Способ обнаружения зарождения или существования по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины в среде

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к мониторингу заполненных жидкостью областей в различных средах, к которым относятся, например, подземные формации, элементы конструкций, кости. Сущность: регистрируют колебания среды. Сопоставляют частоты зарегистрированных колебаний с имеющимися частотами колебаний среды в отсутствие заполненных жидкостью трещин. При этом определяют частоты стоячих граничных волн, распространяющихся вдоль поверхностей по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины, как соответствующие выделенным резонансным частотам колебаний по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины. Вычисляют групповую скорость граничной волны, которая зависит от ширины трещины и свойств элемента конструкции и жидкости. Вычисляют характерный размер трещины вдоль распространения стоячей граничной волны. Обнаруживают зарождение или существование по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины. Технический результат: создание эффективного способа обнаружения зарождения или существования заполненных жидкостью трещин в среде. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в общем относится к мониторингу заполненных жидкостью областей в среде, в частности к обнаружению зарождения или существования заполненных жидкостью областей в среде на основе граничных волн, распространяющихся по их поверхностям.

Предшествующий уровень техники

Используемый в описании термин "заполненная жидкостью область" является обобщенным понятием для любой заполненной жидкостью несплошности в сплошной среде. В частности, заполненными жидкостью областями могут быть трещины, слои, разломы, сдвиги. Используемый в описании термин "мониторинг" является обобщенным понятием для действий по обнаружению, наблюдению, прогнозированию, анализу или определению основных характеристик.

Настоящее изобретение применимо к широкому разнообразию сред (в частности, подземным формациям, элементам конструкций, костям) и жидкостей (в частности, воде, нефти).

Мониторинг заполненных жидкостью трещин имеет исключительное значение во многих областях человеческой деятельности, например в добывающей промышленности, медицине, строительстве. При этом заполненные жидкостью трещины в среде могут быть как желательными, так и нежелательными. К желательным трещинам относятся трещины, созданные искусственным путем, например трещины гидроразрыва, предназначенные для повышения эффективности нефтедобычи или предварительной обработки руды при добыче. К нежелательным заполненным жидкостью трещинам относятся, в частности, крупномасштабные естественные подземные трещины в окрестности городов и промышленных объектов, трещины в строительных конструкциях и костях.

В нефтяной промышленности формирование трещин гидроразрыва широко используется для интенсификации добычи нефти за счет формирования или расширения каналов от скважины к резервуару. Трещины гидроразрыва формируют посредством нагнетания жидкости (называемой также жидкостью разрыва) в скважину под давлением. В результате этого в подземной формации формируется и заполняется жидкостью одна или более трещин нормального отрыва, что обычно приводит к повышению интенсивности нефтедобычи.

Жидкость разрыва содержит расклинивающий наполнитель, проппант, малоразмерные частицы которого добавляют в жидкость для поддержания трещины открытой после того, как нагнетание жидкости прекращают и давление сбрасывают, для создания в формации дренирующего слоя с высокой пропускной способностью. Такими частицами являются частицы песка или керамического материала. Для эффективности использования трещина должна распространяться внутри продуктивного пласта и не выходить в прилегающие слои, а также иметь достаточные размеры. Таким образом, определение характерных размеров заполненной жидкостью трещины является важным этапом обеспечения оптимизации процесса добычи.

Иногда проппант образует непроницаемую структуру вблизи вершины трещины, в результате чего трещина прекращает расти. Обнаружение момента, когда трещина перестает расти, является важным для оператора, которому требуется определить момент остановки закачивания проппанта.

Мониторинг заполненных жидкостью областей также имеет большое значение в контексте обнаружения зарождения или существования масштабных природных трещин в подземных формациях, которые могут стать причиной эрозии земной поверхности, трещин в различных элементах строительных конструкций, таких как плиты, фундаменты зданий, различные виды опор, которые могут привести к разрушению элементов конструкций, а также разведки подземных слоев, заполненных жидкостью, и определения их характеристик.

В настоящее время зарождение или существование заполненных жидкостью трещин определяют, применяя различные технологии и методики. Наиболее широко используется методика косвенного определения, основанная на анализе характеристик изменения давления в ходе разработки и добычи, которая описана, например, в публикации Reservoir Stimulation, Third Edition, M.J.Economides and K.G.Nolte (Ed.), Chichester, UK, Wiley, 2000. Более надежной методикой является методика акустического исследования трещин, применяемая в полевых условиях и основанная на локации событий с использованием пассивного акустического излучения. Такая технология описана, например, в публикации D.Barree, M.K.Fisher, R.A.Woodroof, "A practical guide to hydraulic fracture diagnostic technologies", материал SPE 77442, представленный на Ежегодной технической конференции и выставке в Сан-Антонио, штат Техас, США, 28.09.2002-02.10.2002.

Все из перечисленных технологий и методик подразумевают сложную предварительную обработку собранных данных, которая требуется для последующего определения геометрических характеристик трещины на основе моделей. В результате сложность обработки данных, характерная для упомянутых технологий и методик, не позволяет быстро интерпретировать данные измерений и сильно ограничивает возможности определения геометрических характеристик трещин в реальном масштабе времени.

Из US 5206836 известен способ обнаружения зарождения или существования заполненных жидкостью трещин на основе регистрации колебаний в заполняющей трещину жидкости с резонансной частотой и сопоставления частот зарегистрированных колебаний с имеющимися частотами колебаний среды в отсутствие заполненных жидкостью трещин.

Результат, обеспечиваемый данным способом, достигается посредством интерпретации регистрируемых колебаний давления жидкости в скважине на основе волн, распространяющихся в жидкости внутри трещины.

Таким образом, в настоящее время в рассматриваемой области техники имеется потребность в быстрых надежных способах мониторинга заполненных жидкостью областей, обеспечивающих возможность выполнять мониторинг в реальном времени.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного способа обнаружения зарождения или существования заполненных жидкостью трещин в среде.

Для решения этой задачи в соответствии с изобретением предложен способ обнаружения зарождения или существования по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины в среде, содержащий этапы, на которых регистрируют колебания среды, сопоставляют частоты зарегистрированных колебаний с имеющимися частотами колебаний среды в отсутствие заполненных жидкостью трещин и обнаруживают зарождение или существование по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины на основе наличия частот зарегистрированных колебаний среды, значительно меньших имеющихся частот колебаний среды.

В предпочтительном варианте средой является подземная формация, устье трещины примыкает к нагнетательной скважине. На этапе регистрации колебаний регистрируют колебания давления жидкости в нагнетательной скважине и выделяют самые низкие резонансные частоты, которые соответствуют колебаниям по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины. На этапе определения волновых характеристик определяют частоты ν(n) стоячих граничных волн (n - целое), распространяющихся вдоль поверхностей по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины, как соответствующие выделенным резонансным частотам колебаний по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины и вычисляют групповую скорость V(ν(n), w) граничной волны, которая зависит от свойств формации и жидкости.

В другом предпочтительном варианте средой является погруженная в жидкость часть элемента конструкции, а по меньшей мере одна заполненная жидкостью трещина пересекает поверхность погруженной в жидкость части элемента конструкции. На этапе регистрации колебаний закрепляют датчик на пересечении по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины с поверхностью погруженной в жидкость части элемента конструкции, регистрируют колебания посредством этого датчика и выделяют самые низкие резонансные частоты, которые соответствуют колебаниям по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины. На этапе определения волновых характеристик определяют частоты ν(n) стоячих граничных волн (n - целое), распространяющихся вдоль поверхностей по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины, как соответствующие выделенным резонансным частотам колебаний по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины и вычисляют групповую скорость V(ν(n), w) граничной волны, которая зависит от свойств элемента конструкции и жидкости.

Одним из основных отличительных признаков заявляемого способа является то, что интерпретацию регистрируемых колебаний выполняют на основе граничных волн, распространяющихся по поверхностям заполненных жидкостью областей, что, в частности, позволяет проводить все этапы способа в реальном времени.

Краткое описание чертежей

Вышеуказанные и иные признаки и преимущества настоящего изобретения раскрыты в нижеследующем описании предпочтительных вариантов его осуществления, приводимых со ссылками на фигуры чертежей, на которых

Фиг.1 - блок-схема этапов способа обнаружения зарождения или существования заполненной жидкостью трещины согласно изобретению;

Фиг.2 - дисперсионные кривые для волн, распространяющихся вдоль трещины;

Фиг.3 - зависимость регистрируемого давления жидкости от времени;

Фиг.4 - Фурье-образ зависимости по фиг.3.

Описание осуществления изобретения

В соответствии с вышесказанным, обнаружение зарождения или существования заполненных жидкостью трещин имеет большое значение в различных областях человеческой деятельности. Далее со ссылкой на фиг.1 излагается соответствующий настоящему изобретению способ, позволяющий эффективно определять зарождение или существование заполненных жидкостью трещин.

На этапе 1 по фиг.1 регистрируют колебания заполненной жидкостью трещины. В частности, эти колебания могут быть возбуждены заранее с целью их последующей регистрации. Регистрацию и возбуждение колебаний трещины можно выполнить любым подходящим средством, известным из уровня техники. Ряд способов и средств возбуждения и регистрации колебаний заполненной жидкостью трещины излагается более подробно ниже. Следует отметить, что колебания трещины можно регистрировать не только непосредственным образом, но и путем регистрации колебаний или иных явлений, индуцированных колебаниями трещины.

На этапе 2 по фиг.1 сопоставляют частоты зарегистрированных колебаний с имеющимися частотами.

На этапе 3 по фиг.1 осуществляют обнаружение зарождения или существования по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины на основе наличия частот зарегистрированных колебаний среды, значительно меньших имеющихся частот колебаний среды.

Описанный способ в силу простоты соответствующей ему обработки данных, в частности вычислений, можно реализовать в реальном времени.

При регистрации колебаний заполненной жидкостью трещины регистрируют колебания давления жидкости в нагнетательной скважине, индуцированные колебаниями трещины. Предпочтительно перед регистрацией трещину возбуждают посредством скачкообразного изменения давления жидкости в нагнетательной скважине. Наиболее очевидным способом обеспечения скачкообразного изменения давления жидкости является остановка нагнетания жидкости на несколько секунд. Для регистрации колебаний давления жидкости в нагнетательной скважине можно использовать любую известную подходящую высокоскоростную систему сбора данных, например, позволяющую выполнять одну запись за 5 мс. В частности, регистрацию колебаний давления жидкости можно осуществить с помощью одного или нескольких датчиков, установленных вблизи заполненной жидкостью трещины, например в нагнетательной скважине.

Помимо регистрации колебаний заполненной жидкостью трещины посредством регистрации колебаний давления жидкости в нагнетательной скважине известно множество способов регистрации колебаний трещины. В частности, колебания заполненной жидкостью трещины можно регистрировать посредством регистрации любых колебаний, индуцированных колебаниями трещины. Также регистрация колебаний трещины выполняется путем наблюдения за любыми естественными явлениями, индуцированными колебаниями трещины, включая

а) гравитационные явления, приводящие к изменению ускорения свободного падения в окрестности формации за счет крупномасштабного смещения пластов (здесь имеются в виду приложения к мониторингу гигантских трещин сейсмического масштаба);

б) электромагнитные явления, приводящие к возбуждению электромагнитного поля в окрестности трещины как за счет движения существующих свободных зарядов в среде, так и за счет разделения связанных зарядов;

в) оптические явления, например генерация света в оптических волноводах, расположенных вблизи трещины и чувствительных к механическим напряжениям среды;

г) сейсмоэлектрические явления, представляющие собой генерацию электромагнитного поля в среде вследствие изменения напряженного состояния среды;

д) электрокинетические явления, представляющие собой генерацию электромагнитного поля за счет фильтрации жидкости в трещине и в порах среды;

е) термодинамические явления, такие как, например, фазовые переходы "жидкость-газ", индуцированные колебаниями давления в окрестности трещины.

Кроме того, регистрацию колебаний трещины можно осуществить путем наблюдения за любыми данными, получаемыми в процессе измерений в трещине, таких как данные о проницаемости формации, ее электрической проводимости и т.п.

Согласно одному из предположений, лежащих в основе заявляемого способа и подтверждаемого экспериментально, характерный размер L трещины делится нацело на длины λ(n) стоячих граничных волн, распространяющихся в направлении этого характерного размера. В соответствии с вышесказанным упомянутый характерный размер L можно определить по следующему уравнению

где n - целое, ν(n) - частота n-ой стоячей граничной волны, V(ν(n), w) - групповая скорость граничной волны, w - ширина заполненной жидкостью трещины. При этом уравнение (1) позволяет определить более одного характерного размера заполненной жидкостью трещины, поскольку каждое измерение трещины (исключая ширину) характеризуется собственным набором стоячих граничных волн с соответствующими частотами ν(n).

Входящие в уравнение (1) частоты ν(n) выделяют на основе зарегистрированных колебаний давления жидкости в нагнетательной скважине, индуцированных колебаниями заполненной жидкостью трещины. Эти частоты соответствуют самым низким резонансным частотам зарегистрированных колебаний. Упоминаемый в описании термин "самые низкие резонансные частоты" соответствует наличию (например, на спектрограмме) резонансных частот, значительно меньших ожидаемых в отсутствие заполненных жидкостью трещин. При этом, как показывает моделирование, самые низкие резонансные моды колебаний трещины формируются именно стоящими граничными волнами, распространяющимися вдоль поверхностей трещины. Пример выделения самых низких резонансных частот приведен ниже.

Основной подлежащей определению волновой характеристикой стоячих граничных волн, распространяющихся по поверхностям заполненной жидкостью трещины, является групповая скорость V(ν(n), w) граничной волны, которая помимо ширины w рассматриваемой трещины зависит также от свойств подземной формации и жидкости.

Групповую скорость V(ν(n), w) можно получить либо в приближении невязкой жидкости, либо в приближении вязкой ньютоновской жидкости. Используемые в описании термины "невязкая жидкость" и "вязкая ньютоновская жидкость" известны из уровня техники и подробно изложены в книге Теоретическая физика. Т.6: Гидродинамика, Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М., 4-е изд., "Физматлит", 1988, ISBN: 5-9221-0121-8, глава I, стр.13-70 для невязкой жидкости, глава II, стр.71-136 для вязкой ньютоновской жидкости.

Ниже приводится вывод соотношений для V(ν(n), w) в каждом из приближений.

Вывод соотношения для групповой скорости в приближении невязкой жидкости

Смещения частиц, соответствующие граничной волне, образуют эллиптические траектории с амплитудами, гармонически изменяющимися в продольном направлении трещины и экспоненциально затухающими в ее поперечном направлении. Скорость этой волны меньше наименьшей из скорости упругой волны в жидкости и скорости поперечной упругой волны в формации. Скорость граничной волны зависит от частоты и является очень малой при низких частотах.

Фазовую скорость Cphase граничной волны, распространяющейся вдоль поверхностей трещины, для бесконечной заполненной невязкой жидкостью трещины постоянной ширины можно определить из нижеследующего дисперсионного соотношения, выведенного в работе «Slow waves trapped in a fluid-filled, infinie crack: implications for volcanic tremor", V.Ferrazini и K.Aki, J. Geophys. Res., 1992, No B9, стр.9215-9223, 1987

где ω - круговая частота, w - ширина трещины, ρ и ρf - плотности формации и жидкости соответственно, а

,

где αf - скорость упругой волны в жидкости, α - скорость продольной упругой волны в формации, β - скорость поперечной упругой волны в формации.

Здесь Cphase - скорость распространения волны вдоль трещины. Сама по себе волна, распространяющаяся вдоль поверхностей трещины, представляет собой эллипсоидальное движение частиц с амплитудой, экспоненциально затухающей поперек трещины при ограничении, что перемещения частиц являются симметричными по отношению к оси трещины.

Типичные дисперсионные кривые для волн, распространяющихся вдоль трещины, представлены на фиг.3.

На этих фигурах представлены решения уравнения (2) для различных значений w (w=0,5…5 мм) и различных частот ν=ω/2π. Высокочастотная асимптота для всех кривых (скорость Шолте) близка к скорости упругой волны в жидкости. При нулевой частоте скорость равна нулю, что является главным объяснением всех основных рассматриваемых явлений.

В уравнении (2) можно использовать аппроксимацию cot(x)≈1/х, верную в случае малых х. Замена cot(x) на 1/х не вносит существенных изменений в скорость: для реальных ширин трещин (0,5-50 мм) ошибка в скорости составляет доли мм/с.

В пределе Cphase<<αf, что в действительности имеет место для низких частот, можно показать, что хорошей аппроксимацией решения уравнения (2) является

,

Соответствующие точным решениям кривые по фиг.3 на самом деле близки к зависимости Cphase1/3.

В контексте настоящего изобретения требуется вычислить групповую скорость V граничной волны

но для граничных волн, распространяющихся вдоль поверхностей трещины, есть хорошая аппроксимация, следующая из уравнений (3) и (4), а именно

В случае прямоугольных трещин конечной длины численное моделирование показывает, что соответствующие самым низким частотам резонансные моды соответствуют граничным волнам, распространяющимся по поверхностям трещины, с дисперсионным соотношением, являющимся измененной формой уравнения (2). При этом отмечено, что упомянутое изменение становится пренебрежимо малым в пределе большого форматного отношения "длина/ширина", что всегда выполняется для трещин.

Согласно вышесказанному для реальных заполненных жидкостью трещин, ширина которых много меньше 1 см, и низких (в упомянутом выше значении) частот колебаний хорошей аппроксимацией точных соотношений для групповой скорости V является следующее уравнение, получаемое объединением уравнений (3) и (5)

,

Входящие в это уравнение свойства жидкости и формации предполагаются известными.

Рассмотрим конкретный пример применения описанного выше способа для трещины гидроразрыва, созданной в неглубокой скважине в формации, обладающей следующими упругими характеристиками:

плотность формации ρ=2700 кг/м3;

скорость продольной упругой волны в формации α=3900 м/с;

скорость поперечной упругой волны в формации β=2575 м/с.

Закачиваемой жидкостью является вода.

С помощью изображений, полученных посредством датчиков наклона, определена следующая геометрия трещины: трещина является эллиптической, субгоризонтальной, половина ее длины, то есть расстояние от нагнетательной скважины до дальнего края трещины, равна 55 м, половина ее высоты равна 46 м и ее ширина равна 2,5 мм.

Во время остановки закачивания жидкости была включена высокоскоростная система регистрации давления жидкости как на поверхности, так и внутри скважины. Зависимость регистрируемого давления жидкости от времени представлена на фиг.3.

На фиг.4 представлен Фурье-образ вышеупомянутой зависимости (для простоты изображена только его мнимая часть, действительная же часть, по существу, подобна мнимой части). На представленной спектрограмме невооруженным глазом четко видна последовательность из четырех негармонических пиков, то есть в рассматриваемом случае резонансные пики идентифицированы без какой-либо дополнительной обработки.

Согласно способу, соответствующему настоящему изобретению, вычисляется "групповая" длина граничных волн, распространяющихся по поверхностям заполненной жидкостью трещины, соответствующая частоте каждого пика, посредством деления групповой скорости граничных волн на упомянутую частоту. Для вычислений используется значение ширины трещины, измеренное посредством датчиков наклона. Ниже в Таблице 1 приведены результаты этих вычислений.

Таблица 1
Частота, Гц "Групповая" длина волны, м
f1=1,7 55,0
f2=5,5 26,0
f3=9,0 18,7
f4=13,0 14,7

Из Таблицы 1 видно, что длина волны, относящаяся к наименьшей частоте (f1), равна 55 м, то есть половине длины рассматриваемой трещины. Следующая длина волны (относящаяся к f2) приближенно равна 55/2, следующая за ней длина волны (относящаяся к f3) приближенно равна 55/3, а последняя длина волны (относящаяся к f4) приближенно равна 55/4. Отсюда следует, что длина трещины делится нацело на длины стоячих граничных волн. Полученные результаты вычислений свидетельствуют о корректности подхода на основе стоячих граничных волн, распространяющихся вдоль поверхностей заполненной жидкостью трещины.

В соответствии с вышеприведенным примером и уравнением (1) в качестве характерного размера заполненной жидкостью трещины можно оценить максимальное расстояние Lmax между ее краями по формуле

,

где Vmin - минимальная резонансная частота колебаний трещины.

Описанное осуществление соответствующего изобретению способа в силу простоты соответствующих ему сбора и обработки данных можно реализовать в реальном масштабе времени. В применении к гидроразрыву выполнение способа "в реальном масштабе времени" означает получение требуемых выходных данных в течение процедуры гидроразрыва или быстрее.

Описанный способ применим как для природных трещин, так и для трещин, созданных искусственным путем. В частности, он пригоден для морских применений, когда подземной формацией является подземная формация шельфа.

Соответствующий настоящему изобретению способ подразумевает анализ всех частот отклика трещины. Высшие моды колебаний трещины обусловливают отклик в скважине аналогично основной моде, что объясняет согласно предлагаемой интерпретации наличие пиков более высокой частоты на спектрограмме колебаний давления жидкости в нагнетательной скважине. При наличии нескольких пиков имеется большее число уравнений, которые можно использовать для более точной оценки характерных размеров трещины и для уточнения свойств рассматриваемой системы.

Другим предпочтительным вариантом осуществления соответствующего изобретению способа, изложенного выше со ссылкой на фиг.1, является обнаружение зарождения или существования по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины в погруженной в жидкость части элемента конструкции, при этом трещина пересекает поверхность этой погруженной в жидкость части элемента конструкции. Таким элементом конструкции может быть опора моста, опора морской платформы, фундамент здания и т.п.

Колебания трещины регистрируют посредством датчика, закрепленного на пересечении трещины с поверхностью элемента конструкции. Предпочтительно колебания трещины возбуждают перед регистрацией, например, посредством скачкообразной деформации края трещины.

Далее все операции по обнаружению зарождения или существования по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины аналогичны соответствующим операциям вышеописанного способа обнаружения зарождения или существования по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины в подземной формации, являющегося предпочтительным вариантом способа, соответствующего изобретению. Согласно этим операциям определяют частоты стоячих граничных волн, распространяющихся вдоль поверхностей заполненной жидкостью трещины, как соответствующие самым низким резонансным частотам зарегистрированных колебаний, вычисляют групповую скорость граничной волны, которая зависит от ширины трещины w и свойств элемента конструкции и жидкости, и вычисляют характерный размер трещины вдоль распространения стоячей граничной волны по формуле (1), предпочтительно с учетом уравнения (6).

Описанная выше регистрация низких резонансных частот, формируемых граничными волнами, распространяющимися по поверхностям заполненных жидкостью трещин, предоставляет возможности для широкого круга вариантов применений.

Одним из таких вариантов применения является обнаружение зарождения или существования заполненной жидкостью трещины в среде. Ниже со ссылкой на фиг.1 приводится описание соответствующего изобретению способа обнаружения зарождения или существования заполненной жидкостью трещины.

На этапе 1 регистрируют колебания среды, при этом колебания среды предпочтительно возбуждают перед регистрацией. Регистрацию и возбуждение колебаний выполняют с помощью любого подходящего известного средства или способа, описание которых приведено выше.

Затем на этапе 2 сопоставляют частоты колебаний, зарегистрированных на этапе 1, с имеющимися частотами колебаний среды в отсутствие заполненных жидкостью трещин. Частоты колебаний среды в отсутствие заполненных жидкостью трещин определяют заранее, например, посредством измерений на участках среды, где доподлинно установлено отсутствие трещин, или посредством математического моделирования.

Затем на этапе 3 по результатам выполненного на этапе 2 сопоставления частот обнаруживают зарождение или существование заполненной жидкостью трещины в среде на основе наличия частот колебаний среды, зарегистрированных на этапе 1, значительно меньших имеющихся частот колебаний среды. Как было отмечено выше, эти низкие частоты определяются граничными волнами, распространяющимися по поверхностям заполненной жидкостью трещины.

Описанный способ также применим для обнаружения более одной заполненной жидкостью трещины. В силу простоты обработки данных этот способ можно выполнять в реальном времени.

Соответствующий изобретению способ обнаружения зарождения или существования заполненных жидкостью трещин применим для трещин в подземных формациях (например, подземной формации шельфа), трещин в погруженных в жидкость частях элементов конструкций (например, опор мостов, опор морских платформ, фундаментов зданий), а также для трещин в костях человека или животного.

Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретные варианты его осуществления. Для специалистов в данной области техники могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.

1. Способ обнаружения зарождения или существования по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины в среде, содержащий этапы, на которыхрегистрируют колебания среды;сопоставляют частоты зарегистрированных колебаний с имеющимися частотами колебаний среды в отсутствие заполненных жидкостью трещин;при этом определяют частоты v(n) стоячих граничных волн (n - целое), распространяющихся вдоль поверхностей по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины, как соответствующие выделенным резонансным частотам колебаний по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины и вычисляют групповую скорость V(v(n), w) граничной волны, которая зависит от ширины трещины w и свойств элемента конструкции и жидкости, и вычисляют характерный размер трещины вдоль распространения стоячей граничной волны;обнаруживают зарождение или существование по меньшей мере одной заполненной жидкостью трещины.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором перед регистрацией колебаний возбуждают колебания среды, причем этапы способа выполняют в реальном масштабе времени.

3. Способ по п.1, в котором средой является подземная формация, причем подземной формацией может быть подземная формация шельфа; или погруженная в жидкость часть элемента конструкции, причем элементом конструкции может быть опора моста, опора морской платформы или фундамент здания; или кость.