МЕТОД СВЯЗИ КАНАЛОВ В ТЕОРИИ ЭКЗОГЕННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Виктор Борисович Сурнев, Вера Борисовна Пяткова, Дмитрий Владимирович Исламгалиев

Результат исследований: Вклад в журналСтатья

Аннотация

Актуальность работы. По оценкам специалистов Россия обладает весьма значительными запасами высоковязких нефтей (около 7 миллиардов тонн), добыча которой производится посредством теплового разогрева содержимого ловушки или пласта перегретым водяным паром с последующей откачкой получившегося флюида. Процесс добычи высоковязкой нефти, однако, является достаточно трудоёмким. По названным причинам разработка методов мониторинга добычи высоковязкой нефти актуальна.Цель работы. Разработка теоретических основ сейсмического мониторинга процесса добычи высовязкой нефти.Методология рассматриваемой в данной статье теории основана на постулате о двухканальном характере процесса взаимодействия ограниченного объекта (системы) с внешним миром. Через первый канал производится воздействие на объект векторного волнового поля, в данной работе - это упругое волновое поле. Через второй канал производится воздействие на объект стационарного скалярного поля, в данной работе - это тепловое поле. Таким образом, рассматривается теория рассеяния упругих волн объектом, находящимся под воздействием внешнего скалярного (теплового) поля. Скалярное поле в материале объекта индуцирует предварительные упругие напряжения, которые фигурируют как отклик объекта на это воздействие. Вторичное тепловое поле, существующее во внешности объекта, не рассматривается. Таким образом, общая самосогласованная задача двухканального взаимодействия объекта с внешним полем подвергается процедуре расцепления каналов и сводится к рассеянию упругой волны объектом с материальными параметрами, функционально зависящими от внешнего теплового воздействия, то есть общая нелинейная физическая система с распределёнными параметрами “объект - волновое поле - скалярное поле” рассматривается как параметрическая система, что позволяет существенно упростить алгоритм и уменьшить требуемые для численного моделирования ресурсы. В качестве модельной задачи для теории, которую предполагается довести до практической реализации в виде алгоритма и комплекса вычислительных программ, выбрана важная для промысловой и разведочной геофизики задача сейсмического мониторинга состояния ловушки с высоковязкой нефтью при разогреве ловушки подводимым извне теплом. Авторы предполагают в дальнейшем обобщить теорию, разработать алгоритм и создать комплекс вычислительных программ электромагнитного мониторинга состояния объекта, находящегося под воздействием внешнего скалярного (теплового) поля, а также теорию взаимодействия объекта с внешним миром посредством нескольких каналов. Для более полного мониторинга процесса его математическую модель следует обобщить до существенно многоканального уровня, то есть рассмотреть математическую модель “объект - упругое волновое поле - электромагнитное волновое поле - тепловое поле - поле статического нагружения”. Обобщённая на несколько полей теория многоканального взаимодействия объекта с внешним миром может быть использована и для математического моделирования в других областях физики и техники, например, в дефектоскопии.Результаты. В статье разработана теория индуцирования предварительных напряжений в материале изучаемого объекта под действием внешнегоскалярного (теплового) поля. Получены новые математические выражения для параметрических зависимостей материальных параметров объекта от температуры. Приведена обобщённая форма интегрального аналога уравнения Липмана-Швингера для решения прямой задачи рассеяния упругих волн объектом с предварительными напряжениями, индуцированными в материале объекта посредством воздействия на него внешнего теплового поля.
Переведенное названиеInformation bearer channel method in the theory of exogenous geophysical systems
Язык оригиналаРусский
Страницы (с-по)79-89
Число страниц11
ЖурналИзвестия Уральского государственного горного университета
Номер выпуска3 (55)
DOI
СостояниеОпубликовано - 2019

ГРНТИ

  • 52.00.00 ГОРНОЕ ДЕЛО

Уровень публикации

  • Перечень ВАК

Fingerprint Подробные сведения о темах исследования «МЕТОД СВЯЗИ КАНАЛОВ В ТЕОРИИ ЭКЗОГЕННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ СИСТЕМ». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать