АННОТАЦИЯ - Моделювання внутрішньої будови земної кори на основі розв'язання прямої динамічної задачі сейсміки методом скінченних елементів
Б. Е. Купльовский "Моделирование внутреннего строения земной коры на основании решения прямой динамической задачи сейсмики методом конечных элементов". - Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата физико-математических наук по специальности 04.00.22 - геофизика. - Институт геофизики им. С. И. Субботина НАН Украины, Киев, 2008 г.
Диссертационная работа посвящена изучению и применению моделирования волнового поля методом конечных элементов для вертикально - и горизонтально-неоднородного полупространства, что дает возможность путем графического и цифрового ввода и корректировки параметров модели с использованием дисплея ПЕОМ, исследовать влияние изменения динамических параметров волнового поля на динамические процессы в границах практических значений геометрических координат и частотного диапазона задач инженерной сейсмики, сейсморазведки и сейсмологии. А также проведение спектрально-часового анализа полученных модельных трасс колебаний с целью оценки сейсмической опасности, характерных геометрических размеров пластов, влияния особенностей вертикально - и горизонтально-неоднородних структур сейсмогеологических разрезов, связанных с решением задач сейсмики.
Разработана методика (алгоритм) моделирования распределения напряжений, деформаций и перемещений в сейсмогеологическом разрезе с целью прогноза упруго-деформированого состояния в разрезе со скважиной, пробуренной для добычи нефти и газа, предусматривающая изучение упруго-деформированого состояния при изменении направления ствола скважины в неоднородной геологической среде.
Обеспечено коррекцию, оценку сходимости и точности расчетного алгоритма моделирования упруго-деформированого состояния и динамики волнового поля на основе конечноэлементного метода путем ввода параметра - коэффициента времени вступления отражений от характерных структурных особенностей моделей с целью согласования времени прихода отраженных волн согласно принципу причинности в итерационных расчетных схемах динамики МКЭ. Проведены расчеты МКЭ для контрольных моделей на характерных частотах и геометрических размерах, отвечающих инженерной сейсмике, сейсморазведке и сейсмологии.
Смоделированы с целью оценки упруго-деформированого состояния сейсмического разреза, подготовленного к процессу бурения, карты изолиний напряжений, деформаций и перемещений для примера сейсмологического разреза со скважиной; промоделировано изменение напряжений-деформаций в зависимости от увеличения длины ствола скважины.
Изучено медленное (низкочастотное) и быстрое (высокочастотное) поле для инженерных объектов: исторического заповедника "София Киевская" и Чернобыльской атомной электростанции с целью учета сейсмической опасности от колебаний почвы под застройкой в широком диапазоне частот.
Исследовано сейсмическое волновое поле для нефтегазовых объектов Карпатского региона, ДДВ и шельфа Черного моря с целью изучения волновых показателей отраженно-преломленных волн на неоднородных в вертикальном и горизонтальном направлениях сейсмогеологических структурах. Уточнены геометрия нефтегазовых ловушек и глубины их залегания за характерными признаками волнового поля.
Построены уточненные карты изолиний сейсмической активности Карпатского региона. Смоделированные синтетические сейсмограммы использованы для уточнения сейсмической активности в районе пересечения профилей І, ІІ, ІІІ территории украинских Карпат, при интерпретации объединены исторические и геолого-геофизические экспериментальные данные о Карпатском регионе.
Ключевые слова: моделирование, внутреннее строение земной коры, прямая динамическая задача сейсмики, метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние земной коры, волновое поле.
ABSTRACT
B. Е. Kuplyovsky "Modeling the internal structure of the Earth's crust on the basis of the solution of direct dynamic seismology problem by finite element method". - Manuscript.
Dissertation on the receipt of candidate physics-mathematics scientific degree in speciality 04.00.22 - geophysics. S. I.Subbotin Institute of Geophysics NAS of Ukraine, Kyiv, 2008.
Dissertation is devoted to development and application of finite element method in wave field modeling for vertically - and horizontally-heterogeneous half-space. Predicted is possibility of graphic and digital assignment and correction of model parameters with the use of computer display. It is investigational influencing of dynamic parameters change of the wave field within the limits of practical values of geometrical co-ordinates and frequency range of problems in seismic engineering, seismic prospecting and seismology. The spectral-time analysis of the obtained models is carried out. The method (algorithm) of modeling stress, deformations and displacement distribution is developed in a seismic cut with the purpose: prognosis of the stress-strain state in a cross-section with a mining hole.
Stress-strain state of seismic cut geared-up to the process of the drilling, isoline maps of tensions, deformations and displacements on the example of seismological cross-section are modeled. The change of stress deformations is taken into account depending on the increase of trunk length of mining hole. The slow (low-frequency) and rapid (high-frequency) field for engineering objects: historical preserve "Sofia Kyivska" and the Chornobyl nuclear electric station in the study of seismic danger from ground oscillation under buildings in the wide range of frequencies are investigated. The seismic wave field for oil-gas objects for Carpathians region, Dnipro-Donetsk Depression and shelf of the Black sea in the study of waves characteristics of reflected-transmitted waves on geological structures heterogeneous in vertical and horizontal directions and clarification of geometry of oil-gas traps and depth of their bedding on the characteristic signs of the wave field is considered. The specified maps of isolines of seismic activity of the Carpathians region are built.
Keywords: modeling, internal structure of the Earth's crust, direct dynamic problem of seismology, method of finite elements, stress-strain state of the Earth's crust, wave field.
Похожие статьи
-
У " Вступі " викладена актуальність теми, наведена постановка задачі, сформульовано основні наукові та практичні досягнення, надані відомості про...
-
Б. Е. Купльовський "Моделювання внутрішньої будови земної кори на основі розв'язання прямої динамічної задачі сейсміки методом скінченних елементів". -...
-
Актуальність проблеми. Важливими питаннями сучасних наукових геофізичних досліджень залишаються: вивчення регіональної сейсмічності, пов'язані з ним...
-
Розроблено методику (алгоритм) моделювання розподілу напружень, деформацій і переміщень у сейсмогеологічному розрізі з метою дослідження...
-
Задачи, виды и методы, технология исследования скважин и пластов - Основы добычи нефти и газа
Основная задача исследования залежей и скважин -- получение информации о них Для подсчета запасов нефти и газа, проектирования, анализа, регулирования...
-
Методы моделирования - Основы добычи нефти и газа
Различают физическое и математическое моделирования. При физическом моделировании на модели, представляющей по существу натурный или масштабно...
-
Применяемые методы - Геофизические исследования в гидрогеологических скважинах
Скважина буровой каротаж Для решения всевозможных задач, возникающих в процессе эксплуатации гидрогеологических скважин, мы применяем традиционные методы...
-
АНОТАЦІЇ - Прямі та обернені задачі гравіметрії в класі блочно побудованих геологічних моделей
Кишман-Лаванова Т. М. Прямі та обернені задачі гравіметрії в класі блочно побудованих геологічних моделей. - Рукопис. Дисертація на здобуття вченого...
-
Розглянуто можливості методу підбору з точки зору отримання надійних розв'язків в умовах широкої еквівалентності. Показано, що властивості розв'язків,...
-
Сущность метода ПС и решаемые с его помощью задачи - Геофизические исследования скважин
Скважинные исследования методом естественного поля (ЕП) или поля самопроизвольного (каротаж ПС) сводятся к измерению постоянных естественных потенциалов,...
-
На модельних прикладах продемонстровано можливості апроксимаційних конструкцій в класі криволінійних уступів та контактних поверхонь при розв'язанні...
-
ОСНОВЫ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКОГО МЕТОДА - Электропроводность Земли
В основе предложенного метода лежит упрощенная модель естественного электромагнитного поля. Предполагается, что первичное поле, возбуждаемое внешними...
-
Тепловые методы - Основы добычи нефти и газа
Сущность тепловых методов состоит в том, что наряду с гидродинамическим вытеснением повышается температура в залежи, что способствует существенному...
-
Индукционный метод - Геологическое строение месторождения
Изучение разрезов скважин индукционным методом основано на различии в электропроводности горных пород по величине, обратной удельному электрическому...
-
Цифровая обработка материалов метода ОГТ - Моделирование волнового поля
Материалы сейсморазведки методом ОГТ обрабатываются в вычислительных центрах по специализированным сейсмическим обрабатывающим системам. Исходными...
-
Взаимодействие гравитационного и сейсмического полей Земли
Взаимодействие гравитационного и сейсмического полей Земли Под комплексной интерпретацией геофизических полей понимают такую процедуру совместного...
-
Исследование процесса деформирования массива каменной соли, содержащего подземное нефтегазохранилище
Исследование процесса деформирования массива каменной соли, содержащего подземное нефтегазохранилище Практически важные задачи, связанные с добычей...
-
Промыслово-геофизические исследования - Методика разработки нефтегазового пласта АС11
При разведке нефтяных и газовых месторождений и оценке в них запасов используют результаты изучения керна, а также данные промыслово-геофизических...
-
У розділі наведені результати інтерпретації гравіметричних матеріалів. Соляні поклади в районі Актюбінська . В результаті гравіметричних досліджень в...
-
Методы интенсификации добычи газа - Основы добычи нефти и газа
Дебит отдельных скважин можно в значительной мере увеличить за счет как внедрения методов интенсификации притока газа, так и улучшения техники и...
-
Постановка задачи - Анализ системы уравнений Сен-Венана аналитическими и численными методами
Важной задачей гидравлики открытых потоков является построение и изучение математической модели движения жидкости, которая позволяет осуществить расчет и...
-
Геолого-экологические исследования и картографирование проводятся в разных масштабах. Мелкомасштабные исследования (1:1000000 - 1:500000) выполняются при...
-
Методы повышения нефтеотдачи пластов, Гидродинамические методы - Основы добычи нефти и газа
Гидродинамические методы Назначение гидродинамических методов -- увеличение коэффициента охвата малопроницаемых нефтенасыщенных объемов пласта...
-
Исследования проводят на нескольких установившихся режимах с различными дебитами, с тем, чтобы захватить весь диапазон, включая несколько режимов при...
-
Большое количество условий эксплуатации обеспечивает большое многообразие причин выхода оборудования из строя. Одним из важных показателей работы скважин...
-
Физико-химические методы - Основы добычи нефти и газа
Физико-химические методы обеспечивают увеличение коэффициентов вытеснения и охвата одновременно или одного из них. Среди них выделяют две подгруппы:...
-
Основными источниками пластовой энергии служат: - энергия напора (положения) пластовой воды (контурной, подошвенной); - энергия расширения свободного...
-
Водонапорный режим - Основы добычи нефти и газа
С момента начала распространения депрессионной воронки за пределы водонефтяного контакта (ВНК) в законтурную водоносную область вода внедряется в...
-
Методы увеличения нефтеотдачи Часто бывает необходимым увеличение продуктивности (приемистости) скважины. Почти каждая скважина может быть рассмотрена...
-
Под контролем процесса разработки понимают сбор, обработку и обобщение первичной информации о нефтяной залежи с целью получения сведений о текущем...
-
Статті. 1. Булах Е. Г., Кишман Т. Н . Об одном аппроксимационном подходе при решении обратных задач гравиметрии в классе блочно построенных геологических...
-
Геоэкология - Это область географической науки, занимающаяся изучением географической среды и слагающих ее природных и природно-антропогенных геосистем с...
-
Геофизические методы Методы, применяемые при геофизических исследованиях, подразделяются на электрические, сейсмические, гравиметрические,...
-
Введение - Исследование метода создания опорной геодезической сети с помощью спутниковой технологии
В геодезии и в земельном законодательстве Российской Федерации произошли большие и коренные изменения. Пришло время говорить в геодезии о новой...
-
Актуальність теми . Проблема розвитку ефективних методів пошуку та розвідки покладів корисних копалин завжди була актуальною для України, і особливої...
-
Методы увеличения нефтеотдачи Часто бывает необходимым увеличение продуктивности (приемистости) скважины. Почти каждая скважина может быть рассмотрена...
-
Цели и задачи кислотной обработки ПЗП - Тобойское месторождение
Метод кислотного воздействия основан на реагировании водного раствора кислот с минералами, образующими породу коллектора, и привнесенными твердыми...
-
Большая часть месторождений природного газа разрабатывается в условиях водонапорного режима. Разработка газовых залежей в условиях водонапорного режима...
-
Метод потенциалов самопроизвольной поляризации (метод ПС) основан на изучении естественного стационарного электрического поля в скважинах, образование...
-
Акустический метод, Нейтронные методы - Геологическое строение месторождения
Акустические методы исследования скважин (AM) основаны на изучении полей упругих колебаний (упругих волн) в звуковом и ультразвуковом диапазонах частот....
АННОТАЦИЯ - Моделювання внутрішньої будови земної кори на основі розв'язання прямої динамічної задачі сейсміки методом скінченних елементів