Главная – Журналы – Принятые к публикации статьи

Accurate assessment of mineral content and brittleness index is crucial for designing effective hydraulic fracturing treatments in coal seams, a parameter lacking in the East Bokaro coalfield in India. This study combines sidewall cores and well log data, focusing on well A-1, where X-ray diffraction analysis of sidewall cores was conducted to identify mineral content. The obtained mineralogical data was extrapolated to well A-2 through a synthesis of well log parameters, X-ray diffraction analysis, and prior research findings. Linear regression equations, incorporating known minerals and well log data as input parameters, were employed to calculate volumetric mineral content in the formations. The reliability of the model was validated by assessing the minimal difference between predicted and observed log curves. Furthermore, the Brittleness Index (BI) was determined using both geomechanical methods based on compressional wave velocity and mineralogical methods incorporating quartz, feldspar, and dolomite content. Comparative analysis of BI values demonstrated a consistent trend, while variations in mineralogical BI were observed in relation to mineral content. This study not only establishes a continuous multi-mineral model for cases where core data is unavailable but also contributes to advancing the understanding of mineral content variations. Additionally, the correlation between BI variations and mineral contents enhances our knowledge of the geomechanical properties essential for hydraulic fracturing design in coal formations. The results presented herein offer valuable insights for optimizing hydraulic fracturing strategies in the East Bokaro coalfield and provide a foundation for further research in similar geological settings.

В статье описаны различные типы разреза верхнеюрских отложений западного борта Фроловской мегавпадины, которые относятся к углеродисто-глинисто-кремнистой фации позднеюрского морского бассейна. Установлено, что разнообразие типов разреза на изучаемой территории связано с тектоническим строением и палеорельефом морского дна, контролировалось теченьевыми процессами и локальными выходами газа в районах крупных тектонических нарушений. Поисковое бурение последних лет в Елизаровском прогибе и Выгнлорской котловине позволило описать новый тип разреза верхнеюрских отложений, отличительной особенностью которого является существенное увеличение толщины нижней низкорадиоактивной толщи за счет биогенных вторично карбонатизированных радиоляритовых пропластков, литологическая характеристика которых представлена в тексте статьи. Сделаны предположения об условиях их формирования и площади развития подобных разрезов.

С целью изучения геологического строения при поисках углеводородного сырья в пределах дельты реки Волги и акватории Каспийского моря выполнены два пересекающихся профиля магнитотеллурического зондирования. Анализ геоэлектрических разрезов, построенных по одномерной инверсии исходных и нормализованных инвариантных кривых кажущегося сопротивления, показал, что необходимо привлекать методы трехмерного математического моделирования для формирования более достоверных глубинных частей геоэлектрических моделей. Построение стартовых геоэлектрических моделей, необходимых при трехмерной интерпретации инвариантных кривых кажущегося сопротивления, проводилось с учетом их одномерной инверсии. Результирующая модель, включающая нижний структурный этаж, построена методом интерактивного подбора к кривым кажущегося сопротивления модельных, рассчитанных по программе трехмерного математического моделирования. Такой подход позволил учесть влияние локальных гальванических искажений на кривые кажущегося сопротивления при оценке распределение электропроводности в нижних частях поддонных отложений. В результате, проведенной комплексной интерпретации магнитотеллурических данных, в поддонных отложениях Северного Каспия выделены блоки с повышенной проводимостью, которые наиболее вероятно связаны с высоким флюидонасыщением меловых и неогеновых отложений. Их положение коррелирует с региональными разрывными структурами региона.

В результате сейсмогеологических, буровых и обобщающих научных исследований на юго-востоке Анабаро-Хатангской НГО, проведённых с начала 30-х годов прошлого века, открыты мелкие залежи и проявления нефти и газа и лишь одно крупное Центрально-Ольгинское нефтяное месторождение. Однако перспективы нефтегазоносности северо-западной части Анабаро-Хатангской НГО остаются слабо изученными и недостаточно обоснованными. Для оценки перспектив нефтегазоносности этой территории привлекалась вся сейсмическая и геолого-геохимическая информация, включая четыре новые скважины, пробуренные на Сопочном поднятии и Журавлином валу. Оценены масштабы нефтегазообразования, аккумуляции и разрушения скоплений углеводородов в наиболее перспективных по исходному нефтегазоматеринскому потенциалу пермских отложениях. Для нефтегазоматеринских пород верхнекожевниковской, нижнекожевниковской и тустахской свит построены схемы распределения: толщин, содержаний органического углерода и хлороформенных битумоидов, типов и катагенетической преобразованности ОВ, плотностей эмиграции нефти и генерации газа. Для каждого из трёх нефтегазоносных комплексов методом бассейнового моделирования получены максимально возможные оценки ресурсов нефти и газа, которые могли аккумулироваться в структурных ловушках за вычетом потерь на миграцию. По геолого-геохимическим критериям сделан вывод, что до нашего времени могла сохраниться лишь небольшая часть ресурсов углеводородов, аккумулировавшихся в коллекторах верхнекожевниковской свиты, а залежи нефти и газа и остаточный генерационный потенциал органического вещества нижнекожевниковской и тустахской свит были уничтожены позднепермским – раннетриасовым трапповым магматизмом и мезокайнозойским тектогенезом.

Работа посвящена развитию метода инженерно-сейсмического мониторинга, разработанного в ФИЦ ЕГС РАН. В предыдущие годы был разработан и внедрен в практику «метод стоячих волн», позволяющий выделять собственные моды колебаний зданий и других инженерных сооружений. Были изучены и определены собственные колебания сотен различных объектов (здания, мосты, плотины и др.). Предполагалось, что по изменению значений частот собственных колебаний удастся контролировать физическое состояние изучаемых строений в процессе эксплуатации, а именно своевременно обнаруживать появление дефектов в конструкциях, предупреждая риск их разрушения. Но оказалось, что не так все просто: изменения значений частот закономерно связаны с изменениями в среде вокруг изучаемых объектов. В статье приводятся примеры этих связей, изучается влияние на частоты собственных колебаний изменение температура окружающей среды, массы объектов, осадков.

Permeability is one of the most significant and challenging parameters to estimate when characterizing an oil reservoir. Several empirical methods with geophysical borehole logs have been employed to estimate it indirectly. They include the Timur model, which uses conventional logs, and the Timur-Coates model, which uses the nuclear magnetic resonance log. This study's first task was to evaluate porosity because it directly impacts permeability estimates. Deterministic and stochastic inversions were then carried out as the main objective of this work to estimate the permeability in a carbonate reservoir of Campos Basin, Southeastern Brazil. The ridge regression scheme was used to invert the Timur and Timur-Coates equations deterministically. The stochastic inversion was later solved using fuzzy logic as the forward problem, and the Monte Carlo method was utilized to assess uncertainty. The goodness of fit for the estimations was all checked with porosity and permeability laboratory data using the Pearson correlation coefficient (R), root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE), and Willmott's agreement index (d). The results for the Timur model were R=0.41, RMSE=333.28, MAE=95.56, and d=0.55. These values were worse for the Timur-Coates model, with R=0.39, RMSE=355.28, MAE=79.35, and d=0.51. The Timur model with flow zones had R=0.55, RMSE=210.88, MAE=116.66, and d=0.84, which outperformed the other two models. The deterministic inversion showed, thus, little ability to adapt to the significant variations of the permeability values along the well, as can be seen from comparing these three approaches. However, the stochastic inversion using three bins had R=0.35, RMSE=320.27, MAE=190.93, and d=0.73, looking worse than the deterministic inversion. In the meantime, the stochastic inversion with six bins successfully adjusted the set of laboratory observations because it provides R=0.87, RMSE=156.81, MAE=74.60, and d=0.92. This way, the last approach proved it could produce a reliable solution with consistent parameters and an accurate permeability estimation.

C использованием полученных ранее сведений о площадном распределении граничной скорости продольных волн по поверхности Мохоровичича, глубин ее залегания и скорости в земной коре ряда сейсмоактивных зон Сибири (Алтае-Саянский регион, Прибайкалье и Забайкалье, Якутия) по временам пробега продольных преломленных волн от границы Мохоровичича (Р_n-волн) проведено определение глубин ряда ощутимых землетрясений. Тестирование алгоритма определения глубин осуществлялось на данных от афтершоков крупных Тувинских землетрясений 2011-2012 гг. (ML=6.7 и 6.8). Полученные распределения гипоцентров афтершоков в целом коррелируют с результатами определения глубин по данным локальной сети сейсмостанций вблизи Тувинских землетрясений. Достаточно близкое совпадение разных способов определения глубин получено также по главным толчкам – землетрясениям Тувинское 1 и Тувинское 2. Полученные с использованием времен Рn-волн глубины афтершоков Первого Тувинского землетрясения дополняют результаты по данным выставленной позднее локальной сети станций и свидетельствуют о единстве тектонического процесса во всей активизированной области. В северо-восточной части Байкальской рифтовой зоны на участке Муяканского хребта определены глубины гипоцентров двух десятков землетрясений; полученные данные согласуются с материалами региональных и детальных сейсмологических исследований Байкальского филиала ФИЦ ЕГС РАН и свидетельствуют о сложном неоднородном напряженно-деформированном состоянии в зоне Муяканских землетрясений. В Якутии по границе между крупнейшими литосферными плитами установлены пониженные глубины гипоцентров в 6-12 км по сравнению с повышенными глубинами землетрясений до 20-30 км на сопредельных участках. Ряд новых сведений о распределении глубин землетрясений в Алтае-Саянском регионе, Якутии, Прибайкалье и Забайкалье поможет уточнить положение границ плит, прояснить строение коры и мантии и процессы, протекающие в зонах сейсмических активизаций.

Проведенное обобщение данных по химическому составу долеритов Вилюйско-Мархинского дайкового пояса (Вилюйский палеорифт) позволило выделить среди них геохимически аномальные участки. Установлено, что в долеритах даек, расположенных в пределах кимберлитовых полей, увеличивается практически в два раза содержание TiO₂ и ряда высокозарядных и редкоземельных элементов (Th, Ta, Hf, Y, Nd) по сравнению с типичным содержанием этих элементов в долеритах дайковых поясов. Оказалось, что подобное поведение элементов наблюдается и в долеритах даек, находящихся вблизи кимберлитов Куойкского поля (Молодинский дайковый пояс, Оленекский палеорифт). Делается вывод о наличии связи между увеличением содержания титана и редкоземельных элементов в долеритах и расположением последних в пределах блоков литосферы, содержащих кимберлитовые поля. Предполагается, что участки основания литосферной мантии, связанные с образованием протокимберлитов, оказывали влияние на состав толеитового расплава в процессах его генерации и движения к земной поверхности, что приводило к его локальному обогащению титаном и рядом других элементов. Слабо проявленные процессы геохимического выравнивания между высокотитанистыми и обычными базитами, формировавшимися за пределами вмещающих кимберлитовые поля блоков, обеспечили локальность распространения первых. Формирующиеся до или после внедрения базитов поля кимберлитов совпадают с размещением даек высокотитанистых долеритов. Таким образом, высокотитанистые долериты дайковых поясов можно использовать как один из поисковых критериев на кимберлиты. Учитывая сказанное, в пределах Вилюйско-Мархинского дайкового пояса выделено два новых перспективных на выявление кимберлитов участка: Тенкеляхский и Кюленкинский.

В настоящей работе на основе данных структурного и фазового анализов рассмотрено поведение наночастиц (НЧ) Au при формирования межфазных границ между кварцем и селенидами меди и железа при отжиге 450 ^оС и разной активности селена: lgfSe₂ = -2.4 при буфере расплавленного селена и lgfSe₂ = -3.15 по показаниям индикаторной минеральной смеси g-Fe_1-хSe-d-Fe_1-хSe. В двух сериях экспериментов использовались контрастные текстурные особенности (нано- и микросостояния) исходных металлических фаз, которые позволяли построить 2D и 3D модели межфазных границ. В первом случае на кристаллы кварца размером менее 40 мкм магнетронным напылением наносились тонкие слои из НЧ Au (толщиной ~30 нм), железа (толщиной ~50 нм) и меди (толщиной ~50 нм), т.е. все металлы находились в наноразмерном состоянии. Во втором случае железо, медь и селен (в стехиометрии эскеборнита - CuFeSe₂) вводились в систему в виде порошковых материалов микронных размеров (1-10 мкм). Золото по-прежнему оставалось в виде НЧ на поверхности кварца. Продукты термического отжига исследовались методами рентгенофазового (РФА) и рентгеноструктурного (РСА) анализов, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС).

Проведенное исследование показало, что вне зависимости от активности селена отжиг НЧ Au приводит к частичному укрупнению частиц (до субмикронных размеров) по механизму самосборки (распределение частиц Au по размеру соответствует логнормальному закону с максимумом, смещенным в сторону меньших размеров), причем золото остается в металлическом состоянии. 2D модель межфазной границы представляет собой минеральную смесь селенидов меди (Cu₂Se), железа (g-Fe_1-хSe) и островков субмикронных частиц золота, образовавшихся на поверхности кварца. ЗD модель межфазной границы характеризуется тем, что частицы Au концентрируются в основном уже в эскеборните, а не на поверхности кварца. Причем НЧ локализуются в порах мезопористого эскеборнита, а субмикронные частицы размером ~ 200 нм и более вытесняются на поверхность частиц эскеборнита.

На основе полученных данных сформулированы типоморфные признаки участия НЧ Au в рудообразующих процессах формирования и развития золоторудных месторождений.