Разработка прогнозных моделей реакции флюидных систем земной коры на техногенное воздействие

Использование ресурсов недр (добыча полезных ископаемых, в том числе углеводородов, закачка жидких отходов, освоение геотермальных источников энергии и т.д.) сопровождается воздействием на подземные флюидные системы. Изменение порового давления в результате такого воздействия приводит к изменению напряженно-деформированного состояния породного массива, что проявляется в виде деформаций поверхности и сейсмических событий, от микроколебаний до ощутимых на поверхности землетрясений. Сейсмические события, с одной стороны, являются негативным следствием воздействия на недра, с другой стороны, они позволяют оценить геомеханические свойства пород, анизотропию свойств, оценить проницаемость пород и изменение проницаемости в пространстве и времени в ходе разработки месторождений. Особую актуальность прогнозирование реакции подземных флюидных систем на воздействие приобретает в связи с начавшимся во всем мире широким введением в эксплуатацию сланцевых месторождений газа и реализацией проектов по строительству геотермальных электростанций. И в одном, и в другом случае предполагается проведение массовых гидравлических разрывов пластов (для повышения дебитов углеводородов, для увеличения приемистости закачивающих скважин). Регистрация микросейсмических событий при проведении гидроразрыва пласта является в настоящее время основным методом получения информации о положении и геометрии создаваемой трещины. Исключительно важной является информация о существующих в коллекторах системах трещин различного ранга. Практически единственную возможность определения положения и ориентации естественных трещин в разрабатываемых массивах дает регистрация сейсмических событий, связанных с подвижками по естественным трещинам, инициированным воздействием на подземные флюидные системы. В настоящее время ощущается нехватка фундаментальной проработки многих вопросов микросейсмического мониторинга. Сложность условий реального массива горных пород, включающего флюидные системы, многофакторность решаемых задач, неопределенность параметров, необходимых для описания изучаемых явлений, делают необходимым построение и анализ физических моделей, их изучение в лабораторных и численных экспериментах.