пор. Следует иметь в виду, что природные явления и технические процессы можно считать действительно понятыми, а следовательно, и управляемыми, если удается их описать математически. В противном случае велика вероятность использования вообще не относящихся к делу представлений, а успех вполне может быть случайным или даже кажущимся. Более того, математизация позволяет применять современную вычислительную технику и переходить к достаточно сложным, комплексным приложениям. Действительно, при нынешнем уровне мировой технологии добычи газа и нефти, разведки глубоких недр и поиска нетрадиционных ресурсов, охраны окружающей среды в условиях мощного воздействия человека на природу важно найти ключ к проблемам разрушения горных массивов и сопутствующих им внутренних изменений. Сама природа разрушает недра Земли при землетрясениях, обеспечивая в то же время циркуляцию флюидов и накопление углеводородных масс. Нужно уметь правильно понимать результаты глубинных сейсмических или электрических измерений, учитывая возможную разрушенность земной коры, а следовательно и существование потенциальных резервуаров даже под осадочными бассейнами. При глубоком сейсмическом профилировании с помощью ядерных взрывов выявлены мощные зоны аномально низких сейсмических скоростей даже в мантии Земли. Может быть и там существует открытая пористость и трещиноватость, но это нужно объяснять, пользуясь приемами геомеханики. Вибрации пластов могут приводить к кардинальным изменениям гидравлических свойств пористых коллекторов и состояний заполняющих их смесей жидкостей и газов. Осцилляции отмечены и при традиционных течениях смесей газа и конденсата, но их природа далеко не так ясна, как этого хотелось бы.