Численное решение двух сейсмических задач сеточно-характеристическим методом в полной трехмерной постановке
Аннотация
Сейсмическая разведка является наиболее распространенным методом поиска месторождений нефти и газа. Ввиду открытия нетрадиционных коллекторов важной задачей является разработка новых процедур обработки данных полевых работ. Развитие высокопроизводительных вычислительных систем позволяет с высокой точностью проводить моделирование процессов распространения сейсмических волн в гетерогенных геологических средах для формирования синтетических сейсмограмм. В настоящей работе использован сеточно-характеристический метод на гексаэдральных расчетных сетках, позволяющий корректно описать криволинейные границы между геологическими слоями и в явной форме выделить трещиноватые включения. Решена задача о распространении волн из очага землетрясения, происходящего на шельфе, получена полная трехмерная картина процесса. Проведено исследование прохождения сейсмических волн через трещиноватую среду с вариацией параметров трещиноватости. Оценена кинематическая и динамическая анизотропия регистрируемого на дневной поверхности сигнала.
Ключевые слова
При поддержке: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 16-29-02018 офи_м.
Об авторах
В. И. Голубев
Московский физико-технический институт (государственный университет); Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований РАН
Россия
Россия
И. Б. Петров
Московский физико-технический институт (государственный университет); Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований РАН
Россия
Россия
Список литературы
1. Virieux J., Calandra H., Plessix R. É. A review of the spectral, pseudo-spectral, finite-difference and finite-element modelling techniques for geophysical imaging // Geophys Prosp. 2011. V. 59. № 5. P. 794–813.
2. Carcione J. M., Herman G. C., Kroode P. E. Seismic modeling // Review Literature And Arts Of The Americas. 2002. V. 67. № 4. P. 1304–1325.
3. Virieux J., Etienne V. et al. Modeling seismic wave propagation for geophysical imaging // Seismic Waves: Research and Analysis. InTech. 2012. Р. 253–304.
4. Moczo P., Kristek J., Galis M. The Finite-Difference Modeling of Earthquake Motions: Waves and Ruptures. Cambridge : Cambridge Univ. Press, 2014.
5. LeVeque R. J. Finite Volume Methods for Hyperbolic Problems. New York : Cambridge University Press, 2002.
6. Etienne V., Chaljub E., Virieux J. et al. An hp-adaptive discontinuous Galerkin finiteelement method for 3D elastic wave modelling // Geophys J Int. 2010. Т. 183. № 2. P. 941–962.
7. Hermann V., Käser M., Castro C. E. Non-conforming hybrid meshes for efficient 2D wave propagation using the Discontinuous Galerkin Method // Geophysical Journal International. 2011. Т. 184. № 2. С. 746–758.
8. Mercerat E. D., Glinsky N. A nodal high order discontinuous Galerkin method for elastic wave propagation in arbitrary heterogeneous media // Geophys J Int. 2015. № 201 (2). Р. 1099– 1116.
9. Голубев В. И., Петров И. Б., Хохлов Н. И. Моделирование волновых процессов внутри планеты с помощью гибридного сеточно-характеристического метода // Матем. моделирование. 2015. Т. 27. № 2. С. 139–148.
10. Голубев В. И., Петров И. Б., Хохлов Н. И., Шульц К. И. Численный расчет волновых процессов в трещиноватых средах на гексаэдральных сетках сеточнохарактеристическим методом // Журн. вычисл. математики и матем. Физики. 2015. Т. 55. № 3. С. 512–522.
11. Chelnokov F. B. Explicit representation of grid-characteristic schemes for elasticity equations in 2D and 3D spaces // Mat Model. 2016. № 18 (6). Р. 96–108.
12. Левянт В. Б., Миряха В. А., Муратов М. В., Петров И. Б. Оценка влияния на сейсмический отклик степени раскрытости трещины и доли площади локальных контактов к ее поверхности // Технологии сейсморазведки. 2015. № 3. С. 16–30.
13. Заславский Ю. М., Кержаков Б. В., Кулинич В. В. Вертикальное сейсмическое профилирование на морском шельфе // Акустич. журн. 2008. Т. 54. № 3. С. 483–490.
14. Golubev V. I., Kvasov I. E., Petrov I. B. Influence of natural disasters on ground facilities // Mathematical Models and Computer Simulations. 2012. № 4 (2). Р. 129–134.
15. Голубев В. И., Петров И. Б. Опыт расчета сейсмических откликов от криволинейных геологических границ на основе их явного выделения // Технологии сейсморазведки. 2016. № 4. С. 45–50.
Рецензия
Для цитирования:
Голубев В.И., Петров И.Б. Численное решение двух сейсмических задач сеточно-характеристическим методом в полной трехмерной постановке. Вестник кибернетики. 2018;(2 (30)):80-85.
For citation:
Golubev V.I., Petrov I.B. Numerical Solution of Two Seismic Problems with Grid-Characteristic Method in a Full Three-Dimensional Setting. Proceedings in Cybernetics. 2018;(2 (30)):80-85. (In Russ.)
Просмотров:
148
Послать статью по эл. почте 