Une installation d'essai simulant des positions rocheuses a été développée à Samara Polytech. Il permet de réaliser de nombreuses expériences avec le matériau du noyau dans des conditions proches de positions rocheuses à différentes profondeurs.

L'installation originale développée à Samara Polytech aidera à explorer l'intérieur de la Terre. Dans des conditions de laboratoire, le mécanisme recrée les paramètres physiques (par exemple, pression et température) d'un gisement situé à plusieurs profondeurs. La technologie permet de déterminer avec précision les propriétés mécaniques d'une roche telles que la dureté, élasticité et plasticité. Ses caractéristiques techniques sont décrites en détail dans un article publié dans la revue Construction de puits de pétrole et de gaz sur terre et sur mer .

"Le développement de l'installation que nous appelons la 'Monster Machine' a été inspiré par l'invention de l'académicien de l'Académie des sciences de Russie, le fondateur de la géomécanique du pétrole et du gaz en URSS, Sergueï Alexeïevitch Khristianovitch, " dit Alexeï Podyachev, le chef de projet, professeur agrégé du département de forage de puits de pétrole et de gaz, Candidat en Sciences Techniques. "Malheureusement, nous n'avons pas vu l'installation 'live' du scientifique légendaire, nous nous contentions de photographies sur internet. Mais nous connaissions les grands principes de son travail qui formaient la base de notre projet."

Alexeï Podyachev, avec le maître de conférences du département Pavel Bukin, calculé la rigidité du corps de la machine, qui a été modélisé et fabriqué par les ingénieurs d'une usine de Saint-Pétersbourg. Quand le corps fut livré à Samara, les ouvriers de Polytech ont commencé à fabriquer la partie intérieure du mécanisme, où l'échantillon de roche interagit directement avec les tiges des vérins hydrauliques (tiges métalliques qui transmettent la force du piston).

"Le caractère unique de la machine est que le fragment de noyau étudié est chargé indépendamment des trois côtés. Pour ce faire, dans le bloc intérieur, nous avons conçu une cinématique assez complexe d'un cube décroissant avec 100% de recouvrement des arêtes, " explique Alexey. " En règle générale, un cylindre d'un diamètre de 30 et d'une hauteur de 30 (ou 60) millimètres est considéré comme la forme de référence du noyau examiné. Cependant, il est impossible de fournir une charge orthogonale à part entière selon trois axes sur un tel échantillon. Par conséquent, nous avons décidé de remplacer le cylindre par un cube. Nous coupons un échantillon en forme de cube à partir d'un noyau cylindrique de taille normale et le plaçons sur un socle spécial à l'intérieur de la machine, où des plaques de pression le pressent de trois côtés. Toutes les faces de l'échantillon sont entièrement recouvertes, C'est, il n'y a pas de zones libres. Cela signifie qu'il est chargé uniformément sur tout le plan de face et n'a pas de sections de "déchargement".

Donc, vous pouvez simuler, par exemple, la pression à l'intérieur du puits. Pour ça, l'échantillon est uniformément chargé, et puis l'un des côtés est progressivement libéré. Ainsi, les ingénieurs calculent à quelle pression et à quelles charges apparaissent les déformations plastiques de la roche, et sa destruction ultérieure.

Avec cette technologie, il est possible de mener des recherches uniques sur l'influence du fluide de forage sur les propriétés mécaniques de la roche. Pour ça, l'échantillon est saturé de liquide et installé dans la machine. Une onde élastique traverse l'échantillon à un intervalle prédéterminé. Toutes les déformations qui se produisent sont surveillées à l'aide de capteurs spéciaux de pression et de déformation.

Puisque la rigidité du caisson de l'installation Polytech permet de créer des charges importantes sans réduire la précision des résultats, un certain nombre d'essais non liés au forage peuvent être effectués sur celui-ci, par exemple, l'étude de la résistance du ciment, métal et autres matériaux.