Способ определения ориентировки трещиноватости Советский патент 1989 года по МПК E21C39/00 

14зоореге11ие относится к геологии и горном} Д1 1 и используется для оп)еде;1ения ориентиронки трещиноватости при гидрогеологических и инженерно-геологических прогнозах.

Цель изобреленин - повышение точности и сокрап1ение в1)емепи ог1)еделе}|ия ориентировки трещиноватости.

На фиг. 1 изображен керн с трепщной в проекциях (1 -- плоскость трещины, 2 видимая линия падения трепи1ны, 3 - борозда скольжения); на фиг. 2 диаграмма ориентировки систем трещиновагости в керие (точками показаны п(), 1ожения на диаграмме треп1ин из керна скважин I; крестиками -- из скважины 2 в круг обведены центры систем).

Способ осуществляют следующим обра3ONI.

С.та.чдартными методами колонковою бурения с отбором керна бурят две скважин).

которые пересекаются в одной точке под углом пе менее 20°, так как необходимо предусмотреть, чтобы обе скважины встретили одни и те же системы трепииюватости. Этот угол обеспечивает получение единственного варианта истинной ориентировки, при угле менее 20° в результате подбора получается больпюе количество ориентировок, удовлетворяюпшх заданным условиям, что делает задачу не разреп1имой.

Затем производят замер ориентировки скважин в точке пересечения стандартным инклинометром. Измеряют углы трещинова- тоети в участках керна скважин, отстоящих на 10 м вверх и вниз от точки пересечения. Замеряют острый угол между осью керна и видимой линией падения трещины () и острый угол борозд скольжения .между бороздой и видимой линией падения () как показано на фиг. 1. При этом угол борозд скольжения считается положиО1

|С

00

х

о

00

тельным, если борозды располагаются влев(з от направления видимой линии падения, и отрицательным нри нротивоноложном направлении борозд. Углы ч| измеряют с точностью l() что обусловлено кривизной трещин, которая де,1ает невозможными более точные замеры. Значения углов наносят диаграмму, показанную на фиг. 2, где

оси абсцисс угол у, а но оси ординат - Y- На диаграмме выделяют группы сближенных точек, характеризующих системы трещино- ватости, и центры этих групп считают элементами ориентировки систем трещинова- тости в керне ( / и v, которые связаны с э.лементами истинной ориентировки соотношениями:

Изобретение относится к геологии и горному делу и может быть использовано для определения ориентировки трещиноватости при гидрогеологических и инженерно-геологических прогнозах. Цель - повышение точности и сокращение времени определения ориентировки трещиноватости. Бурят скважины с отбором керна и измеряют углы трещин в керне. Подразумевают, что бурят пересекающиеся под углом не менее 20° скважины. После извлечения керна дополнительно измеряют углы борозд скольжения в керне каждой скважины, а по соответствию заданных и измеренных углов ориентировки судят об ориентировке трещиноватости. При углах менее 20° между пересекающимися скважинами задача становится неразрешимой в силу большого количества ориентировок. 2 табл., 2 ил.

L

cosd. sin( - )

cirCtt л / // , п . ///f i ijf

зтп/( sino -cos/5 coso. cos(ot -/и )J 9J -arccos fees л// cos ( -p ) s i nyS -cos sinc/ . j) (2)

COSiX

F -t-arcti 4-.---Й-Т I-.sin 6 SI

iX sin

in ( -..« )

-cos/ cosoc cos( -A)J

где a -- ;i3HM --i оси скнажипы;

a ч гол наклона скважины;

Р - азимут падения трешины;

fi - уг ол падения трещины; угол борозд скольжения в естест- венно.м залегании в плоскости ipe- И1ИН1 1, равен нулк при вертпкал - И1)1Х бороздах, со знаком «плюс ес,лн борозды идут в.пево при взгля- де по направ.лению падения;

J угол борозд скольжения в ке)не;

угол греищны к оси керна.

Все азимуты подставляются непосредст- вепно по данным замеров, если они в вос- гочных румбах, и в виде отрицательных yi лов (а -360 I, если в запидн1 1.х румбах. При вертикальном наденин трешинь азимут берется наиболее б.шзкпи к азимуту падения скважины. При по,лучении угла боро i i больше 90 необходимо огняль абсолютигн- значение угла бо|)о . от и остатк npncBon гь зпак. протнвоноложнь й глх , no.iv чен1{ому но В1)1раженик) (1). Э Ю и будс угол борозд в керне. Подсгав.ляя в (1), 12) углы i д, 1я nepBoii скважины, нах(.)дят все- возможи1)1е сочетает у|лов с пнгервалом 40, удов.1етворяю1цие выражениям (1), () Эти сочетания свс.)дятся в таблицу.

Подставляя в выражения (1). (2) углы а и } для второй скважины и поочередно yr. Uji из найде1ЦП)1.х сочетапий, на.ходят то из сочетаний, которое максимально удовлетворяет у|-.чам д.ля второй скважшпй. Эго сочетание углов р и является искомой ориентировкой треиишоватости. Эту операцию производят дважды, добиваясь итогового пнте)- вала определения углов р 10.

Слюсоб использован д.ля определения о()и- е 1тировки трешиноватоети но двум скважинам на реальном месторождении, пробуренным навстречу друг другу и имеющим острый угол 24° между собой. В обеих скважинах измеряют их ориентировку, угл1,1 трещин к оси керна и угл1)1 борозд ск(хльжения.

in

in ( -..« )

-cos/ cosoc cos( -A)J

(3)

0

Q

5

0

5

5

0

В скважи1 е центр расп 1еделения третин (фиг. 2) имеет координаты; + 45 45 ; в скважине 2 у + 80, +45 . Уг.лы для пе)вой скважины ), о.-- 79,5 ; для второй скваж11ны -а 5 а 76°. Подставив в выражение (2) углы а для первой скважины, осуп1,ествляют после- довательньп перебор уг.лов р через 10 и углов р через 40° и выявляют такие значения 1лов р и р, нри которых соответствует наб,людаемому для исследуемой системы первой скважиньг Таких пар 9 вариантов. Пайденпые зпачения углов р и Р нодставляют в )аж;епие (3) и находят углы р , отвечающие каждому из варпа11Т(.)в известен). Замепнв углы ос в вы)ажениях (Ij, (2) па ориен гнровку (ж I кваж11ны, iiOjTCTaBnB все ранее найденные варианты cooTHOHienn и уг,лов р, П(лучак)т ;;1аченпя j и , дп,лжнь во в-(0))й скиа/кине при рассмат И1наем ых соот- но1пеп1 ях у1 лов р (габл. 1 )

Иариат --80 р. 4П . +( .laer при расчеге паибо;кч бличкие ;1начс- ния j и к наб..тю.1аем1) м для второй скважины и ег(.) с,ледуе1 . .ia i оубую оценку элемен гов о|)иеп i ироики грешинова- госгп. Для получения более точной оценки пронзиодят повторный расчет в бо.лее у.жом шпч рва.ле (таб. 2).

формула из1 6реIения

(пособ определеппя ориентировки треши- понглчч ги, включающий бурение сква/кин с огбором керна и измерение уг.кя трещин в ке)не, )тличак)Ч(ийся тем, что, с це.лью повышения точ 1ости и сокращения времени опре- де,ления о)иентировки трешиноватоети, бу- |)ят 11ересе1.;аю циеся нод углом не менее 20 скважины, допо.лнительио измеряют у| ол борозд скольжения в керне и но соответствию зад;)нн1)1х и изме)епных yiMOB ориентировки судят об ()риентир(пже трещи поза гости.

Грубый подбор элементов ориентировки сие темь;

Прямоугольники: сочетания Д и р , удовлетворяющие значению угла к оси керна системы в скаажине 1; под чертой угол ft , удовлетворяющий углу борозд системы в скважине 1; над чертой - уг.мы .ч оси керна и углы борозд в керне (Г), получаемь;е пр найденных значениях З , Д , S сквахине 2,

Таблица

Точный подбор элементов ориентировки систем (условные обозначения в табл. 1)

Таблица

фигЛ

-50 -60 -70 -80 90 - 50 -t-fO -l-UO

Фиг 2