Решение прямых задач сейсморазведки в трещиноватых средах методом сеточно-характеристического моделирования (с целью исследования возможности прямого обнаружения трещиноватых зон)

В книге сеточно-характеристическим методом рассчитываются волновые поля — отклики от трещин и зон их скоплений в породах нефтегазовых резервуаров. Используемый метод, в отличие от современных аналогов, существенно полнее учитывает реальные свойства трещин и трещиноватых сред. Численным моделированием исследованы волновые поля от мезо-, макро-, мегатрещин и зон хаотических трещин. Для зон флюидонасыщенных субвертикальных мезо- и макротрещин в продуктивных пластах выявлены доминирование на Х-компоненте обменной рассеянной волны, а также различие ее волновых полей на флангах приема. Эти признаки обменной рассеянной волны являются основой для разработки методик прямого обнаружения трещиноватых зон.

Содержание
Введение

Часть I

Cеточно-характеристический метод применительно к задачам сейсморазведки
Краткий обзор численных методов, используемых для решения прямых задач сейсморазведки
Глава 1. Численное решение уравнений теории линейной упругости
1.1. Математическая модель
1.2. Выбор системы координат
1.3. Обобщение записи дифференциальных уравнений
1.4. Спектральное исследование системы
1.5. Покоординатное расщепление
1.6. Сеточно-характеристические схемы
1.7. Расчет на границе области интегрирования
1.8. Контакт между двумя телами
1.9. Случай трансляционной симметрии по одной оси

Глава 2. Параллельная реализация численного метода на неструктурированных сетках
1.10. Сеточно-характеристический метод на неструктурированных сетках
1.11. Диаграмма работы параллельной вычислительной программы
1.12. Неструктурированные сетки
1.13. Разбиение сетки на домены
1.14. Дополнительные элементы домена
1.15. Проблема переиндексации элементов в доменах
1.16. Примеры разбиений

Глава 3. Сеточно-характеристический метод в 3D
1.1. Интерполяция в тетраэдре
1.2. Иерархические сетки с кратным шагом по времени
Литература

Часть II
Исследование сейсмических откликов от одиночных трещин разного масштаба и их систем в породах нефтегазовых резервуаров
Основные термины
Краткая характеристика предыдущих исследований откликов от трещин в горных породах
численным моделированием
Глава 1. Общие свойства сейсмических откликов от трещин при задании граничных условий на их поверхностях
1.1. Характер сейсмического отклика от трещины в зависимости от ее длины, наклона и заполнения
1.2. Оценка возможности использования модели бесконечно тонкой трещины при исследовании трещин конечной раскрытости
1.3. Особенности откликов от вертикальных и субвертикальных флюидонасыщенных трещин
1.4. Влияние на характер волнового отклика от трещины доли площади контактов ко всей ее шероховатой поверхности
1.5. Ограничения метода, связанные с задаваемыми граничными условиями на поверхностях трещин

Глава 2. Пластовые зоны мезотрещин. Исследование прямого волнового отклика от пластовой зоны субвертикальных однонаправленных мезотрещи
2.1. Общая характеристика волнового отклика от зоны мезотрещин при точечном возбуждении и «плоском фронте»
2.2. Исследование механизма распространения продольных и поперечных колебаний в мезотрещиноватом пласте
2.3. Влияние на волновой отклик изменения параметров трещиноватого пласта
2.4. Оценка влияния реальных факторов на выделение отклика от пластовых зон мезотрещин
2.5. Характер отклика от пластовой зоны мезотрещин на суммарных разрезах
2.6. Исследование возможности картирования зон развития мезотрещин в баженовской свите с использованием обменных рассеянных волн
2.7. Оценка влияния мезотрещиноватого пласта на проходящие через него волны, его экранирующие свойства

Глава 3. Макротрещины. 2D-моделирование
3.1. Характеристика сейсмических откликов от единичной субвертикальной макротрещины
3.2. Сейсмический отклик от системы (кластера) близких к вертикали однородно-ориентированных макротрещин
3.3. Оценка устойчивости образования фронта обменных рассеянных волн от системы макротрещин при учете реальных факторов

Глава 4. Макротрещины в трехмерном пространстве. Объемный (3D) отклик от системы субвертикальных ориентированных макротрещин
4.1. Особенности использованной методики трехмерного моделировани
4.2. 3D-модель системы макротрещин и расчет волнового куба
4.3. Сейсмограммы объемного (3D) отклика от одиночной макротрещины в трехмерном полупространстве
4.4. Характеристика объемного отклика от кластера макротрещин на волновых картинах в фиксированные моменты времени
4.5. Сейсмограммы объемного отклика от площадного кластера флюидонасыщенных макротрещин
4.6. Сейсмограммы объемного отклика от площадного кластера газонасыщенных макротрещин
4.7. Различие волнового состава откликов в сечениях вдоль и по нормали к плоскости трещин
4.8. Характер площадной амплитудной аномалии, вызванной кластером флюидонасыщенных макротрещин, при съемке 3D и регистрации 3С

Глава 5. Мегатрещины. Характеристика сейсмических откликов от мегатрещин — трещиноватых коридоров
5.1. Общая характеристика волнового отклика от мегатрещины
5.2. Влияние на характер волнового отклика внутреннего строения мегатрещины
5.3. Влияние высоты и толщины мегатрещины на ее волновой отклик
5.4. Особенности волнового отклика от мегатрещины, вызванные отраженной волной от нижележащей границы

Глава 6. Зоны скопления хаотических трещин и каверн. Анализ природы откликов от зон диффузной трещиноватости и кавернозности — потенциальных резервуаров в массивных породах
6.1. Характеристика моделей со случайно-неравномерным распределением микронеоднородностей (трещин и каверн) в коллекторской макрозоне
6.2. Основные элементы волнового отклика при различных характеристиках внутренней структуры кавернозных зон
6.3. Особенности волнового поля при разных характеристиках зон развития трещиноватости
6.4. Влияние неравномерности концентрации микронеоднородностей на отклик рассеянной энергии
6.5. Количественная оценка неравномерноcти концентрации микронеоднородностей
6.6. Количественная оценка уровня энергии волнового отклика от зоны микронеоднородностей (Исследование энергии в области волнового отклика.)
6.7. Оценка связи энергии волнового отклика с уровнем неравномерности концентрации неоднородностей коллекторской зоны

Глава 7. Сопоставление результатов численного и физического моделирования и оценка адекватности метода численного исследования
7.1. Подтверждение физическим моделированием результатов математического моделирования волновых откликов от трещин, близких к вертикали, при наблюдениях во внутренних точках среды (на профилях ВСП)
7.2. Результаты физического моделирования отклика от кластера макротрещин при профильных наблюдениях
7.3. Сопоставление результатов численного и физического моделирования сейсмического отклика от кластеров макротрещин
7.4. Оценка адекватности результатов математического и физического моделирования.

Литература
Заключение