Численное моделирование задач геологии и сейсморазведки. Панкратов С. А., Московский Физико-Технический Институт (ГУ)

Реклама
Численное моделирование задач
геологии и сейсморазведки.
Панкратов С. А.,
Московский Физико-Технический Институт (ГУ)
Вычислительная физика: алгоритмы, методы и результаты.
г. Таруса. Октябрь 19-21, 2011
Содержание



Численное моделирование в сейсмологии
Численный метод
Практические задачи





Моделирование гетерогенных сред
Кластеры трещин и каверн
Слои с трещинами
Многослойные среды
Пористые среды
Численное моделирование в
сейсмологии




Исследование свойств
породы
Выявление
закономерностей
Реализация модели
осредненной породы
Обратные задачи
численного
моделирования
Численный метод

Сеточно-характеристический методыю




Учитывает физические свойства процесса
(распространение волн вдоль
характеристик).
Корректная обработка граничных условий.
Схемы 1 и 2 порядка. Гибридная схема.
Монотонный метод.
Математическая модель
i   j ij
 ij     11   22   33   ij  2 ij
1
 ij   i j   ji 
2
ρ – плотность
λ, μ – упругие коэффициенты Ляме
v – скорость
σ – тензор упругости
ε – тензор деформаций
Уравнение
движения
Закон Гука
Связь скорости и
деформаций
Сеточно-характеристический метод
Расщепление по
направлениям
u  ( x , y ,  xx ,  xy ,  yy ,  zz )
Гиперболическая система
уравнений
Вычислительная сетка


Треугольная
Локальное измельчение
Практические задачи





Единичная трещина или каверна
Кластеры трещин и кавверн
Многослойная порода с трещинами
Многослоная порода
Пористая среда
Газонасыщенная трещина
Газонасыщенная трещина
Экранирование
Поле скоростей
Газонасыщенная трещина
Отращенная
продольная и
поперечная
волны
Поле скоростей
Флюидонасащенная трещина
Флюидонасащенная трещина
Отраженная
поперечная
волна(без
продольной)
Слабое
экранирование
Поле скоростей
Флюидонасыщенная каверна
Флюидонасыщенная каверна
Отраженная
продольная
волна
Прошедшая волна
Поле скоростей
Отраженная
поперечная
волна
Отражение от нерегулярности
Кластер из каверн
Комплексный кластер
Сравнеие с осредненной моделью
Осредненная среда
Кластер из трещин и
каверн
Зависимость амлитуды отклика от
количества трещин




Вертикальные
трещины
Наклонный фронт
падающей волны
Постоянная длина
резервуара
Количество трещин:
3-21
Резервуар с флюидонасыщенными
трещинами
Резервуар с флюидонасыщенными
трещинами.
3
Количество трещин
5
9
13
7
21
Анизотропия отраженных волн
Приповерхностный взрыв
Приповерхностный взрыв
Продольные волны
Поперечные волны
Волна Рэлея
Двухслоная среда
Конус Маха
Многослоная среда (5 слоев)
Приемник
Сравнение многослоной породы с
осредненным слоем.
Отраженные волны от контактов
0,0002
0,00015
0,0001
0,00005
5 Layers
0
-0,00005 0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
1 Layer
-0,0001
-0,00015
-0,0002
Вертикальная компонента
скорости
Многослойная среда (10 слоев)
Приемник
Вертикальная компонента скорости на
приемнике
Vy
Incident wave
0,00003
0,00002
First layer
2
3
4
0,00001
0
-0,00001 0
-0,00002
-0,00003
Vy
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
Пористая среда
Пористая среда (10% )
Пористая среда (40%)
Сравнение сред с различной пористостью
10%
40%
Спасибо за внимание!
Скачать