Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metodyka badania wybranych skał Polski w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury

Dziedzic A., Łukaszewski P.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 446 (1)

123--128

PL

W artykule przedstawiono opis metodyki badań wytrzymałościowych skał w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury. Badania wytrzymałościowe prowadzono w warunkach konwencjonalnego trójosiowego ściskania z równoczesną rejestracją zmian prędkości fali ultradźwiękowej. Zestaw badawczy wykorzystywany w Zakładzie Geomechaniki UW, składający się ze sztywnej prasy wytrzymałościowej wyposażonej w komorę termociśnieniową oraz z ultradźwiękowego systemu pomiarowego, umożliwia automatyczną, zsynchronizowaną rejestrację zmian naprężenia, odkształcenia oraz prędkości fali podłużnej w próbkach skalnych poddanych ściskaniu w komorze termociśnieniowej. Dzięki zastosowaniu opisanej metodyki możliwe jest porównanie uzyskanych danych z wynikami geofizycznych badań in situ.

EN

The study presents methodology for rock testing in conventional triaxial conditions with simultaneous recording of longitudinal wave speed velocity. Assembled at Department of Geomechanics of Warsaw University, the testing unit consists of a rigid strength press equipped with thermal pressure vessel and ultrasonic measuring system. Testing set is able to records automatically the changes of stress, strain and longitudinal wave velocity during strength test conducted in the thermal pressure vessel. Described methodology allows comparing obtained data with in situ geophysical investigations.

2

Volume density and longitudinal wave velocity changes of the Ciężkowice and Krosno flysch sandstones under high pressure and temperature in the triaxial test condition

Pinińska J., Dziedzic A.

Archives of Civil Engineering

|

2011

|

Vol. 57, nr 1

73-85

EN

The poorly cemented Ciężkowice poorly sorted sandstone and the compact Mucharz fine grain sandstone have been laboratory tested at the triaxial compressing conditions in thermo-pressurized chamber of a rigid press MTS-815. The confining pressure range from 0 to 96 MPa and the temperature: T from 22°C to 120°C (simulated 500 m intervals from the surface to the depth of 3500 m). During each test, the characteristics of deformation and the elastic wave velocity paths were simultaneously monitored. The volume density and longitudinal wave velocity showed a non-linear increase with the progress of simulated depth, a volume density growth by 1.6 to 4.0%, and the elastic wave velocity up to 250% of the primary value (surface condition), dependable on loading path, phase of deformation, and varying type of lithology. That may lead to wide error margin in a determination of rock's engineering properties and also create discrepancies between the static parameters of rocks (Est,gvst) determined by standard laboratory load tests, and the dynamic parameters (Ed, vd) determined from the wave velocity and volume density.

PL

Gęstość objętościowa skał oraz prędkość fal sprężystych są stosowane do identyfikacji właściwości i litologii skał na dużych, niedostępnych dla bezpośrednich obserwacji głębokościach. Znaczne ciśnienie (P) oraz wysoka temperatura (T) powodują zmiany prędkości propagacji fali (Vp) oraz gęstości objętościowej (Ps), co utrudnia zdalne rozpoznanie odmiennych litologicznie skał oraz prowadzi do znacznych błędów w ocenie inżynierskiej ich parametrów. W wyniku laboratoryjnych badań wytrzymałościowych w komorze termociśnieniowej, w warunkach trójosiowego ściskania przy zróżnicowanych ciśnieniach obwodowych w przedziale od 0 do 90 MPa i temperaturze (T) od 22 do 120°C (symulujących co 500 m interwały wzrostu głębokości od powierzchni do 3500 m), słabo zwięzłe, różnoziarniste piaskowce ciężkowickie oraz zwięzłe, drobnoziarniste piaskowce z Mucharza, wykazały nieliniowy wzrost gęstości objętościowej od 1,4 do 4,0% i dochodzący do 250% wzrost prędkości fali podłużnej w stosunku do wartości początkowej (warunki powierzchniowe). Zmiany zależały od ścieżki obciążania, faz deformacji oraz zróżnicowania litologicznego skały.

3

Stan rozpoznania właściwości geomechanicznych skał w warunkach złożonego stanu naprężenia górnej partii skorupy ziemskiej

Pinińska J.

Prace Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2006

|

T. 188

25--40

PL

Charakterystyka geologiczna struktur wgłębnych, niedostępnych do bezpośrednich obserwacji, jest oparta na danych geofizycznych, wspomaganych wiedzą teoretyczną oraz wynikami ekstrapolacji geologicznych danych otworowych i terenowych obserwacji powierzchniowych. Wspólnym nośnikiem informacji geologicznych i geofizycznych jest zróżnicowanie parametrów gęstości oraz prędkości propagacji fal sprężystych, właściwe dla litologii ośrodka skalnego. Dla głębszych partii litosfery, gdzie brak bezpośrednich obserwacji geologicznych, niezbędne jest ustalenie zakresu zmian tych parametrów w warunkach podwyższonego ciśnienia i temperatury. Ocenie takiej służą geomechaniczne badania doświadczalne, prowadzone w komorach wysokich ciśnień na znanych ośrodkach skalnych. W Polsce brak kompleksowych badań geomechanicznych, ukierunkowanych na weryfikację wgłębnych analiz strukturalnych, a w diagnostyce litologicznej dominują metody geofizyczne. W artykule dokonano przeglądu czynników wpływających na zróżnicowanie parametrów geomechanicznych skał krystalicznych, z głównym naciskiem na gęstość, prędkość falową oraz moduły odkształcenia w zakresie liniowości odkształceń. Dane, ustalone eksperymentalnie na rzeczywistych ośrodkach skalnych, reprezentują różny stopień dokładności rozpoznania w zakresie ciśnień do 1000 MPa i temperatury do 1500°C. Przegląd ten wskazuje na nikłe zasoby ocen ilościowych, słaby rozwój krajowej infrastruktury badawczej oraz brak powiązania danych sejsmicznych i grawimetrycznych z oceną ośrodków rzeczywistych.

EN

Geological identity of deep seated structures, not accessible for direct observation can be derived from the interpretation of seismic and gravimetric data. On the other hand, the geophysical raw data are interpreted on the basis of extrapolated geological field- and laboratory data. Thus, the positive feed-back exists between the geological and geophysical surveys. With regard to the determination of change of geomechanical parameters of rocks mass under extreme physical conditions, special experiments are carried out. Correlation between rock density and acoustic wave velocity, determined under increased pressure and temperatures, is extrapolated, giving an outline of suspect properties of rocks under extreme conditions not subjective to direct investigations. The diagnostic key can be just established for recognition of rock lithology based on seismic and gravimetric surveys. The work presents the set of experimental of geomechanical rocks parameters e.g. longitudinal waves velocity, volume density, elasticity modulus important in seismic and gravimetric studies, available in the laboratory under varying conditions of temperature, pressure and pore water contents and diagnostic for the lithological identification at the high deep.