Ин таҳқиқот усули қафасбандии шикасти лағжиширо, ки барои кам кардани хатари ба ҳаракат овардани шикофи пешакӣ зери танишбуда ҳангоми тазриқи моеъ дар системаҳои такмилёфтаи геотермалӣ пешниҳод шудааст, дар миқёси озмоишгоҳӣ баррасӣ кардааст. Муҳаққиқон қафасеро, ки аз чор чоҳи истеҳсолӣ дар масофаи 3 cm аз чоҳи марказии тазриқ ҷойгир карда шуда буд, бо равғанҳои дорои часпакии 8,81 cP ва 404 cP ва бо суръатҳои тазриқи 3,2, 16 ва 80 mL/dak озмоиш карданд. Дар таҷрибаҳои бе қафас суръати баланд ё часпакии баланд дар ҳаҷмҳои кам шикасти пурраи шикофро барангехт, дар ҳоле ки дар таҷрибаҳои қафасдор бо вуҷуди тазриқи 520 mL моеъ шикасти пурраи шикоф рух надод. Бо ин вуҷуд, натиҷаҳо ба миқёси озмоишгоҳӣ маҳдуданд, таҳқиқот аз арзёбии ҳамтоён нагузаштааст ва ҳанӯз маълум нест, ки андозаи қафасро ба андозаи воқеии шикоф чӣ гуна миқёсбандӣ кардан лозим аст.

Дар таҷрибаҳои бе қафас бо равғани камчасп, вақте суръати тазриқ 3,2 mL/dak буд, 520 mL равған шикасти пурраи шикофро ба вуҷуд наовард; дар суръати 16 mL/dak 161 mL ва дар суръати 80 mL/dak танҳо 26 mL равған шикасти интиқодиро барангехт. Дар ҳамон суръати 16 mL/dak, ҳангоми истифодаи равғани дорои часпакии 404 cP, шикасти пурраи шикоф танҳо пас аз тазриқи 21 mL ва фишори 13,4 MPa ба амал омад. Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки пеш аз ташаккули қафас, часпакии баланд метавонад фишорро дар атрофи нуқтаи тазриқ мутамарказ карда, хатари шикасти бармаҳалро зиёд кунад.

Дар таҷрибаҳои қафасдор суръатҳои баландтари тазриқ рафтореро ба вуҷуд оварданд, ки аз системаҳои бе қафас фарқ мекард. Дар равғани камчасп, вақте суръат аз 3,2 mL/dak то 16 mL/dak зиёд карда шуд, самаранокии бозёфт, ки ба дебити истеҳсол асос ёфта буд, аз %70 то %88 афзуд, радиуси минтақаи фишори баланд аз 14,4 cm то 6,6 cm ва минтақаи паҳншавии фишори паст аз 18,4 cm то 10,3 cm кам шуд. Баланд кардани суръат аз 16 mL/dak то 80 mL/dak беҳбудии иловагии назаррас ба вуҷуд наовард. Ин ҳолат ишора мекунад, ки самаранокии қафасбандӣ метавонад аз болои як суръати муайян ба ҳолати плато расад.

Дар ченкуниҳои эмиссияи акустикӣ ташаккули қафас дар аксари таҷрибаҳо аввал бо афзоиши ногаҳонии фаъолияти микротрещинаҳо ва сипас бо коҳиши равшан ё хомӯшӣ ҳамроҳ буд. Муҳаққиқон бар онанд, ки дар системаи қафасе, ки оғози ҷараён аз чоҳҳои истеҳсолӣ тасдиқ шудааст, ин намуна набояд ҳамеша ҳамчун аломати наздик шудани шикасти калон тафсир шавад. Аммо дар таҷрибаи 80 mL/dak фаъолияти акустикӣ то қатъ шудани тазриқ идома ёфт; аз ин рӯ, хомӯшии микро-сейсмикӣ барои ҳамаи таҷрибаҳои қафасӣ нишонаи ҳатмӣ ё худ ба худ кофӣ нест.

Масъалаи асосии таҳқиқот чист?

Дар системаҳои такмилёфтаи геотермалӣ ба массаҳои сангии гарм, вале дорои гузаронандагии табиии паст моеъ тазриқ карда мешавад, то шикофҳои мавҷуда кушода шаванд, лағжанд ё ба ҳам пайваст гарданд. Шабакаи гузаронандаи ҳосилшуда имкон медиҳад, ки гармии зеризаминӣ ба рӯи замин интиқол дода шавад. Ҳамин афзоиши фишор метавонад муқовимати соиши шикофҳои табииро, ки дар ҳолати таниши интиқодӣ қарор доранд, коҳиш дода, ба лағжиши сейсмикии номатлуб низ оварда расонад.

Дар идоракунии анъанавии сейсмикӣ суръат ё фишори тазриқ вобаста ба фаъолияти сейсмикии мушоҳидашуда кам ё қатъ карда мешавад. Ин равиш метавонад хатарро кам кунад, аммо ҳамзамон гардиши моеъ ва иқтидори истихроҷи гармиро низ маҳдуд мекунад. Равиши қафасбандии шикасти лағжишӣ бошад, бо ҷойгир кардани чоҳҳои истеҳсолӣ ё сарҳадӣ дар атрофи чоҳи тазриқ ҳадаф дорад минтақаи фишорнокро аз ҷиҳати физикӣ ва гидравликӣ маҳдуд кунад.

Чоҳҳои қафас ҳамчун роҳҳои идорашавандаи баромади фишор амал мекунанд. Вақте моеъи тазриқшуда аз ин чоҳҳо истеҳсол мешавад, ҷамъшавии фишор метавонад кам шавад, моеъ бозпас гирифта шавад ва пешравии минтақаи вайроншудаи шикоф берун аз қафас маҳдуд гардад. Саволи асосии таҳқиқот ин аст, ки оё ин механизм дар суръатҳои гуногуни тазриқ ва часпакиҳои хеле гуногуни моеъ кор мекунад ё не.

Гипотезаи таҳқиқот чист?

Муҳаққиқон пешбинӣ карданд, ки дар системаҳои бе қафас суръати баланди тазриқ ва часпакии баланд фишори ковокиро дар назди нуқтаи тазриқ зуд зиёд карда, шикасти интиқодии шикофро осон мекунад. Дар системаҳои қафасдор бошад, гипотеза санҷида шуд, ки ҳамин параметрҳо метавонанд ҷараён ба сӯи чоҳҳои сарҳадӣ, холишавии фишор ва бозёфтро тақвият дода, шикасти пурраи шикофро пешгирӣ кунанд.

Ин ду интизории муқобил муҳиманд. Суръати баланд ва часпакии баланд ҳангоми ҳанӯз ташаккул наёфтани қафас метавонанд ҷамъшавии хатарноки фишори маҳаллиро ба вуҷуд оранд. Аммо пас аз ба вуҷуд омадани пайвасти гидравликӣ байни инжектор ва чоҳҳои истеҳсолӣ, ҳамон суръати баланд метавонад шикофҳоро кушода нигоҳ дошта, гузаронандагӣ ва қобилияти гирифтани моеъро зиёд кунад.

Қафасбандии шикасти лағжишӣ чӣ гуна кор мекунад?

Дар таҷҳизоти озмоишӣ як чоҳи марказии тазриқ аз чор тараф бо чоҳҳои истеҳсолӣ иҳота шудааст. Моеъи тазриқшуда дар оғоз ба интерфейси сусти атрофи нуқтаи тазриқ ворид мешавад. Бо баланд шудани фишор интерфейс кушода мешавад, лағжиш мекунад ё тарқишҳои маҳаллӣ ба вуҷуд меоянд. Вақте шабакаи шикофҳо ба чоҳҳои истеҳсолӣ мерасад, моеъи тазриқшуда аз ин чоҳҳо ба берун ҷорӣ шуданро оғоз мекунад.

Мушоҳида шудани ҷараён дар ҳамаи чор чоҳи истеҳсолӣ дар таҳқиқот ҳамчун меъёри визуалии ташаккули қафас истифода шудааст. Пас аз ин марҳила чоҳҳои истеҳсолӣ нуқтаҳои канории баромад барои моеъ ва фишорро ташкил медиҳанд. Ҳамин тавр, ба ҷойи афзоиши номаҳдуди минтақаи фишорнок ва осебдида, ҳадаф он аст, ки он байни марказ ва чоҳҳои сарҳадӣ нигоҳ дошта шавад.

Аммо қафаси аз ҳад калон метавонад бартарӣ надиҳад. Дар таҷрибае, ки истифодаи чоҳҳои истеҳсолии дуртар бо равғани часпакии баланд ба нақша гирифта шуда буд, пеш аз расидани моеъ ба чоҳҳои сарҳадӣ дар фишори 13,4 MPa шикасти пурраи шикоф рӯй дод. Ин мушоҳида нишон медиҳад, ки агар чоҳҳои истеҳсолӣ аз нуқтаи тазриқ хеле дур бошанд, қафас метавонад сари вақт ташаккул наёбад.

Таҷҳизоти озмоишӣ чӣ гуна омода карда шуд?

Блоки лағжишие, ки дар Шакли 1 нишон дода шудааст, 34,5 cm чуқурӣ, 24,4 cm паҳнӣ ва 26,9 cm баландӣ дорад. Таҷҳизот аз ду понаи аз алюминийи 6061-T6 сохташуда ва интерфейси сусти асосаш гипсӣ бо ғафсии 8 mm, ки байни ин понаҳо рехта шудааст, иборат буд. Геометрияи понаҳо сатҳи сунъии шикофро бо нишебии 45° ба вуҷуд овард.

Сатҳҳои алюминий барои таъмини часпиши такроршаванда бо қоғази регии 120 коркард шуданд. Гипс, об ва сусткунандаи реаксия бо таносуби 1,8:1,0:0,0015 омехта шуда, дар ҳарорати хона ҳадди ақал 24 соат сахт карда шуд. Қабати гипс дар миқёси озмоишгоҳӣ пуркунандаи ковоки дохили шикофи табиӣ ё маводи сангии майдашударо ифода мекунад.

Дар понаи болоӣ ҳамагӣ 17 чоҳ бо диаметри 4 mm мавҷуд аст. Яке аз онҳо чоҳи марказии тазриқ аст. 16 чоҳи дигар дар радиусҳои 3, 6, 9 ва 12 cm аз марказ, дар гурӯҳҳои чортоӣ ҷойгир карда шудаанд. Дар таҷрибаҳои қафасии ин таҳқиқот танҳо чор чоҳи дарунитарин дар масофаи 3 cm кушода монда, дигар чоҳҳо бо эпоксид баста шудаанд. Дар таҷрибаҳои бе қафас ҳамаи чоҳҳои атроф баста нигоҳ дошта шуданд.

Хусусиятҳои механикии шикофи сунъӣ кадомҳоянд?

Ковокии баланд имкон дод, ки ҳангоми тазриқи суст моеъ дар қабати гипс паҳн шавад ва миқдори назарраси моеъ дар ковокиҳо нигоҳ дошта шавад. Ин хусусият дар рафтори талафи моеъ ва паҳншавии фишор дар модели озмоишгоҳӣ нақши муҳим бозидааст.

Кадом моеъҳо ва суръатҳои тазриқ истифода шуданд?

Дар таҷрибаҳо барои пайгирӣ ду равғани рангкардашуда истифода шуданд:

• Равғани камчасп: 8,81 cP.
• Равғани часпакии баланд: 404 cP.

Равғани часпакии баланд тақрибан 46 маротиба аз равғани камчасп часпактар аст. Равғани камчасп бо суръатҳои 3,2, 16 ва 80 mL/dak, равғани часпакии баланд бошад бо суръати 16 mL/dak тазриқ карда шуд. Насосҳои дақиқи шприцӣ дебити доимиро нигоҳ доштанд ва дар таҷрибаҳо ҳаҷми ҳадафии ҳадди аксар 520 mL истифода шуд.

Дар маҷмӯъ ҳашт таҷриба арзёбӣ шуд: як таҷрибаи механикии лағжиш, се таҷрибаи гидросилжиши бе қафас ва чор таҷрибаи шикасти лағжишии қафасдор. Аз онҳо шароити бе қафас ва қафасдор барои равғани камчасп бо суръати 16 mL/dak дар таҳқиқоти қаблӣ гузориш шуда, барои муқоиса боз истифода шудааст. Аз ин рӯ, ибораи “шаш таҷрибаи нав” дар хулоса маънои онро дорад, ки аз ҳашт шароити умумӣ шаштояш нав буданд.

Шикоф зери кадом бор нигоҳ дошта шуд?

Дар таҷрибаҳои ибтидоии механикии лағжиш ба блок бо суръати 0,05 mm/dak бор дода шуда, бори миёнаи интиқодӣ барои шикасти пурра 121 ± 35 kN муайян гардид. Дар таҷрибаҳои тазриқи моеъ шикоф зери бори меҳварии 60 kN, яъне тақрибан %50 аз ин қимат, нигоҳ дошта шуд.

Ин равиш шикофи сунъиро ба ҳолати таниши интиқодӣ овард, ки худ аз худ намешикаст, вале бо афзоиши фишори ковокӣ ба ҳаракат оварда мешуд. Пас аз боркунӣ барои ба эътидол омадани фаъолияти акустикӣ 10 дақиқа интизор шуданд ва баъд тазриқ оғоз гардид.

Раванди таҷриба аз кадом марҳилаҳо иборат буд?

1. Додани бори лағжиш.
2. 10 дақиқа интизор шудан зери бори интиқодӣ.
3. Оғози тазриқи моеъ бо суръати муайяншуда.
4. Ташаккули қафас, ки бо ҷараён аз чоҳҳои истеҳсолӣ тасдиқ шуд.
5. 10 дақиқа интизор шудан пас аз тазриқ.
6. Шикасти пурраи механикӣ барои кушодани блок ва санҷидани интерфейс.

Таҷрибаҳои бе қафас бо он анҷом ёфтанд, ки тазриқ шикасти пурраи шикофро барангехт. Дар таҷрибаҳои қафасдор, агар тазриқ шикасти пурраро ба вуҷуд намеовард, дар охири таҷриба шикофи сунъӣ ба таври механикӣ шикаста мешуд. Ин шикасти ниҳоӣ барои мушоҳидаи минтақаи паҳншавии моеъ ва омода кардани таҷҳизот барои таҷрибаи баъдӣ анҷом дода шуд ва набояд ҳамчун нокомии бехатарӣ ҳангоми тазриқ тафсир гардад.

Системаи эмиссияи акустикӣ чиро чен кард?

Мавҷҳои эластикии басомади баланд, ки ҳангоми микротрещинаҳо, лағжиши соишӣ ва шикасти пурра ба вуҷуд меомаданд, бо 16 сенсори эмиссияи акустикӣ назорат шуданд. Ҳашт сенсор ба системаи амплитудаи баланд барои рӯйдодҳои калон ва ҳашт сенсор ба системаи ҳассосияти баланд барои ошкор кардани рӯйдодҳои хурд пайваст карда шуданд.

Сенсорҳои амплитудаи баланд дар диапазони 100–900 kHz ва қуллаҳои резонансии 190 ва 350 kHz кор карданд. Сенсорҳои ҳассосияти баланд дар диапазони 125–750 kHz ва резонанси тақрибан 300 kHz кор карданд. Азбаски сенсори рақами 7 дар системаи ҳассосияти баланд дар баъзе таҷрибаҳо дуруст кор накард, барои нигоҳ доштани мутобиқати байни таҷрибаҳо маълумоти ин сенсор аз ҳамаи маҷмуаҳои додаҳо хориҷ карда шуд.

Сенсорҳо тавассути партофтани тӯбчаҳои пӯлод аз баландии муайян калибр карда шуданд. Дар Шакли 2 мувофиқати байни энергияи аз тӯбча интиқолёфта ва шиддати баландтарини ченшуда барои канали 1 чунин дода шудааст:

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

Дар ин ҷо \(E\) энергияи ҳисобшудаи ба блок интиқолёфтаро бо ҷоул ва \(V\) бузургтарин шиддати мутлақи ченкардаи сенсорро бо волт ифода мекунад. Барои канали 1 коэффисиенти мувофиқат R²=0,971 аст. Ҳар як канал алоҳида калибр карда шуд.

Бузургии момент аз энергияи акустикӣ чӣ гуна ҳисоб карда шуд?

Ягона муодилаи рақамгузоришудаи таҳқиқот барои ҳисоб кардани бузургии муқоисавии момент аз энергияи эмиссияи акустикии озмоишгоҳӣ истифода шуд:

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

• \(M_w\): бузургии моменти ҳисобшуда.
• \(M_0\): моменти сейсмикӣ бо воҳиди N·m.
• 9,1 ва 1,5: коэффисиентҳои эмпирикии табдил байни момент ва бузургии момент.

Дар таҳқиқот фарз карда шуд, ки моменти сейсмикӣ ба энергияи озодшудаи эмиссияи акустикӣ баробар аст. Муаллифон ба таври возеҳ таъкид карданд, ки ин бузургиҳо танҳо барои муқоисаи байни таҷрибаҳо истифода мешаванд ва набояд бо заминларзаҳои саҳроӣ ё дигар системаҳои озмоишгоҳӣ мустақиман муқоиса шаванд.

Азбаски шиддатҳо дар системаи ҳассосияти баланд барои ҳисоб кардани бузургии боэътимод хеле хурд буданд, қиматҳои гузоришшудаи \(M_w\) танҳо аз системаи амплитудаи баланд гирифта шуданд. Илова бар ин, дар сенсорҳои амплитудаи баланди рақамҳои 4, 6 ва 7 баъзе сигналҳои шикасти пурра ба ҳолати сершавӣ расида, бурида шуданд. Аз ин рӯ, ба ҷойи танҳо як бузургии ҳадди аксар, шаклҳои мавҷ дар ҳамаи сенсорҳо низ муқоиса гардиданд.

Тазриқи сусти бе қафас чиро нишон дод?

Вақте равғани 8,81 cP бо суръати 3,2 mL/dak тазриқ шуд, фишор аз тақрибан 0,6 MPa то 1,5 MPa боло рафт. Бо вуҷуди расидан ба ҳадди ҳаҷмии насос, яъне 520 mL, тазриқ шикасти пурраи шикофро ба вуҷуд наовард. Пас аз таҷриба шикоф бо додани бори механикии 79 kN шикаста шуд.

Бузургии муқоисавӣ дар шикасти механикӣ −5,95 \(M_w\) арзёбӣ гардид. Дар тасвирҳои рангӣ радиуси минтақаи дохилии фишори баланд тақрибан 14,8 cm ва радиуси минтақаи паҳншавии фишори паст 24,4 cm арзёбӣ шуд. Моеъ қариб ба тамоми сатҳи шикоф паҳн гардид.

Дар суръати паст фишор нисбатан паст боқӣ монд, аммо вақти дарози тазриқ ба диффузияи моеъ ба минтақаи васеъ имкон дод. Ин шароит дар кӯтоҳмуддат шикасти пурраи вобаста ба моеъро ба вуҷуд наовард; аммо аз нуқтаи назари системаи қафасдор ҳаҷми моеъеро, ки ба ҷойи равона шудан ба чоҳҳои истеҳсолӣ ба маводи ковоки атроф мегурехт, зиёд кард.

Тазриқи миёнасуръати бе қафас чиро нишон дод?

Вақте равғани камчасп бо суръати 16 mL/dak тазриқ шуд, оғози шикаст дар 7,1 MPa мушоҳида гардид. Вақте фишор ба 9,6 MPa ва ҳаҷми тазриқшуда ба 161 mL расид, шикасти пурраи шикоф ба амал омад.

Бузургии максималии муқоисавӣ ҳангоми шикасти пурра −6,28 \(M_w\) гузориш шуд. Радиуси минтақаи фишори баланд 10,8 cm ва радиуси минтақаи паҳншавии фишори паст 11,9 cm арзёбӣ гардид.

Ин таҷриба нисбат ба тазриқи 520 mL бо суръати пасттар бо моеъи камтар шикасти пурра ба вуҷуд овард. Ҳангоми зиёд шудани суръати тазриқ барои паҳн шудани моеъ ба минтақаи васеъ вақти камтар монда, фишор дар минтақае наздиктар ба нуқтаи тазриқ мутамарказ шуд.

Тазриқи хеле баландсуръати бе қафас чиро нишон дод?

Вақте суръати равғани камчасп то 80 mL/dak зиёд карда шуд, фишор ба 10,2 MPa расид ва шикасти пурраи шикоф дар камтар аз як дақиқа пас аз оғози тазриқ ба амал омад. Барои шикасти интиқодӣ танҳо 26 mL равған лозим шуд.

Бузургии муқоисавӣ −6,50 \(M_w\) ҳисоб карда шуд. Радиуси минтақаи фишори баланд тақрибан 3,9 cm ва минтақаи паҳншавии фишори паст 8,3 cm буд. Гарчанде минтақаи шикаст хурдтар буд, афзоиши босуръати фишори маҳаллӣ ҳаракати пурраи шикофро барангехт.

Вақте суръат аз 16 mL/dak то 80 mL/dak панҷ баробар зиёд шуд, ҳаҷми интиқодӣ аз 161 mL то 26 mL коҳиш ёфт. Ба ибораи дигар, таҷрибаи суръати баланд бо тақрибан шаш баробар камтар моеъ шикасти пурра ба вуҷуд овард.

Часпакии баланд рафтори шикофи бе қафасро чӣ гуна тағйир дод?

Вақте равғани 404 cP бо суръати 16 mL/dak тазриқ шуд, танҳо пас аз 21 mL моеъ фишор ба 13,4 MPa расид ва шикасти пурраи шикоф ба амал омад. Бузургии максималии муқоисавӣ −6,33 \(M_w\) гузориш шуд.

Дар таҷрибаи камчасп бо ҳамон суръат 161 mL лозим буд, дар ҳоле ки равғани часпакии баланд танҳо бо 21 mL шикаст ба вуҷуд овард. Ҳамин тавр, ҳаҷми интиқодӣ тақрибан 7,7 баробар кам шуд. Паҳншавии сусттари моеъи часпакии баланд боиси мутамарказ шудани фишор дар назди чоҳи тазриқ гардид.

Дар санҷиши баъди таҷриба, илова ба шикасти лағжишӣ, дар наздикии чоҳи тазриқ тарқишҳои кашишӣ мушоҳида шуданд. Радиуси минтақаи фишори баланд 3,9 cm ва минтақаи паҳншавии фишори паст тақрибан 2,0 cm арзёбӣ гардид. Моеъ ба минтақаи васеъ паҳн нашуд; баръакс, фишори маҳаллӣ барои зуд шикастани шикоф кофӣ буд.

Тасвирҳои моеъи рангкардашуда чиро нишон медиҳанд?

Дар Шакли 6 сатҳҳои шикофе нишон дода шудаанд, ки баъд аз таҷриба кушода шуданд. Минтақаҳои сурхи тира ҷараёни бештари равғани рангкардашударо ва тибқи тафсири муҳаққиқон минтақаи ангезиши фишори баландро нишон медиҳанд. Минтақаҳои берунии сурхи равшантар ҷараёни диффузии фишори пастро, минтақаҳои сафед бошад қисмҳои солимеро нишон медиҳанд, ки равған ба онҳо нарасидааст.

Дар суръати паст ва часпакии паст минтақаи сурх қариб тамоми сатҳро пӯшонд. Бо зиёд шудани суръат минтақаи рангшуда хурд шуда, ба чоҳи тазриқ наздиктар гардид. Дар равғани часпакии баланд паҳншавӣ боз ҳам маҳдудтар шуда, дар атрофи чоҳи тазриқ тарқишҳои кашишии дароз пайдо шуданд.

Хатҳои амудии ҷорӣ дар тасвирҳо ҷараёни зеризаминие нестанд, ки ҳангоми таҷриба ба вуҷуд омада бошад, балки ифлосшавии рӯизаминиянд, ки ҳангоми кушодани блок рух додааст. Баъзе тарқишҳои калон, ки дар таҷрибаҳои қафасии камчасп дида шудаанд, низ на аз тазриқи моеъ, балки аз ҷудокунии механикӣ баъд аз таҷриба ба вуҷуд омадаанд.

Таҷрибаи қафасдори сустсуръат чиро нишон дод?

Вақте равғани камчасп бо суръати 3,2 mL/dak ба системаи қафасдор тазриқ шуд, оғози шикаст дар 2,1 MPa рух дод ва фишор то 5,4 MPa баланд шуд. Аввал чоҳи истеҳсолии поёнӣ тақрибан 10 дақиқа пас аз оғози тазриқ бо дебити 0,74 mL/dak ба истеҳсол оғоз кард. Чоҳҳои дигар баъдтар ва бо дебитҳои камтар ҷараён доданд.

Барои он ки дар чоҳи охирини истеҳсолӣ низ ҷараён дида шавад, тақрибан 182 mL равған тазриқ кардан лозим шуд. Дар ин нуқта фаъолияти эмиссияи акустикӣ якбора зиёд шуда, сипас суст гардид. Муҳаққиқон ин рафторро бо ташаккули пайвасти пурраи қафас алоқаманд карданд.

Бо вуҷуди тазриқи умумии 520 mL шикасти пурраи шикоф рӯй надод. Дар охири тазриқ таносуби дебити умумии истеҳсол ба дебити тазриқ %70 ± 1 буд. Аммо дар тавозуни ҳаҷмии ҷамъшуда танҳо 278 mL, яъне %53,5 ± 1 аз ҳаҷми тазриқшуда истеҳсол шуд. Тақрибан %43,5 дар дохили гипс монд ва %3 ҳамчун ихроҷи беруна сабт гардид.

“Самаранокии бозёфт” ва “ҳиссаи ҳаҷми умумии истеҳсолшуда” як меъёр нестанд. Қимати %70 дар таҳқиқот таносуби дебитҳоро дар охири таҷриба, қимати %53,5 бошад ҳаҷми умумии дар тамоми таҷриба бозпасгирифтаро ифода мекунад.

Пас аз таҷриба барои ҷудо кардани шикоф бори механикии 73 kN лозим шуд ва бузургии муқоисавӣ ҳангоми шикаст −5,96 \(M_w\) ҳисоб карда шуд. Радиуси минтақаи фишори баланд 14,4 cm ва минтақаи фишори паст 18,4 cm буд.

Дар ин шароит қафас шикасти пурраи шикофро пешгирӣ кард, аммо қисми назарраси моеъ ба гипс паҳн шуда, ба чоҳҳои истеҳсолӣ нарасид. Аз ин рӯ, муҳаққиқон қафасбандии суръати пастро аз нигоҳи бозёфти гидравликӣ ва маҳдуд кардани минтақаи фишорнок шароити камсамартарин арзёбӣ карданд.

Таҷрибаи қафасдори 16 mL/dak чиро нишон дод?

Вақте равғани камчасп бо суръати 16 mL/dak тазриқ шуд, ҳаракати лағжишӣ дар атрофи 9,9 MPa оғоз шуда, фишор ба 11 MPa расид. Ин фишор аз 9,6 MPa, ки дар таҷрибаи бе қафас бо ҳамон суръат шикасти пурраи шикофро ба вуҷуд оварда буд, баландтар аст; бо вуҷуди ин, шикофи қафасдор пурра нашикаст.

Чоҳи поёнӣ ба 4,8 mL/dak, чоҳҳои болоӣ ва рост ҳар кадом ба 3,4 mL/dak, чоҳи чап бошад ба 2,6 mL/dak дебити истеҳсол расиданд. Вақте тақрибан %25 ҳаҷми ҳадаф тазриқ шуд, фаъолияти акустикӣ якбора зиёд ва сипас равшан коҳиш ёфт. Ин тағйирот дар ҳамон даврае рӯй дод, ки ҳамаи чор чоҳи истеҳсолӣ ба ҷараён даромаданд.

Ҳамагӣ 520 mL моеъ тазриқ шуд ва шикоф дар тамоми вақти тазриқ устувор монд. Самаранокии бозёфт аз рӯи дебити истеҳсол дар охири таҷриба %88 ± 2 буд. Ба таври ҷамъшуда 400 mL, яъне %77 аз ҳаҷми умумӣ истеҳсол шуд; 120 mL дар дохили гипс монд.

Пас аз таҷриба барои кушодани механикии шикоф бори 134 kN лозим шуд. Ин қимат аз 73 kN дар таҷрибаи қафасии суръати паст хеле баландтар аст. Бузургии муқоисавӣ дар шикасти пурраи механикӣ −5,96 \(M_w\) ҳисоб карда шуд.

Радиуси минтақаи фишори баланд 6,6 cm ва радиуси минтақаи паҳншавии фишори паст 10,3 cm буд. Дар муқоиса бо шароити бе қафаси 16 mL/dak минтақаи фишори баланд тақрибан %39 ва минтақаи диффузия тақрибан %13 хурдтар шуд.

Вақте суръати қафасдор аз 3,2 mL/dak то 16 mL/dak зиёд карда шуд, бозёфт бар асоси дебит аз %70 то %88, яъне 18 банди фоизӣ афзуд. Радиусҳои минтақаи фишори баланд ва паст мутаносибан тақрибан %54 ва %44 кам шуданд.

Таҷрибаи қафасдори 80 mL/dak чиро нишон дод?

Вақте равғани камчасп бо суръати 80 mL/dak тазриқ шуд, оғози шикаст дар 10,7 MPa ба амал омад. Чоҳи поёнӣ, ки наздиктарин ҷойгир буд, ба тақрибан 21 mL/dak истеҳсол расид; дигар чоҳҳо дар диапазони 13,9–18,9 mL/dak ҷараён доданд.

Шумораи эмиссияи акустикии ҳассосияти баланд дар тамоми тазриқ афзоиш ёфт ва танҳо ҳангоми қатъ шудани тазриқ ба охир расид. Ин таҷриба нишон медиҳад, ки қафасбандии муваффақ ҳамеша хомӯшии акустикиро ба вуҷуд намеорад.

Бо вуҷуди тазриқи умумии 520 mL равған шикасти пурраи шикоф ба амал наомад. Самаранокии бозёфт бар асоси дебит %86 ± 1 ва ҳиссаи ҳаҷми ҷамъшудаи истеҳсолшуда %77 буд. Пас аз таҷриба барои шикасти пурра бори механикии 147 kN лозим шуд ва бузургии муқоисавӣ −5,96 \(M_w\) гузориш гардид.

Радиуси минтақаи фишори баланд 7,4 cm ва минтақаи паҳншавии фишори паст 10,3 cm буд. Дар таҷрибаи бе қафаси 80 mL/dak танҳо 26 mL равған шикасти пурра ба вуҷуд оварда буд, дар ҳоле ки системаи қафасдор 520 mL, яъне 20 маротиба бештар моеъро бе шикасти пурраи шикоф қабул кард.

Таҷрибаҳои қафасдори 16 ва 80 mL/dak натиҷаҳои хеле наздик доданд. Фишори миёнаи тазриқ дар ду таҷриба 10,85 ± 0,15 MPa, самаранокии бозёфт %87 ± 1, ҳиссаи истеҳсоли ҷамъшуда %77, радиуси минтақаи фишори баланд 7,0 ± 0,4 cm ва радиуси минтақаи фишори паст 10,3 cm буд. Ин монандӣ нишон медиҳад, ки афзоиши суръат аз 16 mL/dak боло ба самаранокии қафаси озмоишгоҳӣ саҳми иловагии калон надодааст.

Моеъи часпакии баланд дар дохили қафас чӣ гуна рафтор кард?

Вақте равғани 404 cP бо суръати 16 mL/dak ба системаи қафасдор тазриқ шуд, оғози шикаст дар 13,4 MPa рух дод. Ин фишор бо қимате, ки дар таҷрибаи бе қафас шикасти пурраи шикофро ба вуҷуд оварда буд, яксон аст. Пас аз пайваст шудани шикоф ба чоҳҳои истеҳсолӣ фишор якбора коҳиш ёфта, дар диапазони 3,1–4,1 MPa устувор шуд.

Истеҳсол пас аз тазриқи 27 mL равған оғоз гардид. Аз сабаби самти тарқишҳои нави кашишӣ ҷараён асосан дар чоҳи болоӣ мутамарказ шуда, дебити ин чоҳ ба 12,3 mL/dak расид. Чоҳҳои дигар истеҳсоли камтар доданд.

Фаъолияти акустикӣ дар аввал якбора зиёд шуд, аммо пас аз тазриқи 168 mL, бо вуҷуди идомаи тазриқ, хомӯш гардид. Ин хомӯшӣ, ки ҳамзамон бо ҷараён аз ҳамаи чор чоҳи истеҳсолӣ мушоҳида шуд, ҳамчун нишонаи ташаккули гидравликии қафас тафсир гардид.

Ҳамагӣ 520 mL моеъ ҳангоми тазриқ шикасти пурраи шикофро ба вуҷуд наовард. Самаранокии бозёфт бар асоси дебит %89 ± 1 ва ҳиссаи ҳаҷми ҷамъшудаи истеҳсолшуда тақрибан %77 буд. Тақрибан 117 mL равған дар гипс монд.

Радиуси минтақаи фишори баланд 5,1 cm ва радиуси минтақаи паҳншавии фишори паст 6,5 cm буд. Дар таҷрибаи бе қафаси часпакии баланд 21 mL шикасти пурра ба вуҷуд оварда буд, дар ҳоле ки системаи қафасдор 520 mL, яъне тақрибан 24,8 маротиба бештар моеъро бе шикасти пурраи шикоф қабул кард.

Пас аз таҷриба барои ҷудо кардани шикоф танҳо бори механикии 72 kN лозим шуд ва бузургии муқоисавӣ −6,33 \(M_w\) ҳисоб карда шуд. Дар таҷрибаи қафасдори камчаспи 16 mL/dak 134 kN лозим буд, ки нишон медиҳад ҳангоми тазриқи моеъи часпакии баланд шояд деформатсия ё озодшавии бештари энергия ба амал омада бошад.

Часпакии моеъ ба самаранокии қафас чӣ гуна таъсир расонд?

Дар ҳамон суръати 16 mL/dak равғани часпакии баланд нисбат ба равғани камчасп фишори баландтари оғози шикаст, вале баъд аз ташаккули қафас фишори пасттари устувори ангезишро ба вуҷуд овард. Коҳиши фишор бо он алоқаманд карда шуд, ки тарқишҳои кашишии васеътар ва роҳҳои ҷараёне, ки ба чоҳҳои истеҳсолӣ пайвастанд, муқовимати гидравликиро кам карданд.

Часпакии баланд радиуси минтақаи фишори баландро тақрибан %23 ва минтақаи паҳншавии фишори пастро тақрибан %37 кам кард. Бо вуҷуди ин, самаранокии бозёфт бар асоси дебит тақрибан %88,5 ± 0,5 ва ҳиссаи истеҳсоли ҷамъшуда тақрибан %77 буда, аз часпакии моеъ ба таври калон вобаста намонд.

Равғани часпакии баланд, гарчанде ба минтақаи хурдтар таъсир кард, ҳангоми тазриқ эмиссияи акустикии бештар тавлид намуда, шикофҳои омехтаи кашишӣ-лағжишӣ ба вуҷуд овард. Аз ин рӯ, часпакии баланд баъд аз ташаккули қафас метавонад ҷараёнро устувор кунад, аммо пеш аз ташаккули қафас хатари фишори баланди маҳаллӣ ва шикасти бармаҳалро дорад.

Самаранокии бозёфт чӣ гуна муайян карда шуд?

Дар таҳқиқот самаранокии бозёфт ҳамчун таносуби дебити умумии истеҳсол дар охири таҷриба ба дебити тазриқ муайян шудааст:

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

• \(\sum Q_{\text{üretim}}\): дебити умумии лаҳзавӣ, ки аз чоҳҳои кушодаи истеҳсолӣ чен шудааст, mL/dak.
• \(Q_{\text{enjeksiyon}}\): дебити доимӣ, ки аз чоҳи марказӣ дода шудааст, mL/dak.

Ин меъёр мустақиман нишон намедиҳад, ки аз ҳаҷми умумии тазриқшуда дар давоми таҷриба чӣ қадар баргардонида шудааст. Масалан, дар таҷрибаи қафасии суръати паст таносуби дебит %70 буд, дар ҳоле ки бозёфти ҳаҷмии ҷамъшуда %53,5 буд. Дар се таҷрибаи дигари қафасӣ таносуби дебит тақрибан %86–89 ва ҳиссаи истеҳсоли ҷамъшуда тақрибан %77 буд.

Чаро тақсимоти чоҳҳои истеҳсолӣ муҳим аст?

Дар таҷрибаҳои равғани камчасп дебитҳои чор чоҳи истеҳсолӣ нисбатан мутавозин буданд. Дар равғани часпакии баланд бошад, истеҳсоли чоҳи болоӣ бартарӣ дошт. Сабаб он буд, ки тарқишҳои кашишии назди чоҳи тазриқ ҷараёнро ба самти муайян канализатсия карданд.

Ин номутаносибӣ нишон медиҳад, ки дар шароити номуайянии самти шикоф як чоҳи ягонаи истеҳсолӣ метавонад нокифоя бошад. Якчанд чоҳе, ки дар атрофи инжектор ба самтҳои гуногун ҷойгир шудаанд, эҳтимоли гирифтани самтҳои ғайричашмдошти шикофро зиёд мекунанд.

Эмиссияи акустикӣ ташаккули қафасро чӣ гуна нишон дод?

Дар таҷрибаҳои қафасии камчаспи 3,2 ва 16 mL/dak фаъолияти эмиссияи акустикӣ пеш аз оғози ҷараён дар чор чоҳи истеҳсолӣ ё ҳамзамон бо он зуд зиёд шуда, баъд ба таври назаррас коҳиш ёфт. Дар таҷрибаи қафасии часпакии баланд низ пас аз афзоиши аввалия, бо вуҷуди идомаи тазриқ, хомӯшӣ ба вуҷуд омад.

Муҳаққиқон ин намунаи вақтро чунин тафсир мекунанд: фаъолияти ибтидоии акустикӣ пешравии шикофҳо аз инжектор ба сӯи чоҳҳои истеҳсолӣ ва ташаккули пайвасти гидравликиро ифода мекунад. Пас аз кушода шудани роҳҳои истеҳсол фишор паст мешавад ва мутамарказшавии танише, ки метавонист шикофро берун аз қафас пеш барад, кам мегардад.

Аммо дар таҷрибаи 80 mL/dak фаъолияти акустикӣ пас аз ташаккули қафас ҳам идома ёфт ва танҳо ҳангоми қатъ шудани тазриқ ба охир расид. Аз ин рӯ, барои тасдиқи ташаккули қафас на танҳо ба шумораи эмиссияҳои акустикӣ, балки ба ҷараён дар чоҳҳои истеҳсолӣ, тағйири фишор ва намунаи замонии фаъолияти акустикӣ якҷоя назар кардан лозим аст.

Бузургиҳои моментро чӣ гуна бояд тафсир кард?

Рӯйдодҳои озмоишгоҳӣ тақрибан аз −10,3 то −5,95 \(M_w\) ҳисоб карда шуданд. Ин қиматҳои ниҳоят хурд аз ҷиҳати физикӣ ба заминларзаҳои эҳсосшавандаи саҳроӣ баробар нестанд. Пайвасти сенсорҳо, сарҳадҳои мавод, сустшавии басомади баланд, сершавӣ ва фарзияи табдили энергия ба натиҷаҳо таъсир мерасонанд.

Муҳаққиқон қиматҳои бузургиро на ҳамчун ченаки мутлақи заминларза, балки барои арзёбии фарқиятҳои нисбии энергия байни таҷрибаҳо истифода карданд. Шакли мавҷи пурқувваттар ҳангоми шикасти пурра чунин тафсир шуд, ки ҳангоми тазриқ энергияи камтар озод шуда, барои лаҳзаи шикаст энергияи бештар боқӣ мондааст.

Чаро системаҳои қафасдор ва бе қафас гуногун рафтор карданд?

Дар системаи бе қафас зиёд шудани суръати тазриқ боиси ҷамъшавии босуръати фишор ва ба амал омадани шикасти пурраи шикоф бо ҳаҷми камтар гардид. Дар системаи қафасдор бошад, пас аз ба кор даромадани чоҳҳои истеҳсолӣ суръати баланд роҳҳои ҷараён байни инжектор ва истеҳсолкунандагонро кушода нигоҳ дошта, моеъро ба ҷойи паҳн шудан дар маводи ковок ба сӯи чоҳҳо равона кард.

Аз ин рӯ, ҳамон суръати баланди тазриқ пеш аз ташаккули қафас метавонад нақши ноустуворкунанда дошта бошад, вале пас аз ташаккули қафас метавонад гузаронандагӣ ва бозёфтро зиёд кунад. Натиҷа нишон медиҳад, ки суръати тазриқро танҳо ба худӣ худ ҳамчун бехатар ё хатарнок тасниф кардан мумкин нест.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• Дар шикофи сунъии бе қафас зиёд шудани суръати тазриқ ҳаҷми моеъеро, ки барои шикасти пурра лозим буд, ба таври назаррас кам кард.
• Дар системаи бе қафас равғани часпакии баланд дар ҳамон суръат нисбат ба равғани камчасп бо ҳаҷми тақрибан 7,7 маротиба камтар шикасти пурра ба вуҷуд овард.
• Дар ҳеҷ кадоме аз таҷрибаҳои қафасдор, ки дар онҳо пайвасти гидравликӣ бо чоҳҳои истеҳсолӣ ба вуҷуд омада буд, ҳангоми тазриқи 520 mL шикасти пурраи шикоф рух надод.
• Дар таҷрибаи қафасии камчасп баланд кардани суръат аз 3,2 mL/dak то 16 mL/dak бозёфтро зиёд ва минтақаи паҳншавии моеъро кам кард.
• Азбаски натиҷаҳои таҷрибаҳои қафасии 16 ва 80 mL/dak ба ҳам наздик буданд, фоидаи зиёд кардани суръат пас аз як сатҳи муайян ба плато расид.
• Дар таҷрибаи қафасии часпакии баланд, пас аз пайваст шудани шикоф ба чоҳҳои истеҳсолӣ, фишор аз 13,4 MPa то диапазони 3,1–4,1 MPa коҳиш ёфт.
• Ташаккули қафас дар аксари шароитҳо бо афзоиши эмиссияи акустикӣ, ба кор даромадани чоҳҳои истеҳсолӣ ва сипас коҳиши фаъолияти акустикӣ ҳамроҳ буд.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот исбот намекунад

• Нишон дода нашудааст, ки қафасбандии шикасти лағжишӣ дар майдонҳои воқеии геотермалӣ заминларзаҳои калонро ба таври қатъӣ пешгирӣ мекунад.
• Муайян нашудааст, ки фосилаи 3 cm байни чоҳҳо дар қафаси озмоишгоҳӣ дар миқёси саҳроӣ ба чӣ мувофиқат мекунад.
• Дар таҳқиқот ҳарорати воқеии резервуари геотермалӣ, гетерогении табиии санг ё шабакаҳои сершумори шикофҳои табиӣ ифода нашудаанд.
• Рафтори равғанҳои истифодашударо бо об, оби шӯр, моеъи суперкритикӣ ё моеъҳои воқеии ангезиши саҳроӣ яксон ҳисоб кардан мумкин нест.
• Бузургиҳои эмиссияи акустикӣ наметавонанд ҳамчун бузургии дақиқи моменти заминларзаҳои саҳроӣ тафсир шаванд.
• Исбот нашудааст, ки суръати баланди тазриқ дар ҳамаи тарҳҳои қафас хатари сейсмикиро кам мекунад.
• Нишон дода нашудааст, ки ҳар як коҳиши фаъолияти микро-сейсмикӣ худ ба худ маънои ташаккули муваффақи қафасро дорад.
• Имконпазирии иқтисодӣ, арзиши пармакунӣ, истеҳсоли дарозмуддати гармӣ ё умри истифодабарии майдон арзёбӣ нашудааст.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот кадомҳоянд?

Таҳқиқот суръати тазриқ, часпакии моеъ ва ҳолати қафасро ба таври низомманд муқоиса кардааст. Иҷро шудани таҷрибаҳои бе қафас ва қафасдор бо ҳамон таҷҳизоти механикӣ, бори ибтидоӣ ва системаҳои ченкунӣ имкон дод, ки таъсири параметрҳои амалиётӣ мустақиман муқоиса шавад.

Фишор, ҳаҷми тазриқ, дебити истеҳсол, эмиссияи акустикӣ, мустаҳкамии механикӣ пас аз таҷриба ва паҳншавии моеъи рангкардашуда якҷоя арзёбӣ шуданд. Ба ҷойи такя ба як меъёр, муттаҳид кардани нишондиҳандаҳои гидравликӣ, механикӣ ва сейсмикӣ тасвири мукаммалтареро аз ташаккули қафас ва устувории шикоф пешниҳод кард.

Маълумоти хоми таҷрибавӣ, видеоҳо ва маҷмуаҳои иловагии додаҳо тавассути Zenodo дастрас карда шудаанд. Ин бозтаҳлили таҷрибаҳо ва санҷиши мустақили ҷузъиёти методиро осон мекунад.

Маҳдудиятҳои асосии таҳқиқот кадомҳоянд?

Таҷрибаҳо дар понаҳои алюминий ва интерфейси гипсии дорои ковокии баланд гузаронида шуданд. Шикофҳои воқеии геотермалӣ гетерогении минералогӣ, сатҳҳои ноҳамвор, гузаронандагии тағйирёбанда, таниши бисёрмеҳварӣ, ҳарорати баланд ва шабакаҳои мураккаби шикофҳои табииро дар бар мегиранд. Таҷҳизоти озмоишгоҳӣ ҳамаи ин хусусиятҳоро пурра ифода намекунад.

Барои ҳар як шароити амалиётӣ шумораи таҷрибаҳо маҳдуд аст. Муқоисаҳои асосии таҳқиқот аксаран ба як таҷриба барои ҳар як шароит асос ёфтаанд. Аз ин рӯ, фоизҳо ва фарқиятҳои овардашуда на тақсимоти омории популятсияи васеи таҷрибаҳо, балки мушоҳидаҳои ҳамин маҷмуаи таҷрибавиро ифода мекунанд.

Ҷойгиршавии манбаъҳои эмиссияи акустикӣ ба таври боэътимод ҳисоб карда нашуд. Фарқи калони сахтӣ байни алюминий ва гипс, имкон доштани ҷойгиркунии сенсорҳо танҳо дар ду рӯи блоки поёнӣ ва интерфейси суст паҳншавии сигналҳоро мураккаб карданд.

Баъзе каналҳо дар системаи амплитудаи баланд ҳангоми шикасти пурра ба сершавӣ расиданд. Бузургиҳои моменти ҳисобшуда бузургии мутлақи сейсмикӣ нестанд ва бояд танҳо барои муқоисаи дохили таҷриба истифода шаванд.

Таносуби андозаи қафас ба андозаи шикоф муҳимтарин номуайяние мебошад, ки бояд ба миқёси саҳроӣ интиқол дода шавад. Азбаски қафаси калон дар таҷрибаи часпакии баланд сари вақт ташаккул наёфт, шикасти пурра ба амал омад. Дар майдони воқеӣ интихоби нодурусти фосилаи байни чоҳҳо метавонад хатари шабеҳи ҷамъшавии бармаҳали фишорро ба вуҷуд орад.

Аз нигоҳи энергияи геотермалӣ аҳамияти эҳтимолӣ чист?

Натиҷаҳои озмоишгоҳӣ нишон медиҳанд, ки равиши анъанавии ҳамеша кам кардани суръати тазриқ дар системаҳои қафасдор на ҳамеша беҳтарин самаранокии гидравликиро медиҳад. Суръати хеле паст сабаб шуд, ки моеъ пеш аз расидан ба чоҳҳои истеҳсолӣ ба санги атроф паҳн шавад ва бозёфт коҳиш ёбад.

Қафасе, ки бо фосилаи мувофиқи чоҳҳо сари вақт ташаккул меёбад, метавонад ҳамзамон гардиши дебити баланд ва маҳдуд кардани минтақаи сейсмикиро таъмин кунад. Ин аз нигоҳи имкони расидан ба иқтидори бештари интиқоли гармӣ дар системаҳои такмилёфтаи геотермалӣ муҳим аст.

Бо ин вуҷуд, таҳқиқот далели татбиқи саҳроиро пешниҳод намекунад. Барои системаи қафас чоҳҳои иловагӣ, ҷойгиркунии дақиқи чоҳҳо, идоракунии истеҳсол ва мониторинги микро-сейсмикӣ лозим хоҳад буд. Имконпазирии иқтисодӣ ва техникии усул танҳо тавассути таҷрибаҳои миқёси резервуар арзёбӣ карда мешавад.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Хулосаи маҷмӯии шароити таҷриба

Муқоисаи ададии таҷрибаҳои бе қафас

Дар таҷрибаҳои бе қафас бо зиёд шудани суръат ё часпакии моеъ минтақаи паҳншавии моеъ хурдтар шуд, вале фишори маҳаллӣ дар атрофи нуқтаи тазриқ баландтар ва ҳаҷми лозим барои шикасти интиқодӣ камтар гардид.

Муқоисаи ададии таҷрибаҳои қафасдор

Радиусҳои ҷадвал мутаносибан минтақаи ангезиши фишори баланд ва минтақаи паҳншавии фишори пасти ранги равшантарро нишон медиҳанд. Дар ҳеҷ яке аз чор шароити қафасдор ҳангоми тазриқ шикасти пурраи шикоф рух надод.

Хулосаҳои асосии методӣ

• Самаранокии қафас танҳо бо фишор не, балки якҷоя бо дебити истеҳсол, тавозуни моеъ, паҳншавии ранг, эмиссияи акустикӣ ва мустаҳкамии механикӣ баъд аз таҷриба арзёбӣ шуд.
• Талафи баланди диффузивӣ дар суръати паст самаранокии гидравликии қафасро коҳиш дод.
• Суръати миёна дар таҷрибаи камчасп ҳам яке аз баландтарин бозёфтҳоро ва ҳам паҳншавии маҳдуди моеъро таъмин кард.
• Суръати хеле баланд нисбат ба шароити 16 mL/dak бозёфти иловагии назаррас надод; бо вуҷуди ин, шикасти пурра ба вуҷуд наовард.
• Часпакии баланд пеш аз ташаккули қафас хатари интиқодӣ ба вуҷуд овард; пас аз ташаккули қафас фишорро паст ва минтақаи паҳншавиро хурд кард.
• Андозаи қафас, суръати тазриқ ва часпакии моеъ бояд якҷоя тарҳрезӣ шаванд; ҳеҷ яке аз ин параметрҳо ба танҳоӣ бехатариро муайян намекунад.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Номи аслии таҳқиқот: Laboratory Study on the Effects of Injection Rate and Viscosity on Shear Fracture Caging

Муаллифон ва тартиб: Yerkezhan Madenova, Luke P. Frash, Ting Chen, Jake Parsons, Wenfeng Li, Meng Meng, Bijay KC, Jesse Hampton, Qiquan Xiong, Hari Viswanathan.

Саҳми баробар ё ҳаммуаллифии аввал: Нишон дода нашудааст.

Муаллифи масъул: Yerkezhan Madenova.

Пайвандҳои асосии муассисавӣ:

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

Суроғаҳои ҷории зикршуда: Барои Yerkezhan Madenova — University of Wisconsin–Madison; барои Jake Parsons — University of Houston; барои Qiquan Xiong — University of Pittsburgh.

Навъи манбаъ: Препринти механикаи таҷрибавии санг ва ангезиши резервуари геотермалӣ, ки ба таҷрибаҳои назоратшавандаи озмоишгоҳӣ асос ёфтааст.

Ҳолати арзёбии ҳамтоён: Ин таҳқиқот препринтест, ки аз арзёбии ҳамтоён нагузаштааст; натиҷаҳо бояд бо дарназардошти ин маҳдудият хонда шаванд.

Соли нашр ва санаи сабт: 2026; дар саҳифаи сабти SSRN нишон дода шудааст, ки он 15 июни 2026 пешниҳод шудааст.

DOI: 10.2139/ssrn.6947716.

Платформаи нашр: SSRN.

Ҳолати маҷалла: Дар файл навишта шудааст, ки таҳқиқот ба маҷаллаи International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences пешниҳод шудааст. Ин ибора маънои қабул ё нашр шудан дар маҷалларо надорад. Нусхаи нашршудаи арзёбишуда тасдиқ нашудааст.

Ношири аслӣ: Нусхаи мавҷуда препринти SSRN аст. SSRN аз ҷониби Elsevier идора мешавад. Азбаски нусхаи маҷаллавӣ нашр нашудааст, барои ин таҳқиқот сабти тасдиқшудаи нашри аслии маҷалла вуҷуд надорад.

Пайванди расмии препринт:Саҳифаи таҳқиқот дар SSRN

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

Дастрасӣ ба додаҳо: Додаҳои иловагии таҷрибавӣ, ки таҳқиқотро дастгирӣ мекунанд, дар сабти Zenodo 10.5281/zenodo.10956588 ба таври дастрасии озод пешниҳод шудаанд. Дар матн инчунин сабтҳои Zenodo барои видеоҳои таҷриба ва маҷмуаҳои ҷудогонаи додаҳои таҷрибавӣ оварда шудаанд.

Маблағгузорӣ: Таҳқиқот аз ҷониби барномаи Basic Energy Sciences-и Вазорати энергетикаи ИМА ва барномаи Los Alamos National Laboratory Laboratory Directed Research and Development – Exploratory Research дастгирӣ шудааст.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад.

Ин шарҳи тоҷикӣ бар асоси матн, усули таҷрибавӣ, муодила, ҷадвалҳо, силсилаҳои вақт, графикҳои эмиссияи акустикӣ, тасвирҳои паҳншавии ранг ва натиҷаҳои таҳқиқоти боршуда таҳия шудааст. Даъвоҳои дар таҳқиқот набуда дар бораи муваффақияти саҳроӣ, татбиқпазирии тиҷоратӣ ё пешгирии қатъии заминларза илова нашудаанд.

Маҳдудиятҳои асосии таҳқиқот инҳоянд: аз арзёбии ҳамтоён нагузаштани он, маҳдуд мондан ба миқёси озмоишгоҳӣ, истифодаи шикофи сунъии гипс-алюминий, шумораи маҳдуди таҷрибаҳо барои ҳар шароит, натавонистани ҷойгиркунии боэътимоди рӯйдодҳои акустикӣ, сершавии сигнал дар баъзе сенсорҳо ва номаълум будани тарзи миқёсбандии андозаи қафас ба андозаи воқеии шикоф. Пеш аз тасдиқи натиҷаҳо дар миқёси саҳроӣ, онҳо набояд ҳамчун кафолати бехатарӣ дар резервуарҳои воқеии геотермалӣ тафсир шаванд.