Экспериментальное изучение акустических свойств гидратсодержащих и мерзлых осадочных пород при разных Р - Т-условиях для целей поисков скоплений газовых гидратов в донных осадках водоемов и криолитозоне

Изготовлена лабораторная установка, позволяющая формировать образцы (в основном песчаные), содержащие воду, лед, гидраты метана и тетрагидрофурана (ТГФ). Установка включает камеру высокого давления (до 45 МПа), в которой размещается образец (диам. 30 мм и высотой 10 - 50 мм), и ряд сервисных блоков. Система автоматизации позволяет выполнять в автономном режиме длительные эксперименты. В качестве гидратообразователей использованы метан и ТГФ. Выполнены более 100 экспериментов разной длительности (до 10 сут). Цель всех экспериментов - изучение зависимости акустических свойств образцов от изменений концентрации воды, льда или гидрата в порах. Основными измеряемыми параметрами являлись скорости Р- и S-волн. Ошибка измерения скоростей в твердых эталонах не превышала 1%, а в неконсолидированных образцах – 5 - 6%. По скоростям рассчитывали коэффициенты Пуассона и модуля Юнга. Эксперименты с водопесчаными смесями зафиксировали четкую зависимость акустических скоростей от льдонасыщенности (Sв). Рост скоростей начинается уже при Sв = 0,18 - 0,2. При замерзании водонасыщенного образца Vp возрастает от 1500 до 4500 м/с, а Vs – от 1000 до 2700 м/с. При начальных содержаниях (Sг) гидрата ТГФ в образцах акустические скорости увеличиваются незначительно. Цементирующее влияние гидрата ТГФ проявляется при Sг более 0,4 - 0,5, а при формировании в образце гидрата метана скорости начинают активно нарастать уже при невысоком гидратонасыщении. В дальнейшем темп роста скоростей снижается.