Марчуковские научные чтения 2024

Использование сеточно-характеристического метода для исследования среды, содержащей трещины

8 Oct 2024, 12:35

15m

Методы вычислительной алгебры и решения уравнений математической физики

Speaker

Илья Николаевич Агрелов (МФТИ)

Description

Сейсморазведка играет важную роль в задаче поиска месторождений газа и нефти. Одно из направления анализа сейсмических данных связано с анизотропными эффектами, которые позволяют получать информацию о трещиноватых включениях в породах. Целью данной работы является численное исследование анизотропии скорости распространения упругих волн в среде, содержащей трещины. Для численного решения уравнений линейной теории упругости в работе используется сеточно-характеристический метод [1].
Условия задачи были взяты из исследования [2] по измерению анизотропии скорости распространения волн в пористой трещиноватой среде, в рамках которого было изготовлено несколько бетонных блоков, содержащих трещины, а затем были проведены замеры скорости прохождения упругих волн параллельно и перпендикулярно направлению трещин.
Для численного исследования скорости распространения волн трещиноватая среда была представлена двумерной дискретной моделью. Для дискретизации трещин, с учетом ширины их раскрытия, использовались наложенные сетки [3]. Был проведен ряд численных экспериментов, в которых волна запускалась параллельно и перпендикулярно направлению трещин. В результате было получено значение анизотропии скорости распространения волновых возмущений в трещиноватой среде.
Исследование выполнено при поддержке гранта Российского Научного Фонда (проект № 20-71-10028).

Литература

1. Favorskaya A. V. [et al.]. Modelling the wave phenomena in acoustic and elastic media with sharp variations of physical properties using the grid‐characteristic method //Geophysical Prospecting. 2018.V.66(8).P.1485-1502.
2. Zhang Y. [et al.]. Effects of Background Porosity on Seismic Anisotropy in Fractured Rocks: An Experimental Study //Applied Sciences. 2023.V.13.С.8379.
3. Khokhlov N. [et al.]. Grid-characteristic method using Chimera meshes for simulation of elastic waves scattering on geological fractured zones //Journal of Computational Physics. 2021.V.446:110637.