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.

СодержаниеВведение
Часть I
Cеточно-характеристический метод применительно к задачам сейсморазведки Краткий обзор численных методов, используемых для решения прямых задач сейсморазведкиГлава 1. Численное решение уравнений теории линейной упругости1.1. Математическая модель1.2. Выбор системы координат1.3. Обобщение записи дифференциальных уравнений1.4. Спектральное исследование системы1.5. Покоординатное расщепление1.6. Сеточно-характеристические схемы1.7. Расчет на границе области интегрирования1.8. Контакт между двумя телами1.9. Случай трансляционной симметрии по одной оси
Глава 2. Параллельная реализация численного метода на неструктурированных сетках1.10. Сеточно-характеристический метод на неструктурированных сетках1.11. Диаграмма работы параллельной вычислительной программы1.12. Неструктурированные сетки1.13. Разбиение сетки на домены1.14. Дополнительные элементы домена1.15. Проблема переиндексации элементов в доменах1.16. Примеры разбиений
Глава 3. Сеточно-характеристический метод в 3D1.1. Интерполяция в тетраэдре1.2. Иерархические сетки с кратным шагом по времениЛитература
Часть IIИсследование сейсмических откликов от одиночных трещин разного масштаба и их систем в породах нефтегазовых резервуаровОсновные терминыКраткая характеристика предыдущих исследований откликов от трещин в горных породахчисленным моделированиемГлава 1. Общие свойства сейсмических откликов от трещин при задании граничных условий на их поверхностях1.1. Характер сейсмического отклика от трещины в зависимости от ее длины, наклона и заполнения1.2. Оценка возможности использования модели бесконечно тонкой трещины при исследовании трещин конечной раскрытости1.3. Особенности откликов от вертикальных и субвертикальных флюидонасыщенных трещин1.4. Влияние на характер волнового отклика от трещины доли площади контактов ко всей ее шероховатой поверхности1.5. Ограничения метода, связанные с задаваемыми граничными условиями на поверхностях трещин
Глава 2. Пластовые зоны мезотрещин. Исследование прямого волнового отклика от пластовой зоны субвертикальных однонаправленных мезотрещи2.1. Общая характеристика волнового отклика от зоны мезотрещин при точечном возбуждении и «плоском фронте»2.2. Исследование механизма распространения продольных и поперечных колебаний в мезотрещиноватом пласте2.3. Влияние на волновой отклик изменения параметров трещиноватого пласта2.4. Оценка влияния реальных факторов на выделение отклика от пластовых зон мезотрещин2.5. Характер отклика от пластовой зоны мезотрещин на суммарных разрезах2.6. Исследование возможности картирования зон развития мезотрещин в баженовской свите с использованием обменных рассеянных волн2.7. Оценка влияния мезотрещиноватого пласта на проходящие через него волны, его экранирующие свойства
Глава 3. Макротрещины. 2D-моделирование3.1. Характеристика сейсмических откликов от единичной субвертикальной макротрещины3.2. Сейсмический отклик от системы (кластера) близких к вертикали однородно-ориентированных макротрещин3.3. 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 макротрещин4.1. Особенности использованной методики трехмерного моделировани4.2. 3D-модель системы макротрещин и расчет волнового куба4.3. Сейсмограммы объемного (3D) отклика от одиночной макротрещины в трехмерном полупространстве4.4. Характеристика объемного отклика от кластера макротрещин на волновых картинах в фиксированные моменты времени4.5. Сейсмограммы объемного отклика от площадного кластера флюидонасыщенных макротрещин4.6. Сейсмограммы объемного отклика от площадного кластера газонасыщенных макротрещин4.7. Различие волнового состава откликов в сечениях вдоль и по нормали к плоскости трещин4.8. Характер площадной амплитудной аномалии, вызванной кластером флюидонасыщенных макротрещин, при съемке 3D и регистрации 3С
Глава 5. Мегатрещины. Характеристика сейсмических откликов от мегатрещин — трещиноватых коридоров5.1. Общая характеристика волнового отклика от мегатрещины5.2. Влияние на характер волнового отклика внутреннего строения мегатрещины5.3. Влияние высоты и толщины мегатрещины на ее волновой отклик5.4. 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 породах6.1. Характеристика моделей со случайно-неравномерным распределением микронеоднородностей (трещин и каверн) в коллекторской макрозоне6.2. Основные элементы волнового отклика при различных характеристиках внутренней структуры кавернозных зон6.3. Особенности волнового поля при разных характеристиках зон развития трещиноватости6.4. Влияние неравномерности концентрации микронеоднородностей на отклик рассеянной энергии6.5. Количественная оценка неравномерноcти концентрации микронеоднородностей6.6. 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 исследования7.1. 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 наблюдениях7.3. Сопоставление результатов численного и физического моделирования сейсмического отклика от кластеров макротрещин7.4. Оценка адекватности результатов математического и физического моделирования.
ЛитератураЗаключение