Академиялык изилдөөлөр, түшүнүктүү тил

Verianla | Кыргызча академиялык изилдөөлөр жана илим

27 сентябрь 2026, Жекшемби
VERİANLAКөз карандысыз илимий басма
Менюну ачуу же жабуу
...
Башкы бет / Колдонмо илимдер / Инженерия / Геотермалдык суюктук инъекциясында жылыш жаракасын торлоо: Инъекция ылдамдыгы, илешкектүүлүк жана индукцияланган сейсмикалуулук
Инженерия

Геотермалдык суюктук инъекциясында жылыш жаракасын торлоо: Инъекция ылдамдыгы, илешкектүүлүк жана индукцияланган сейсмикалуулук

Бул изилдөө өркүндөтүлгөн геотермалдык системаларда суюктукту инъекциялоонун алдын ала чыңалган жараканы кыймылга келтирүү коркунучун азайтуу үчүн сунушталган жылыш жаракасын торлоо ыкмасын лабораториялык масштабда изилдеген.

28/07/2026  Veri Anla 19 көрүү
Геотермалдык суюктук инъекциясында жылыш жаракасын торлоо: Инъекция ылдамдыгы, илешкектүүлүк жана индукцияланган сейсмикалуулук

Бул изилдөө өркүндөтүлгөн геотермалдык системаларда суюктукту инъекциялоонун алдын ала чыңалган жараканы кыймылга келтирүү коркунучун азайтуу үчүн сунушталган жылыш жаракасын торлоо ыкмасын лабораториялык масштабда изилдеген. Изилдөөчүлөр борбордук инъекциялык кудуктун айланасына 3 cm аралыкта жайгаштырылган төрт өндүрүш кудугунан турган торду; 8,81 cP жана 404 cP илешкектүүлүктөгү майлар менен 3,2, 16 жана 80 mL/dak инъекция ылдамдыктарында сынашкан. Торсуз тажрыйбаларда жогорку ылдамдык же жогорку илешкектүүлүк аз көлөмдө толук жарака үзүлүшүн козгосо, торлуу тажрыйбаларда 520 mL суюктук инъекцияланганына карабастан толук жарака үзүлүшү болгон эмес. Ошол эле учурда жыйынтыктар лабораториялык масштабга таандык, изилдөө рецензиядан өтө элек жана тордун өлчөмү реалдуу жараканын өлчөмүнө кандай масштабдалаары азырынча белгисиз.

Торсуз төмөн илешкектүүлүктөгү тажрыйбаларда инъекция ылдамдыгы 3,2 mL/dak болгондо 520 mL май толук жарака үзүлүшүн жараткан эмес; 16 mL/dak ылдамдыкта 161 mL, ал эми 80 mL/dak ылдамдыкта болгону 26 mL май критикалык үзүлүүнү козгогон. Ошол эле 16 mL/dak ылдамдыкта 404 cP илешкектүүлүктөгү май колдонулганда толук жарака үзүлүшү болгону 21 mL инъекциядан жана 13,4 MPa басымдан кийин болгон. Бул жыйынтыктар тор түзүлгөнгө чейин жогорку илешкектүүлүк басымды инъекция чекитинин айланасына топтоп, эрте үзүлүү коркунучун көбөйтүшү мүмкүн экенин көрсөтөт.

Торлуу тажрыйбаларда жогору инъекция ылдамдыктары торсуз системалардан айырмаланган жүрүм-турум жараткан. Төмөн илешкектүүлүктөгү майда ылдамдык 3,2 mL/dak маанисинен 16 mL/dak маанисине көтөрүлгөндө өндүрүш агымына негизделген кайтарып алуу натыйжалуулугу %70тен %88ге өскөн, жогорку басымдуу аймактын радиусу 14,4 cmден 6,6 cmге, төмөн басымдуу жайылуу аймагы 18,4 cmден 10,3 cmге азайган. Ылдамдыкты 16 mL/dak маанисинен 80 mL/dak маанисине жогорулатуу болсо олуттуу кошумча жакшыртуу берген эмес. Бул торлоонун натыйжалуулугу белгилүү бир ылдамдыктан жогору платого жетиши мүмкүн экенин көрсөтөт.

Акустикалык эмиссия өлчөөлөрүндө тордун пайда болушу көпчүлүк тажрыйбаларда адегенде микрожарака активдүүлүгүнүн кескин көбөйүшү, андан кийин олуттуу азайышы же тынчтык менен коштолгон. Изилдөөчүлөр өндүрүш кудуктарынан агым башталганы ырасталган тор системасында бул үлгүнү дайыма жакындап келе жаткан чоң үзүлүү катары чечмелөөгө болбой турганын белгилешет. Бирок 80 mL/dak тажрыйбасында акустикалык активдүүлүк инъекция токтогонго чейин уланган; демек микросейсмикалык тынчтык бардык тор тажрыйбалары үчүн милдеттүү же жалгыз өзү жетиштүү көрсөткүч эмес.

Изилдөөнүн негизги көйгөйү эмнеде?

Өркүндөтүлгөн геотермалдык системаларда ысык, бирок табигый өткөрүмдүүлүгү төмөн тоо тектеринин массаларына суюктук инъекцияланып, бар жаракаларды ачуу, жылдыруу же бири-бирине туташтыруу көздөлөт. Пайда болгон өткөрүмдүү тармак жер алдындагы жылуулукту жер бетине чыгарууга мүмкүндүк берет. Ошол эле басымдын өсүшү критикалык чыңалуу абалындагы табигый жаракалардын сүрүлүү каршылыгын азайтып, каалабаган сейсмикалык жылышка да алып келиши мүмкүн.

Салттуу сейсмикалуулукту башкарууда инъекция ылдамдыгы же басымы байкалган сейсмикалык активдүүлүккө жараша азайтылат же токтотулат. Бул ыкма коркунучту азайтышы мүмкүн; бирок суюктуктун айланышын жана жылуулук алуу мүмкүнчүлүгүн да чектейт. Жылыш жаракасын торлоо ыкмасы болсо инъекциялык кудуктун айланасына өндүрүш же чек аралык кудуктарды жайгаштырып, басымдуу аймакты физикалык жана гидравликалык жактан чектөөнү максат кылат.

Тор кудуктары басым үчүн көзөмөлдөнгөн чыгуу жолдору сыяктуу иштейт. Инъекцияланган суюктук ушул кудуктардан өндүрүлгөндө басымдын топтолушу азайтылышы, суюктук кайтарылып алынышы жана бузулган жарака аймагынын тордун сыртында жайылышы чектелиши мүмкүн. Изилдөөнүн негизги суроосу бул механизм ар башка инъекция ылдамдыктарында жана бири-биринен кескин айырмаланган суюктук илешкектүүлүктөрүндө иштейби дегенде.

Изилдөөнүн гипотезасы кандай?

Изилдөөчүлөр торсуз системаларда жогорку инъекция ылдамдыгы жана жогорку илешкектүүлүк инъекция чекитинин жанында көзөнөк басымын тез көбөйтүп, критикалык жарака үзүлүшүн жеңилдетет деп божомолдошкон. Торлуу системаларда болсо ошол эле параметрлердин чек аралык кудуктарга карай агымды, басымдын бошошун жана кайтарып алууну күчөтүп, толук жарака үзүлүшүнүн алдын алышы мүмкүн деген гипотеза сыналган.

Бул эки карама-каршы күтүм маанилүү. Жогорку ылдамдык жана илешкектүүлүк тор али пайда боло электе кооптуу жергиликтүү басым топтолушун жаратышы мүмкүн. Бирок инъектор менен өндүрүш кудуктарынын ортосунда гидравликалык байланыш түзүлгөндөн кийин ошол эле жогорку ылдамдык жаракаларды ачык кармап, өткөрүмдүүлүктү жана суюктукту кармоо мүмкүнчүлүгүн көбөйтүшү мүмкүн.

Жылыш жаракасын торлоо кандай иштейт?

Тажрыйба түзүлүшүндө борбордук инъекциялык кудук төрт тараптан өндүрүш кудуктары менен курчалган. Инъекцияланган суюктук адегенде инъекция чекитинин айланасындагы алсыз аралык бетке кирет. Басым жогорулаган сайын аралык бет ачылат, жылат же жергиликтүү жаракалар пайда болот. Жарака тармагы өндүрүш кудуктарына жеткенде инъекцияланган суюктук ушул кудуктардан чыга баштайт.

Төрт өндүрүш кудугунун баарында агымдын байкалышы изилдөөдө тор түзүлгөнүн көрсөткөн визуалдык өлчөм катары колдонулган. Ушул баскычтан кийин өндүрүш кудуктары суюктук жана басым үчүн четки чыгуу чекиттерин түзөт. Ошентип басымдуу жана бузулган аймактын чексиз өсүшүнүн ордуна борбор менен чек аралык кудуктардын ортосунда калышы көздөлөт.

Тор өтө чоң болсо артыкчылык бербеши мүмкүн. Жогорку илешкектүүлүктөгү май менен сырттагы өндүрүш кудуктарын колдонуу пландалган тажрыйбада суюктук чек аралык кудуктарга жеткенге чейин 13,4 MPa басымда толук жарака үзүлүшү болгон. Бул байкоо өндүрүш кудуктары инъекция чекитинен өтө алыс болсо, тор өз убагында түзүлбөй калышы мүмкүн экенин көрсөтөт.

Тажрыйба түзүлүшү кандай даярдалган?

Сүрөт 1де көрсөтүлгөн жылыш блогу 34,5 cm тереңдикке, 24,4 cm тууралыкка жана 26,9 cm бийиктикке ээ. Түзүлүш 6061-T6 алюминийден жасалган эки клинден жана алардын ортосуна куюлган 8 mm калыңдыктагы гипс негизиндеги алсыз аралык беттен турган. Клиндердин геометриясы 45° эңкейиштеги жасалма жарака тегиздигин түзгөн.

Алюминий беттер кайталана турган жабышууну камсыз кылуу үчүн 120 кумдук наждак менен даярдалган. Гипс, суу жана жайлатуучу зат 1,8:1,0:0,0015 катышында аралаштырылып, бөлмө температурасында кеминде 24 саат катырылган. Гипс катмары табигый жаракадагы көзөнөктүү жарака толтурмасын же майдаланган тоо тек материалын лабораториялык масштабда чагылдырат.

Үстүңкү клинде диаметри 4 mm болгон жалпысынан 17 кудук бар. Алардын бири борбордук инъекциялык кудук. Калган 16 кудук борбордон 3, 6, 9 жана 12 cm радиустарда төрттөн топ болуп жайгаштырылган. Бул изилдөөдөгү тор тажрыйбаларында 3 cm аралыктагы эң ички төрт кудук гана ачык калтырылып, калган кудуктар эпоксид менен жабылган. Торсуз тажрыйбаларда айланасындагы бардык кудуктар жабык кармалган.

Жасалма жараканын механикалык касиеттери кандай?

Өлчөнгөн касиетТажрыйбалык мааниБирдиги же мааниси
Тыгыздык1.197 ± 6kg/m³
Көзөнөктүүлүк%46,2 ± 0,6Суюктук сактала ала турган боштук үлүшү
Young модулу1,80 ± 0,23GPa
Poisson катышы0,18 ± 0,08Өлчөмсүз
Бир октук кысуу бекемдиги6,1 ± 0,39MPa
Аралык беттин сүрүлүү бурчу39,0 ± 3,5Даража
Аралык беттин когезиясы0,787 ± 0,462MPa
Калдык сүрүлүү бурчу35,6 ± 9,3Даража
Калдык когезия0,709 ± 0,98MPa

Жогорку көзөнөктүүлүк төмөн ылдамдыктагы инъекцияда суюктуктун гипс катмарына жайылышына жана олуттуу көлөмдөгү суюктуктун көзөнөктөрдө сакталуусуна мүмкүндүк берген. Бул касиет лабораториялык моделдин суюктук жоготуусу жана басымдын жайылышы жүрүм-турумунда маанилүү роль ойнойт.

Кайсы суюктуктар жана инъекция ылдамдыктары колдонулган?

Тажрыйбаларда байкоого ыңгайлуу болушу үчүн боёлгон эки май колдонулган:

  • Төмөн илешкектүүлүктөгү май: 8,81 cP.
  • Жогорку илешкектүүлүктөгү май: 404 cP.

Жогорку илешкектүүлүктөгү май төмөн илешкектүүлүктөгү майдан болжол менен 46 эсе илешкек. Төмөн илешкектүүлүктөгү май 3,2, 16 жана 80 mL/dak ылдамдыктарында; жогорку илешкектүүлүктөгү май болсо 16 mL/dak ылдамдыкта инъекцияланган. Так шприц насостору туруктуу агымды сактап, тажрыйбаларда эң көп 520 mL максаттуу көлөм колдонулган.

Жалпысынан сегиз тажрыйба бааланган: бир механикалык жылыш тажрыйбасы, үч торсуз гидрожылыш тажрыйбасы жана төрт торлуу жылыш жаракасы тажрыйбасы. Алардын ичинен төмөн илешкектүүлүктөгү майдын 16 mL/dak ылдамдыктагы торсуз жана торлуу шарттары мурдагы изилдөөдө баяндалып, салыштыруу үчүн кайра колдонулган. Ошондуктан кыскача бөлүмдөгү “алты жаңы тажрыйба” деген сөз жалпы сегиз шарттын алтоосу жаңы экенин билдирет.

Жарака кандай жүк астында кармалган?

Баштапкы механикалык жылыш тажрыйбаларында блокко 0,05 mm/dak ылдамдыкта жүк берилип, толук үзүлүү үчүн орточо критикалык жүк 121 ± 35 kN деп аныкталган. Суюктук инъекцияланган тажрыйбаларда жарака ушул маанинин болжол менен %50сине барабар болгон 60 kN октук жүк астында кармалган.

Бул ыкма жасалма жараканы өзүнөн-өзү үзүлбөгөн, бирок көзөнөк басымы жогорулаганда кыймылга келиши мүмкүн болгон критикалык чыңалуу абалына алып келген. Жүктөөдөн кийин акустикалык активдүүлүк теңелиши үчүн 10 мүнөт күтүлүп, андан соң инъекция башталган.

Тажрыйба процесси кайсы баскычтардан турган?

  1. Жылыш жүгүн берүү.
  2. Критикалык жүк астында 10 мүнөт күтүү.
  3. Белгиленген ылдамдыкта суюктукту инъекциялоону баштоо.
  4. Өндүрүш кудуктарынан агым менен ырасталган тордун түзүлүшү.
  5. Инъекциядан кийин 10 мүнөт күтүү.
  6. Блокту ачып, аралык бетти изилдөө үчүн механикалык толук үзүү.

Торсуз тажрыйбалар инъекция толук жарака үзүлүшүн козгогондо аяктаган. Торлуу тажрыйбаларда инъекция толук үзүлүүнү жаратпаса, тажрыйбанын аягында жасалма жарака механикалык жол менен толук үзүлгөн. Бул акыркы үзүү суюктук жайылган аймакты көрүү жана түзүлүштү кийинки тажрыйбага даярдоо үчүн жүргүзүлгөн; аны инъекция учурунда болгон коопсуздук бузулушу катары чечмелөөгө болбойт.

Акустикалык эмиссия системасы эмнени өлчөгөн?

Микрожаракалар, сүрүлүү менен жылыш жана толук үзүлүү учурунда пайда болгон жогорку жыштыктагы серпилгич толкундар 16 акустикалык эмиссия сенсору менен көзөмөлдөнгөн. Сенсорлордун сегизи чоң амплитудалуу окуялар үчүн жогорку чоңдук системасына, сегизи кичине окуяларды аныктоо үчүн жогорку сезгичтик системасына туташтырылган.

Жогорку чоңдук сенсорлору 100–900 kHz аралыгында жана 190 менен 350 kHz резонанстык чокуларында иштеген. Жогорку сезгичтик сенсорлору 125–750 kHz аралыгында жана болжол менен 300 kHz резонанста иштеген. Жогорку сезгичтик системасындагы 7 номерлүү сенсор айрым тажрыйбаларда туура иштебегендиктен, тажрыйбалар аралык ырааттуулукту сактоо үчүн бул сенсордун маалыматтары бардык маалымат топтомдорунан чыгарылган.

Сенсорлор болот шариктерди белгилүү бийиктиктерден түшүрүү менен калибрленген. Сүрөт 2де канал 1 үчүн шариктен берилген энергия менен өлчөнгөн эң жогорку чыңалуунун шайкештиги төмөнкүдөй берилген:

\[ E = 0{,}0448V^{1{,}77} \]

Бул жерде \(E\) блокко берилди деп эсептелген энергияны joule менен; \(V\) болсо сенсор өлчөгөн эң чоң абсолюттук чыңалууну volt менен билдирет. Канал 1 үчүн шайкештик коэффициенти R²=0,971. Ар бир канал өзүнчө калибрленген.

Акустикалык энергиядан моменттик магнитуда кантип эсептелген?

Изилдөөдөгү жалгыз номерленген теңдеме лабораториялык акустикалык эмиссия энергиясынан салыштырма моменттик магнитуданы эсептөө үчүн колдонулган:

\[ M_w = \frac{\log_{10} M_0 - 9{,}1}{1{,}5} \]

  • \(M_w\): эсептелген моменттик магнитуда.
  • \(M_0\): N·m бирдигиндеги сейсмикалык момент.
  • 9,1 жана 1,5: момент менен моменттик магнитуданын ортосундагы эмпирикалык айландыруу коэффициенттери.

Изилдөөдө сейсмикалык момент бөлүнүп чыккан акустикалык эмиссия энергиясына барабар деп болжолдонгон. Авторлор бул магнитудалар тажрыйбалар ортосунда гана салыштыруу үчүн экенин, талаа жер титирөөлөрү же башка лабораториялык системалар менен түз салыштырылбашы керек экенин ачык белгилешкен.

Жогорку сезгичтик системасындагы чыңалуулар ишенимдүү магнитуда эсептөө үчүн өтө кичине болгондуктан, берилген \(M_w\) маанилери жогорку чоңдук системасынан гана алынган. Мындан тышкары 4, 6 жана 7 номерлүү жогорку чоңдук сенсорлорунда айрым толук үзүлүү сигналдары каныгуунун чегине жетип, кесилип калган. Ошондуктан бир гана эң жогорку магнитуданын ордуна бардык сенсорлордогу толкун формалары да салыштырылган.

Торсуз төмөн ылдамдыктагы инъекция эмнени көрсөткөн?

8,81 cP май 3,2 mL/dak ылдамдыкта инъекцияланганда басым болжол менен 0,6 MPaдан 1,5 MPaга өскөн. Насостун көлөм чеги болгон 520 mLге жеткенине карабастан инъекция толук жарака үзүлүшүн жараткан эмес. Жарака тажрыйбадан кийин 79 kN механикалык жүк берүү менен үзүлгөн.

Механикалык үзүлүүдөгү салыштырма магнитуда −5,95 \(M_w\) деп бааланган. Боёк сүрөттөрүндө жогорку басымдуу ички аймактын радиусу болжол менен 14,8 cm, төмөн басымдуу жайылуу аймагынын радиусу болсо 24,4 cm деп бааланган. Суюктук дээрлик бүт жарака бетине жайылган.

Төмөн ылдамдыкта басым салыштырмалуу төмөн бойдон калган, бирок узак инъекция убактысы суюктуктун кең аймакка диффузияланышына шарт түзгөн. Бул шарт кыска мөөнөттө суюктуктан болгон толук үзүлүүнү жараткан эмес; бирок торлуу система жагынан өндүрүш кудуктарына багытталуунун ордуна айланадагы көзөнөктүү материалга кеткен суюктуктун көлөмүн көбөйткөн.

Торсуз орточо ылдамдыктагы инъекция эмнени көрсөткөн?

Төмөн илешкектүүлүктөгү май 16 mL/dak ылдамдыкта инъекцияланганда жараканын башталышы 7,1 MPaда байкалган. Басым 9,6 MPaга, ал эми инъекцияланган көлөм 161 mLге жеткенде толук жарака үзүлүшү болгон.

Толук үзүлүүдөгү эң жогорку салыштырма магнитуда −6,28 \(M_w\) деп билдирилген. Жогорку басымдуу аймактын радиусу 10,8 cm, төмөн басымдуу жайылуу аймагынын радиусу 11,9 cm деп бааланган.

Бул тажрыйба төмөн ылдамдыктагы 520 mL инъекцияга салыштырмалуу азыраак суюктук менен толук үзүлүү жараткан. Инъекция ылдамдыгы жогорулаганда суюктуктун кең аймакка жайылышына убакыт аз болуп, басым инъекция чекитине жакыныраак аймакта топтолгон.

Торсуз өтө жогорку ылдамдыктагы инъекция эмнени көрсөткөн?

Төмөн илешкектүүлүктөгү майдын ылдамдыгы 80 mL/dak маанисине көтөрүлгөндө басым 10,2 MPaга жетип, толук жарака үзүлүшү инъекция башталгандан кийин бир мүнөткө жетпей болгон. Критикалык үзүлүү үчүн болгону 26 mL май талап кылынган.

Салыштырма магнитуда −6,50 \(M_w\) деп эсептелген. Жогорку басымдуу аймактын радиусу болжол менен 3,9 cm, төмөн басымдуу жайылуу аймагы болсо 8,3 cm. Үзүлүү аймагы кичине болгонуна карабастан жергиликтүү басымдын тез жогорулашы толук жарака кыймылын козгогон.

Ылдамдык 16 mL/dak маанисинен 80 mL/dak маанисине беш эсеге көбөйгөндө критикалык көлөм 161 mLден 26 mLге азайган. Башкача айтканда жогорку ылдамдыктагы тажрыйба болжол менен алты эсе аз суюктук менен толук үзүлүү жараткан.

Жогорку илешкектүүлүк торсуз жараканын жүрүм-турумун кандай өзгөрткөн?

404 cP май 16 mL/dak ылдамдыкта инъекцияланганда болгону 21 mL суюктуктан кийин басым 13,4 MPaга жетип, толук жарака үзүлүшү болгон. Эң жогорку салыштырма магнитуда −6,33 \(M_w\) деп билдирилген.

Ошол эле ылдамдыктагы төмөн илешкектүүлүк тажрыйбасы үчүн 161 mL керек болсо, жогорку илешкектүүлүктөгү май болгону 21 mL менен үзүлүү жараткан. Демек критикалык көлөм болжол менен 7,7 эсеге азайган. Жогорку илешкектүүлүктөгү суюктуктун жайыраак тарашы басымдын инъекциялык кудукка жакын жерде топтолушуна алып келген.

Тажрыйбадан кийинки кароодо жылыш жаракасынан тышкары инъекциялык кудуктун жанында тартылуу жаракалары байкалган. Жогорку басымдуу аймактын радиусу 3,9 cm, төмөн басымдуу жайылуу аймагы болсо болжол менен 2,0 cm деп бааланган. Суюктук кең аймакка тараган эмес; анын ордуна жергиликтүү басым жараканын тез үзүлүшү үчүн жетиштүү болгон.

Боёлгон суюктуктун сүрөттөрү эмнени билдирет?

Сүрөт 6да тажрыйбадан кийин ачылган жарака беттери көрсөтүлгөн. Кочкул кызыл аймактар көбүрөөк боёлгон май агымын жана изилдөөчүлөрдүн чечмелөөсү боюнча жогорку басымдуу стимулдаштыруу аймагын билдирет. Ачыгыраак кызыл сырткы аймактар төмөн басымдуу диффузиялык агымды, ак аймактар болсо май жетпеген бүтүн зоналарды көрсөтөт.

Төмөн ылдамдык жана төмөн илешкектүүлүктө кызыл аймак дээрлик бүт бетти каптаган. Ылдамдык көбөйгөн сайын боёлгон аймак кичирейип, инъекциялык кудукка жакындаган. Жогорку илешкектүүлүктөгү майда жайылуу дагы да тарып, инъекциялык кудуктун айланасында узун тартылуу жаракалары пайда болгон.

Сүрөттөрдөгү тик агуу сызыктары тажрыйба учурундагы жер алдындагы агым эмес, блок ачылганда пайда болгон беттик булгануу. Торлуу төмөн илешкектүүлүк тажрыйбаларында көрүнгөн айрым чоң жаракалар да суюктук инъекциясынан эмес, тажрыйбадан кийинки механикалык ажыратуудан пайда болгон.

Торлуу төмөн ылдамдыктагы тажрыйба эмнени көрсөткөн?

Төмөн илешкектүүлүктөгү май 3,2 mL/dak ылдамдыкта торлуу системага инъекцияланганда жараканын башталышы 2,1 MPaда болуп, басым 5,4 MPaга чейин көтөрүлгөн. Алгач төмөнкү өндүрүш кудугу инъекция башталгандан болжол менен 10 мүнөт өткөндө 0,74 mL/dak агым менен өндүрүш бере баштаган. Калган кудуктар кийинчерээк жана төмөнүрөөк агымдарда иштей баштаган.

Акыркы өндүрүш кудугунда да агым көрүнүшү үчүн болжол менен 182 mL май инъекцияланышы керек болгон. Ушул чекитте акустикалык эмиссия активдүүлүгү кескин жогорулап, андан кийин жайлаган. Изилдөөчүлөр бул жүрүм-турумду толук тор байланышынын түзүлүшү менен байланыштырышкан.

Жалпысынан 520 mL инъекцияга карабастан толук жарака үзүлүшү болгон эмес. Инъекциянын аягында жалпы өндүрүш агымынын инъекция агымына катышы %70 ± 1 болгон. Бирок кумулятивдик көлөм балансында болгону 278 mL, башкача айтканда инъекцияланган көлөмдүн %53,5 ± 1 бөлүгү өндүрүлгөн. Болжол менен %43,5 гипсте калган, %3 болсо тышкы агып кетүү катары катталган.

“Кайтарып алуу натыйжалуулугу” менен “өндүрүлгөн жалпы көлөмдүн үлүшү” бир эле көрсөткүч эмес. Изилдөөдөгү %70 мааниси тажрыйба аягындагы агымдардын катышын, %53,5 мааниси болсо бүткүл тажрыйба бою кайра алынган жалпы көлөмдү билдирет.

Тажрыйбадан кийин жараканы ажыратуу үчүн 73 kN механикалык жүк талап кылынган жана үзүлүүдөгү салыштырма магнитуда −5,96 \(M_w\) деп эсептелген. Жогорку басымдуу аймактын радиусу 14,4 cm, төмөн басымдуу аймактын радиусу 18,4 cm.

Бул шартта тор толук жарака үзүлүшүнүн алдын алганына карабастан суюктуктун олуттуу бөлүгү гипске жайылып, өндүрүш кудуктарына жеткен эмес. Изилдөөчүлөр ошондуктан төмөн ылдамдыктагы торлоону гидравликалык кайтарып алуу жана басымдуу аймакты чектөө жагынан эң аз натыйжалуу шарт деп баалашкан.

Торлуу 16 mL/dak тажрыйбасы эмнени көрсөткөн?

Төмөн илешкектүүлүктөгү май 16 mL/dak ылдамдыкта инъекцияланганда жылыш кыймылы 9,9 MPa тегерегинде башталып, басым 11 MPaга жеткен. Бул басым ошол эле ылдамдыктагы торсуз тажрыйбада толук жарака үзүлүшүн жараткан 9,6 MPa маанисинен жогору; ошого карабастан торлуу жарака толук үзүлгөн эмес.

Төмөнкү кудук 4,8 mL/dak, үстүңкү жана оң кудуктардын ар бири 3,4 mL/dak, сол кудук болсо 2,6 mL/dak өндүрүш агымына жеткен. Максаттуу көлөмдүн болжол менен %25 бөлүгү инъекцияланганда акустикалык активдүүлүк кескин өсүп, андан соң кыйла азайган. Бул өзгөрүү төрт өндүрүш кудугунда агым башталган мезгилге дал келген.

Жалпысынан 520 mL суюктук инъекцияланып, жарака инъекция бою туруктуу калган. Тажрыйба аягындагы өндүрүш агымына карата кайтарып алуу натыйжалуулугу %88 ± 2 болгон. Кумулятивдик түрдө 400 mL, башкача айтканда жалпы көлөмдүн %77 бөлүгү өндүрүлүп; 120 mL гипсте калган.

Тажрыйбадан кийин жараканы механикалык жол менен ачуу үчүн 134 kN жүк талап кылынган. Бул маани төмөн ылдамдыктагы тор тажрыйбасындагы 73 kNден кыйла жогору. Толук механикалык үзүлүүдөгү салыштырма магнитуда −5,96 \(M_w\) деп эсептелген.

Жогорку басымдуу аймактын радиусу 6,6 cm, төмөн басымдуу жайылуу аймагынын радиусу 10,3 cm. Торсуз 16 mL/dak шартка салыштырганда жогорку басымдуу аймак болжол менен %39, диффузия аймагы болсо болжол менен %13 кичирейген.

Торлуу ылдамдык 3,2 mL/dak маанисинен 16 mL/dak маанисине көтөрүлгөндө агымга негизделген кайтарып алуу %70тен %88ге, башкача айтканда 18 пайыздык пунктка өскөн. Жогорку жана төмөн басымдуу аймактардын радиустары тиешелүүлүгүнө жараша болжол менен %54 жана %44 азайган.

Торлуу 80 mL/dak тажрыйбасы эмнени көрсөткөн?

Төмөн илешкектүүлүктөгү май 80 mL/dak ылдамдыкта инъекцияланганда жараканын башталышы 10,7 MPaда болгон. Эң жакын жайгашкан төмөнкү кудук болжол менен 21 mL/dak өндүрүшкө жеткен; башка кудуктар 13,9–18,9 mL/dak аралыгында агым берген.

Жогорку сезгичтиктеги акустикалык эмиссия саны инъекция бою өсө берген жана инъекция токтогондо гана аяктаган. Бул тажрыйба ийгиликтүү торлоо дайыма акустикалык тынчтык жаратпай турганын көрсөтөт.

Жалпысынан 520 mL май инъекцияланганына карабастан толук жарака үзүлүшү болгон эмес. Агымга негизделген кайтарып алуу натыйжалуулугу %86 ± 1, кумулятивдик өндүрүлгөн көлөмдүн үлүшү болсо %77 болгон. Тажрыйбадан кийин толук үзүлүү үчүн 147 kN механикалык жүк талап кылынган жана салыштырма магнитуда −5,96 \(M_w\) деп билдирилген.

Жогорку басымдуу аймактын радиусу 7,4 cm, төмөн басымдуу жайылуу аймагы 10,3 cm. Торсуз 80 mL/dak тажрыйбасында болгону 26 mL май толук үзүлүү жаратса, торлуу система 520 mL, башкача айтканда 20 эсе көп суюктукту толук жарака үзүлүшүсүз кабыл алган.

16 жана 80 mL/dak торлуу тажрыйбалары бири-бирине абдан жакын жыйынтык берген. Эки тажрыйбанын орточо инъекция басымы 10,85 ± 0,15 MPa, кайтарып алуу натыйжалуулугу %87 ± 1, кумулятивдик өндүрүш үлүшү %77, жогорку басымдуу аймактын радиусу 7,0 ± 0,4 cm жана төмөн басымдуу аймактын радиусу 10,3 cm. Бул окшоштук 16 mL/dakтан жогору ылдамдыкты көбөйтүү лабораториялык тордун натыйжалуулугуна чоң кошумча пайда бербегенин көрсөтөт.

Жогорку илешкектүүлүктөгү суюктук тор ичинде кандай жүрүм-турум көрсөткөн?

404 cP май 16 mL/dak ылдамдыкта торлуу системага инъекцияланганда жараканын башталышы 13,4 MPaда болгон. Бул басым торсуз тажрыйбада толук жарака үзүлүшүн жараткан мааниге барабар. Жарака өндүрүш кудуктарына туташкандан кийин басым кескин түшүп, 3,1–4,1 MPa аралыгында туруктуу болгон.

Өндүрүш 27 mL май инъекциялангандан кийин башталган. Жаңы пайда болгон тартылуу жаракаларынын багытына байланыштуу агым негизинен үстүңкү кудукка топтолуп, анын агымы 12,3 mL/dak маанисине жеткен. Калган кудуктар азыраак өндүрүш берген.

Акустикалык активдүүлүк башында кескин өскөн, 168 mL инъекциядан кийин болсо инъекция уланып жатканына карабастан тынчып калган. Төрт өндүрүш кудугундагы агым менен бир убакта болгон бул тынчтык тор гидравликалык жактан түзүлгөнүн көрсөткөн белги катары чечмеленген.

Жалпысынан 520 mL суюктук инъекция учурунда толук жарака үзүлүшүн жараткан эмес. Агымга негизделген кайтарып алуу натыйжалуулугу %89 ± 1, кумулятивдик өндүрүлгөн көлөмдүн үлүшү болжол менен %77. Болжол менен 117 mL май гипсте калган.

Жогорку басымдуу аймактын радиусу 5,1 cm, төмөн басымдуу жайылуу аймагынын радиусу 6,5 cm. Торсуз жогорку илешкектүүлүк тажрыйбасында 21 mL толук үзүлүү жаратса, торлуу система 520 mL, башкача айтканда болжол менен 24,8 эсе көп суюктукту толук жарака үзүлүшүсүз кабыл алган.

Тажрыйбадан кийин жараканы ажыратуу үчүн болгону 72 kN механикалык жүк талап кылынган жана салыштырма магнитуда −6,33 \(M_w\) деп эсептелген. Төмөн илешкектүүлүктөгү 16 mL/dak тор тажрыйбасында 134 kN талап кылынышы, жогорку илешкектүүлүк инъекциясында көбүрөөк деформация же энергия бөлүнүшү болушу мүмкүн экенин көрсөткөн.

Илешкектүүлүк тордун натыйжалуулугуна кандай таасир эткен?

Ошол эле 16 mL/dak ылдамдыкта жогорку илешкектүүлүктөгү май төмөн илешкектүүлүктөгү майга караганда жараканын башталышында жогорураак басым, бирок тор түзүлгөндөн кийин төмөнүрөөк туруктуу стимулдаштыруу басымын жараткан. Басымдын төмөндөшү кеңири тартылуу жаракалары жана өндүрүш кудуктарына туташкан агым жолдору гидравликалык каршылыкты азайткандыгы менен байланыштырылған.

Жогорку илешкектүүлүк жогорку басымдуу аймактын радиусун болжол менен %23 жана төмөн басымдуу жайылуу аймагын болжол менен %37 азайткан. Ага карабастан агымга негизделген кайтарып алуу натыйжалуулугу болжол менен %88,5 ± 0,5 жана кумулятивдик өндүрүш үлүшү болжол менен %77 болуп, илешкектүүлүккө көбүнчө көз каранды эмес бойдон калган.

Жогорку илешкектүүлүктөгү май кичирээк аймакка таасир эткенине карабастан инъекция учурунда көбүрөөк акустикалык эмиссия жараткан жана тартылуу-жылыш аралаш жаракаларды пайда кылган. Ошондуктан жогорку илешкектүүлүк тор түзүлгөндөн кийин агымды туруктуу кыла алганы менен, тор түзүлгөнгө чейин жогорку жергиликтүү басым жана эрте үзүлүү коркунучун алып жүрөт.

Кайтарып алуу натыйжалуулугу кандай аныкталган?

Изилдөөдө кайтарып алуу натыйжалуулугу тажрыйба аягындагы жалпы өндүрүш агымынын инъекция агымына катышы катары аныкталган:

\[ \text{Geri kazanım verimi}=\frac{\sum Q_{\text{üretim}}}{Q_{\text{enjeksiyon}}}\times 100 \]

  • \(\sum Q_{\text{üretim}}\): ачык өндүрүш кудуктарынан өлчөнгөн жалпы учурдагы агым, mL/dak.
  • \(Q_{\text{enjeksiyon}}\): борбордук кудуктан берилген туруктуу агым, mL/dak.

Бул көрсөткүч инъекцияланган жалпы көлөмдүн канчасы тажрыйба бою кайра алынганын түз көрсөтпөйт. Мисалы, төмөн ылдамдыктагы тор тажрыйбасында агым катышы %70 болсо, кумулятивдик көлөмдү кайтарып алуу %53,5. Калган үч тор тажрыйбасында агым катышы болжол менен %86–89 болсо, кумулятивдик өндүрүш үлүшү болжол менен %77.

Өндүрүш кудуктарынын бөлүштүрүлүшү эмне үчүн маанилүү?

Төмөн илешкектүүлүктөгү май тажрыйбаларында төрт өндүрүш кудугунун агымдары салыштырмалуу тең салмактуу болгон. Жогорку илешкектүүлүктөгү майда болсо үстүңкү кудуктун өндүрүшү басымдуу болгон. Мунун себеби инъекциялык кудуктун жанында пайда болгон тартылуу жаракалары агымды белгилүү бир багытка канализациялаганында.

Бул тең салмаксыздык жараканын багыты белгисиз болгондо жалгыз өндүрүш кудугу жетишсиз болушу мүмкүн экенин көрсөтөт. Инъектордун айланасына ар кандай багыттарда жайгаштырылган бир нече кудук күтүлбөгөн жарака багыттарын кармоо ыктымалдыгын көбөйтөт.

Акустикалык эмиссия тордун түзүлүшүн кандай көрсөткөн?

3,2 жана 16 mL/dak төмөн илешкектүүлүктөгү тор тажрыйбаларында төрт өндүрүш кудугунда агым башталганга чейин же ошол учурда акустикалык эмиссия активдүүлүгү тез өсүп, андан кийин кыйла азайган. Жогорку илешкектүүлүктөгү тор тажрыйбасында да баштапкы өсүштөн кийин инъекция уланып жатканына карабастан тынчтык пайда болгон.

Изилдөөчүлөр бул убакыт үлгүсүн мындайча чечмелешет: баштапкы акустикалык активдүүлүк жаракалардын инъектордон өндүрүш кудуктарына карай жылышын жана гидравликалык байланыштын түзүлүшүн билдирет. Өндүрүш жолдору ачылгандан кийин басым төмөндөп, жараканын тордон тышкары жайылышына түрткү болгон чыңалуу топтолушу азаят.

Бирок 80 mL/dak тажрыйбасында акустикалык активдүүлүк тор түзүлгөндөн кийин да уланып, инъекция токтогондо гана аяктаган. Ошондуктан тордун түзүлүшүн ырастоо үчүн акустикалык эмиссия санына гана эмес; өндүрүш кудуктарындагы агымга, басымдын өзгөрүшүнө жана акустикалык активдүүлүктүн убакыттык үлгүсүнө бирге караш керек.

Моменттик магнитудалар кандай чечмелениши керек?

Лабораториялык окуялар болжол менен −10,3 менен −5,95 \(M_w\) аралыгында эсептелген. Бул өтө кичине маанилер талаа масштабындагы сезиле турган жер титирөөлөр менен бирдей физикалык өлчөмгө ээ эмес. Сенсордун туташуусу, материалдык чек аралар, жогорку жыштыктагы өчүү, каныгуу жана энергияны айландыруу божомолу жыйынтыктарга таасир этет.

Изилдөөчүлөр магнитуда маанилерин абсолюттук жер титирөө өлчөмү катары эмес, тажрыйбалар ортосундагы салыштырма энергия айырмасын баалоо үчүн колдонушкан. Толук үзүлүүдөгү күчтүүрөөк толкун формасы инъекция учурунда азыраак энергия бөлүнүп, үзүлүү учуруна көбүрөөк энергия калган деген мааниде чечмеленген.

Торлуу жана торсуз системалар эмне үчүн ар башка жүрүм-турум көрсөткөн?

Торсуз системада инъекция ылдамдыгынын өсүшү басымдын тез топтолушуна жана толук жарака үзүлүшүнүн азыраак көлөмдө болушуна алып келген. Торлуу системада болсо өндүрүш кудуктары ишке киргенден кийин жогорку ылдамдык инъектор менен өндүрүш кудуктарынын ортосундагы агым жолдорун ачык кармап, суюктукту көзөнөктүү материалга жайылтпастан кудуктарга багыттаган.

Ошондуктан ошол эле жогорку инъекция ылдамдыгы тор түзүлгөнгө чейин туруксуздандыруучу, ал эми тор түзүлгөндөн кийин өткөрүмдүүлүктү жана кайтарып алууну күчөтүүчү роль ойной алат. Жыйынтык инъекция ылдамдыгын жалгыз өзү коопсуз же кооптуу деп классификациялоого болбой турганын көрсөтөт.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

  • Торсуз жасалма жаракада инъекция ылдамдыгынын өсүшү толук үзүлүү үчүн талап кылынган суюктук көлөмүн олуттуу азайткан.
  • Торсуз системада жогорку илешкектүүлүктөгү май ошол эле ылдамдыктагы төмөн илешкектүүлүктөгү майга караганда болжол менен 7,7 эсе аз көлөм менен толук үзүлүү жараткан.
  • Өндүрүш кудуктары менен гидравликалык байланыш түзүлгөн торлуу тажрыйбалардын эч биринде 520 mL инъекция учурунда толук жарака үзүлүшү болгон эмес.
  • Төмөн илешкектүүлүктөгү тор тажрыйбасында 3,2 mL/dak маанисинен 16 mL/dak маанисине өтүү кайтарып алууну көбөйтүп, суюктук жайылган аймакты кичирейткен.
  • 16 жана 80 mL/dak тор тажрыйбаларынын жыйынтыктары бири-бирине жакын болгондуктан, ылдамдыкты көбөйтүүнүн пайдасы белгилүү деңгээлден кийин платого жеткен.
  • Жогорку илешкектүүлүктөгү тор тажрыйбасында жарака өндүрүш кудуктарына туташкандан кийин басым 13,4 MPaдан 3,1–4,1 MPa аралыгына түшкөн.
  • Тордун түзүлүшү көпчүлүк шарттарда акустикалык эмиссиянын өсүшү, өндүрүш кудуктарынын ишке кириши жана андан кийин акустикалык активдүүлүктүн азайышы менен коштолгон.

Изилдөө далилдебеген жыйынтыктар

  • Жылыш жаракасын торлоо реалдуу геотермалдык талааларда чоң жер титирөөлөрдүн алдын сөзсүз алат деп көрсөтүлгөн эмес.
  • Лабораториялык тордогу 3 cm кудук аралыгынын талаа масштабындагы эквиваленти аныкталган эмес.
  • Изилдөөдө реалдуу геотермалдык резервуардын температурасы, табигый тоо тек гетерогендүүлүгү же көп сандагы табигый жарака тармагы чагылдырылган эмес.
  • Колдонулган майлардын жүрүм-турумун суу, туздуу суу, суперкритикалык суюктук же реалдуу талаалык стимулдаштыруу суюктуктары менен бирдей деп эсептөөгө болбойт.
  • Акустикалык эмиссия магнитудаларын талаа жер титирөөлөрүнүн так моменттик магнитудасы катары чечмелөөгө болбойт.
  • Жогорку инъекция ылдамдыгы бардык тор долбоорлорунда сейсмикалык коркунучту азайтат деп далилденген эмес.
  • Микросейсмикалык активдүүлүктүн ар бир төмөндөшү өз алдынча ийгиликтүү тор түзүлүшүн билдирери көрсөтүлгөн эмес.
  • Экономикалык мүмкүнчүлүк, бургулоо чыгымы, узак мөөнөттүү жылуулук өндүрүшү же талаанын иштөө мөөнөтү бааланган эмес.

Изилдөөнүн күчтүү жактары кайсылар?

Изилдөө инъекция ылдамдыгын, илешкектүүлүктү жана тордун абалын системалуу түрдө салыштырган. Торсуз жана торлуу тажрыйбалардын бир эле механикалык түзүлүш, баштапкы жүк жана өлчөө системалары менен жүргүзүлүшү операциялык параметрлердин таасирин түз салыштырууга мүмкүндүк берген.

Басым, инъекция көлөмү, өндүрүш агымы, акустикалык эмиссия, тажрыйбадан кийинки механикалык бекемдик жана боёлгон суюктуктун жайылышы бирге бааланган. Бир гана көрсөткүчкө таянбастан гидравликалык, механикалык жана сейсмикалык көрсөткүчтөрдү бириктирүү тордун түзүлүшү жана жараканын туруктуулугу тууралуу кеңири көрүнүш берген.

Чийки тажрыйба маалыматтары, видеолор жана кошумча маалымат топтомдору Zenodo аркылуу ачык жеткиликтүү кылынган. Бул тажрыйбаларды кайра талдоону жана методикалык деталдарды көз карандысыз изилдөөнү жеңилдетет.

Изилдөөнүн негизги чектөөлөрү кайсылар?

Тажрыйбалар алюминий клиндер жана жогорку көзөнөктүү гипс аралык бетинде жүргүзүлгөн. Реалдуу геотермалдык жаракалар минералогиялык гетерогендүүлүктү, тегиз эмес беттерди, өзгөрмө өткөрүмдүүлүктү, көп октук чыңалууну, жогорку температураны жана татаал табигый жарака тармактарын камтыйт. Лабораториялык түзүлүш бул касиеттерди толук чагылдырбайт.

Ар бир операциялык шарт үчүн тажрыйбалардын саны чектелүү. Изилдөөнүн негизги салыштыруулары көбүнчө ар бир шарт үчүн бир тажрыйбага таянган. Ошондуктан берилген пайыздар жана айырмачылыктар кеңири тажрыйба популяциясынын статистикалык бөлүштүрүлүшүн эмес, ушул тажрыйба топтомундагы байкоолорду билдирет.

Акустикалык эмиссия булактарынын жайгашкан жери ишенимдүү эсептелген эмес. Алюминий менен гипстин катуулугунун чоң айырмасы, сенсорлордун төмөнкү блоктун эки бетине гана жайгаштырылышы жана алсыз аралык бет сигналдардын тарашын татаалдаштырган.

Жогорку чоңдук системасындагы айрым каналдар толук үзүлүү учурунда каныгуу чегине жеткен. Эсептелген моменттик магнитудалар абсолюттук сейсмикалык магнитуда эмес жана тажрыйба ичиндеги салыштыруу үчүн гана колдонулушу керек.

Тор өлчөмүнүн жарака өлчөмүнө катышы талаа масштабына өткөрүлүшү керек болгон эң маанилүү белгисиздик. Чоң тор жогорку илешкектүүлүк тажрыйбасында өз убагында түзүлбөгөндүктөн толук үзүлүү болгон. Реалдуу талаада кудук аралыгын туура эмес тандоо ушундай эле эрте басым топтолушу коркунучун жаратышы мүмкүн.

Геотермалдык энергия үчүн мүмкүн болгон мааниси кандай?

Лабораториялык жыйынтыктар инъекция ылдамдыгын дайыма азайтууга негизделген салттуу ыкма торлуу системаларда ар дайым эң жакшы гидравликалык натыйжаны бербеши мүмкүн экенин көрсөтөт. Өтө төмөн ылдамдык суюктуктун өндүрүш кудуктарына жетпестен айланадагы тоо текке жайылышына жана кайтарып алуунун төмөндөшүнө алып келген.

Туура кудук аралыгы менен өз убагында түзүлгөн тор жогорку агымдагы циркуляция менен сейсмикалык аймакты чектөөнү бирге камсыз кыла алат. Бул өркүндөтүлгөн геотермалдык системаларда жогорку жылуулук ташуу мүмкүнчүлүгүнө жетүү ыктымалдыгы үчүн маанилүү.

Ошол эле учурда изилдөө талаада колдонулганын далилдебейт. Тор системасы үчүн кошумча кудуктар, так жайгаштыруу, өндүрүштү башкаруу жана микросейсмикалык мониторинг талап кылынат. Ыкманын экономикалык жана техникалык ишке жарамдуулугу резервуар масштабындагы тажрыйбалар менен гана бааланат.

Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары

Тажрыйба шарттарынын жыйынды кыскача баяндамасы

ТажрыйбаСуюктукИлешкектүүлүкИнъекция ылдамдыгыТор абалыТолук жарака үзүлүшүнүн болушу
aТөмөн илешкектүүлүктөгү май8,81 cP3,2 mL/dakТорсузИнъекция менен болгон жок; механикалык жол менен түзүлдү
bТөмөн илешкектүүлүктөгү май8,81 cP16 mL/dakТорсузСуюктук инъекциясы менен болду
cТөмөн илешкектүүлүктөгү май8,81 cP80 mL/dakТорсузСуюктук инъекциясы менен болду
dЖогорку илешкектүүлүктөгү май404 cP16 mL/dakТорсузСуюктук инъекциясы менен болду
eТөмөн илешкектүүлүктөгү май8,81 cP3,2 mL/dak3 cm радиустуу торИнъекция менен болгон жок; механикалык жол менен түзүлдү
fТөмөн илешкектүүлүктөгү май8,81 cP16 mL/dak3 cm радиустуу торИнъекция менен болгон жок; механикалык жол менен түзүлдү
gТөмөн илешкектүүлүктөгү май8,81 cP80 mL/dak3 cm радиустуу торИнъекция менен болгон жок; механикалык жол менен түзүлдү
hЖогорку илешкектүүлүктөгү май404 cP16 mL/dak3 cm радиустуу торИнъекция менен болгон жок; механикалык жол менен түзүлдү

Торсуз тажрыйбалардын сандык салыштырылышы

Суюктук жана ылдамдыкИнъекцияланган көлөмЭң жогорку инъекция басымыЖогорку басымдуу аймактын радиусуТөмөн басымдуу жайылуу радиусуЖыйынтык
8,81 cP; 3,2 mL/dak520 mL1,5 MPa14,8 cm24,4 cmИнъекция менен толук үзүлүү жок
8,81 cP; 16 mL/dak161 mL9,6 MPa10,8 cm11,9 cmТолук жарака үзүлүшү
8,81 cP; 80 mL/dak26 mL10,2 MPa3,9 cm8,3 cmБир мүнөткө жетпей толук үзүлүү
404 cP; 16 mL/dak21 mL13,4 MPa3,9 cm2,0 cmТолук жарака үзүлүшү жана тартылуу жаракалары

Торсуз тажрыйбаларда ылдамдык же илешкектүүлүк жогорулаган сайын суюктук жайылган аймак кичирейген, бирок инъекция чекитинин айланасындагы жергиликтүү басым жогорулап, критикалык үзүлүү үчүн керектүү көлөм азайган.

Торлуу тажрыйбалардын сандык салыштырылышы

Суюктук жана ылдамдыкИнъекцияланган көлөмАгымга негизделген кайтарып алууКумулятивдик өндүрүлгөн көлөмБасымдуу аймак радиустарыТажрыйбадан кийинки механикалык үзүү жүгү
8,81 cP; 3,2 mL/dak520 mL%70 ± 1278 mL; %53,5 ± 114,4 cm / 18,4 cm73 kN
8,81 cP; 16 mL/dak520 mL%88 ± 2400 mL; %776,6 cm / 10,3 cm134 kN
8,81 cP; 80 mL/dak520 mL%86 ± 1Болжол менен %777,4 cm / 10,3 cm147 kN
404 cP; 16 mL/dak520 mL%89 ± 1Болжол менен %775,1 cm / 6,5 cm72 kN

Таблицадагы радиустар тиешелүүлүгүнө жараша жогорку басымдуу стимулдаштыруу аймагын жана ачыгыраак түстөгү төмөн басымдуу жайылуу аймагын көрсөтөт. Төрт торлуу шарттын эч биринде инъекция учурунда толук жарака үзүлүшү болгон эмес.

Негизги методикалык тыянактар

  • Тордун натыйжалуулугу басым менен гана эмес; өндүрүш агымы, суюктук балансы, боёктун жайылышы, акустикалык эмиссия жана тажрыйбадан кийинки механикалык бекемдик менен бирге бааланган.
  • Төмөн ылдамдыктагы жогорку диффузиялык жоготуу тордун гидравликалык натыйжалуулугун азайткан.
  • Орточо ылдамдык төмөн илешкектүүлүк тажрыйбасында эң жогорку кайтарып алуу көрсөткүчтөрүнүн бирин жана чектелген суюктук жайылышын бирге камсыз кылган.
  • Өтө жогорку ылдамдык 16 mL/dak шартка салыштырмалуу олуттуу кошумча кайтарып алуу берген эмес; ошого карабастан толук үзүлүү жараткан эмес.
  • Жогорку илешкектүүлүк тор түзүлгөнгө чейин критикалык коркунуч жараткан; тор түзүлгөндөн кийин басымды азайтып, жайылуу аймагын кичирейткен.
  • Тордун өлчөмү, инъекция ылдамдыгы жана илешкектүүлүк бирге долбоорлонушу керек; бул параметрлердин эч бири өз алдынча коопсуздукту аныктабайт.

Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү

Изилдөөнүн түп нускадагы аталышы: Laboratory Study on the Effects of Injection Rate and Viscosity on Shear Fracture Caging

Авторлор жана ирети: Yerkezhan Madenova, Luke P. Frash, Ting Chen, Jake Parsons, Wenfeng Li, Meng Meng, Bijay KC, Jesse Hampton, Qiquan Xiong, Hari Viswanathan.

Тең салым же тең биринчи авторлук: Көрсөтүлгөн эмес.

Жооптуу автор: Yerkezhan Madenova.

Негизги мекемелик байланыштар:

  • Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico, АКШ.
  • University of Wisconsin–Madison, Madison, Wisconsin, АКШ.

Көрсөтүлгөн учурдагы даректер: Yerkezhan Madenova үчүн University of Wisconsin–Madison; Jake Parsons үчүн University of Houston; Qiquan Xiong үчүн University of Pittsburgh.

Булактын түрү: Башкарылуучу лабораториялык тажрыйбаларга негизделген эксперименттик тоо тек механикасы жана геотермалдык резервуарды стимулдаштыруу боюнча препринт.

Рецензия абалы: Бул изилдөө рецензиядан өтө элек препринт; жыйынтыктар ушул чектөөнү эске алуу менен окулушу керек.

Жарыяланган жыл жана катталган дата: 2026; SSRN каттоо бетинде 15-июнь 2026 күнү жөнөтүлгөнү көрсөтүлгөн.

DOI: 10.2139/ssrn.6947716.

Жарыялоо платформасы: SSRN.

Журналдын абалы: Файлда изилдөө International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences журналына жөнөтүлгөнү жазылган. Бул журнал кабыл алганын же жарыяланганын билдирбейт. Рецензияланган жарыяланган версия ырасталган эмес.

Түпкү басмачы: Учурдагы версия SSRN препринти. SSRN Elsevier тарабынан иштетилет. Журнал версиясы жарыяланбагандыктан бул изилдөө үчүн ырасталган түпкү журнал жарыясы жок.

Расмий препринт шилтемеси:SSRN изилдөө барагы

DOI шилтемеси:https://doi.org/10.2139/ssrn.6947716

Маалыматка жетүү: Изилдөөнү колдогон кошумча тажрыйба маалыматтары Zenodo 10.5281/zenodo.10956588 каттоосунда ачык жеткиликтүү. Текстте ошондой эле тажрыйба видеолору жана өзүнчө тажрыйба маалымат топтомдору үчүн Zenodo каттоолору берилген.

Каржылоо: Изилдөө АКШ Энергетика министрлигинин Негизги энергетикалык илимдер программасы жана Los Alamos National Laboratory Laboratory Directed Research and Development – Exploratory Research программасы тарабынан колдоого алынган.

Кызыкчылыктардын кагылышы: Авторлор кызыкчылыктардын кагылышы жок экенин билдиришкен.

Бул кыргызча түшүндүрмө жүктөлгөн изилдөөнүн тексти, тажрыйба ыкмасы, теңдемеси, таблицалары, убакыт катарлары, акустикалык эмиссия графиктери, боёктун жайылуу сүрөттөрү жана жыйынтыктарынын негизинде даярдалган. Изилдөөдө жок талаалык ийгилик, коммерциялык ишке жарамдуулук же жер титирөөнү сөзсүз алдын алуу тууралуу доомат кошулган эмес.

Изилдөөнүн негизги чектөөлөрү: рецензиядан өтө электиги, лабораториялык масштабда калганы, жасалма гипс-алюминий жаракасы колдонулганы, ар бир шарт үчүн тажрыйбанын саны чектелүү болгону, акустикалык окуялардын жайгашкан жерин ишенимдүү аныктоо мүмкүн болбогону, айрым сенсорлордо сигналдын каныгуусу жана тордун өлчөмүн реалдуу жараканын өлчөмүнө кантип масштабдоо белгисиз экени. Жыйынтыктар талаа масштабында ырасталмайынча реалдуу геотермалдык резервуарларда коопсуздук кепилдиги катары чечмеленбеши керек.


Бөлүшүү:

Пикирлер текшерилгенден кийин жарыяланат.Пикириңиз жактыруу процессине жөнөтүлүп, ылайыктуу деп табылганда көрүнөт.

Пикир калтырыңыз

E-mail дарегиңиз жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар * менен белгиленген

Бул сайтта кукилерге уруксат берүү тажрыйбаңызды жакшыртат. Куки саясаты