Математическое моделирование нового метода обработки сейсмосигнала на примере разреза Саратовского Правобережья. Часть 1

Вестник ТюмГУ. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика.


Выпуск:

2023. Том 9. № 1 (33)

Название: 
Математическое моделирование нового метода обработки сейсмосигнала на примере разреза Саратовского Правобережья. Часть 1


Для цитирования: Фонин А. А., Сучков С. Г., Николаевцев В. А., Михеев С. И. 2023. Математическое моделирование нового метода обработки сейсмосигнала на примере разреза Саратовского Правобережья. Часть 1 // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. Том 9. № 1 (33). С. 92–106. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2023-9-1-92-106

Об авторах:

Фонин Анатолий Александрович, аспирант, кафедра геофизики, Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского, Саратов, Россия, fonin.a@mail.ru, https://orcid.org//0000-0002-5049-4243
Сучков Сергей Германович, доктор физико-математических наук, профессор, руководитель научно-технологического центра «Микро- и наноэлектроника», Саратовский нацио­нальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского, Саратов, Россия, suchkov.s.g@mail.ru
Николаевцев Виктор Андреевич, кандидат физико-математических наук, ведущий инженер, научно-технологический центр «Микро- и наноэлектроника», Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского, Саратов, Россия, nikolaevcev@yandex.ru
Михеев Сергей Иванович, доктор геолого-минералогических наук, профессор, кафедра геофизики, Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского, Саратов, Россия, s.mixeev@gmail.com

Аннотация:

В работе представлен новый способ сейсморазведки, который включает два приемника акустических сигналов, углубленных в породу друг под другом на некотором расстоянии. Данные приемники записывают сейсмограммы — акустические сигналы, источником которых может служить естественная сейсмическая активность Земной коры или целенаправленные источники акустических сигналов, например взрыв. Выполнено моделирование прямой задачи сейсморазведки с применением программных комплексов COMSOL Multiphysics и MatLab. Полученные при моделировании сейсмограммы совмещаются друг с другом со смещением на время задержки входного сейсмоимпульса между приемниками и складываются. При этом сигналы, пришедшие по вертикали, на суммарной сейсмограмме усиливают друг друга, а невертикальные сигналы ослабляются. Для математического моделирования вычисляется корреляционная функция сейсмограмм. Приведены результаты моделирования распространения акустической волны в горных породах и пример обработки сейсмограмм по предложенному алгоритму. Представленные результаты показывают, что новый способ расположения приемников и предложенный метод обработки сейсмограмм позволяют получить очищенную сейсмограмму, которая может быть использована для решения обратной задачи по определению параметров геологической среды.

Список литературы:

Акустика // COMSOL Multiphysics. https://www.comsol.ru/acoustics-module (дата обращения: 29.04.2020).

Ахиезер А. И., Пелетминский С. В. 1977. Методы статистической физики. М.: Наука. 111 c.

Бреховских Л. М. 1973. Волны в слоистых средах. М.: Наука. 343 c.

Вакуленко С. А., Понимаскин А. И., Токарев М. Ю., Горбачев С. В., Гурвич Л. А. 2021. Применение технологии многоканального анализа поверхностных волн (MASW) для решения задач оценки свойств придонных отложений по результатам 2D/3D сейсмической съемки с донным оборудованием на шельфе Печорского моря // Инженерная и рудная геофизика 2021: материалы 17-й научно-практической конференции и выставки (26–30 апреля 2021 г., Геленджик, Россия). 9 с. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202152188

Квеско Б. Б., Квеско Н. Г. 2018. Физика пласта: учеб. пос. М.: Инфра-Инженерия. 228 c.

Конценебин Ю. П., Рыскин М. И., Балабанов В. Г., Михеев С. И., Коробова Л. А. 1999. Геофизическое моделирование ловушек нефти и газа // Труды научно-исследовательского института геологии Саратовского государственного университета им. Н. Г. Чернышевского. Новая серия. Саратов: Колледж. 142 c.

Симончик К. К., Тропченко А. Ю., Хитров М. В. 2012. Цифровая обработка сигналов: учеб. пос. СПб.: СПбГУ ИТМО. 108 с.

Урупов А. К. 1966. Изучение скоростей в сейсморазведке. М.: Недра. 224 с.

Фонин А. А., Сучков С. Г., Михеев С. И., Николаевцев В. А., Сучков Д. С. 2020. Новый метод определения акустических параметров геологического разреза // Акустика океана: доклады XVII Школы-семинара им. акад. Л. М. Бреховских, совмещенной с XXXIII сессией Российского акустического общества (19–23 октября 2020 г., Москва, Россия). С. 286–293. https://doi.org/10.29006/978-5-9901449-5-8-46

Bačić M., Librić L., Kaćunić D. J., Kovačević M. S. 2020. The usefulness of seismic surveys for geo­technical engineering in karst: Some practical examples // Geosciences. Vol. 10. No. 10. Article 406. https://doi.org/10.3390/geosciences10100406

Bashir Ya., Babasafari A. A., Arshad A. R. M., Alashloo S. Ya. M., Latiff A. H. A., Hamidi R., Rezaei Sh., Ratnam T., Sambo Ch., Ghosh D. 2022. Seismic Imaging Methods and Applications for Oil and Gas Exploration. Netherlands: Elsevier Science. 308 p. https://doi.org/10.1016/C2021-0-00166-8

Di H., Gao D., AlRegib Gh. 2019. Developing a seismic texture analysis neural network for machine-aided seismic pattern recognition and classification // Geophysical Journal International. Vol. 218. No. 2. Pp. 1262–1275. https://doi.org/10.1093/gji/ggz226

El-Raouf A. A., Iqbal I., Meister Ju., Abdelrahman K., Alzahrani H., Badran O. M. 2021. Earthflow reactivation assessment by multichannel analysis of surface waves and electrical resistivity tomography: A case study // Open Geosciences. Vol. 13. No. 1. Pp. 1328–1344. https://doi.org/10.1515/geo-2020-0310

Ground Motion after Seismic Event: Scattering off a Small Mountain // COMSOL Multiphysics. https://www.comsol.com/model/ground-motion-after-seismic-event-scattering-off-a-small-mountain-78241 (дата обращения: 08.07.2021).

Isotropic-Anisotropic Sample: Elastic Wave Propagation // COMSOL Multiphysics. https://www.comsol.com/model/isotropic-anisotropic-sample-elastic-wave-propagation-78231 (дата обращения: 08.07.2021).

Monk D. J. 2020. Survey Design and Seismic Acquisition for Land, Marine, and In-between in Light of New Technology and Techniques. USA: Society of Exploration Geophysicists. 214 p. https://doi.org/10.1190/1.9781560803713

Propagation of Seismic Waves through Earth // COMSOL Multiphysics. https://www.comsol.com/model/propagation-of-seismic-waves-through-earth-90381 (дата обращения: 08.07.2021).

Trofimov V. L., Khaziev F. F., Trofimova A. V. 2022. Oil and Gas Reservoir Prospecting and Exploration: High-Resolution Seismic (HRS) Techniques and Technology. Switzerland: Springer Nature Switzerland AG. XXIII, 419 p. https://doi.org/10.1007/978-3-030-84389-2

Wei X., Yang Z.-F., Yan X.-F. 2019. Multi-scale issue in seismic exploration and its research progress // Progress in Geophysics. Vol. 34. No. 6. Pp. 2353–2360. https://doi.org/10.6038/pg2019DD0239