Введение
Глава 1. Численное решение задачи распространения упругих волн в твердом теле 15
1.1. Определяющие уравнения 15
1.2. Решение системы определяющих уравнений линейно-упругой среды сеточно характеристическим методом
1.3. Граничные и контактные условия 19
1.3.1. Применяемые граничные условия 20
1.3.2. Применяемые условия на контактах 22
1.4. Интерполяция в треугольнике 23
1.4.1. Принцип построения схем 23
1.4.2. Применяемые схемы 24
1.4.3. Устранение нефизических осцилляций 28
1.5. Интерполяция в тетраэдре 28
1.5.1. Принцип построения схем 29
1.5.2. Устранение нефизических осцилляций 29
1.5. Применимость схем для решения задач реальной сейсморазведки 31
1.5.1. Тестирование схемы первого порядка 31
1.5.2. Тестирование схемы второго порядка 32
1.5.3. Тестирование схемы третьего порядка 32
1.5.4. Тестирование схем четвертого и пятого порядков 33
1.5.5. Тестирование схемы третьего порядка с ограничителем 34
Глава 2. Построение неструктурированных тетраэдральных сеток 35
2.1. Используемые инструменты и библиотеки 35
2.2. Алгоритм разбиения на тетраэдры
2.2.1. Триангуляции множества точек 36
2.2.2. Триангуляция Делоне и диаграммы Вороного 36
2.2.3. Взвешенная триангуляция Делоне, силовые диаграммы 37
2.2.4. Алгоритм тетраэдризации
2.3. Представление сетки в программе 40
2.4. Обработка граничных и контактных точек
2.4.1. Обработка точек на границах области интегрирования 40
2.4.2. Обработка точек на контактных границах 41
2.4.3. Особенности задания трещин
2.5. Разбиение сетки для параллельного расчета 42
2.6. Сохранение сетки для расчета 43
Глава 3. Реализация вычислительного комплекса для расчетов на тетраэдральных сетках 44
3.1. Построитель сеток 44
3.2. Расчетный модуль
3.2.1. Задание упругих свойств среды 46
3.2.2. Задания условий на границах 46
3.2.3. Задание условий на контактных границах 47
3.2.4. Задание начального состояния 47
3.2.5. Задание параметров расчета 50
3.2.6. Сохранение данных в процессе расчета 50
3.3. Особенности параллельной реализации 50
Глава 4. Модели трещин в геологической среде 53
4.1. Газонасыщенная (пустая) трещина 54
4.2. Флюидонасыщенная трещина 56
4.3. Слипшаяся трещина 59
4.4. Частично слипшаяся трещина 59
4.5. Задание условий динамического трения на трещине 60
Глава 5. Изучение волновых откликов от пластов макротрещин 62
5.1. Моделирование волновых откликов от системы (кластера) субвертикальных макротрещин 62
5.1.1. Характеристика модели с системой (кластером) субвертикальных макротрещин 62
5.1.2. Состав волнового отклика 63
5.2. Исследование влияния многослойности геологической среды на отклик кластера макротрещин 69
5.3. Влияние на отклик геометрических параметров кластера и характера заполнения трещин 71
5.4. Исследование устойчивости образования фронта рассеянных обменных волн от системы макротрещин
5.4.1. Анализ влияния изменчивости (дисперсии) расстояния между трещинами в кластере.79
5.4.2. Анализ влияния изменчивости (дисперсии) угла наклона (отклонения от параллельности) макротрещин 83
5.4.3. Оценка совместного воздействия изменчивости (дисперсии) наклона (a) макротрещин в кластере и интервалов (d) между ними 86
5.5. Сравнение откликов трещиноватых пластов при различных начальных возмущениях, применимости начального возбуждения плоским фронтом 88
5.6. Моделирование волновых откликов от макротрещин и их пластов при трехкомпонентной фиксации 93
5.6.1. Изучение отклика одиночной трещины 93
5.6.2. Изучение отклика кластера трещин 95
5.6.3. Изучение образования и распространения отклика в среде. Площадные картины 97
5.7. Исследование различных моделей трещин 99
5.7.1. Характеристики модели 100
5.7.2. Частично слипшиеся трещины 100
5.7.3. Трещины с условием динамического трения 103 5.8. Сравнение с лабораторным экспериментом 105
5.8.1. Постановка задачи для сравнения 105
5.8.2. Результаты сопоставления 106
5.9. Краткое описание результатов исследований 107
Глава 6. Задача сейсморазведки в условиях Арктики - зоны вечной мерзлоты и метановые бомбы 110
6.1. Характеристика пласта многолетней мерзлоты 110
6.2. Результаты моделирования слоя многолетней мерзлоты 112
6.3. Результаты моделирования слоя многолетней мерзлоты с платом льда 114
6.4. Результаты моделирования слоя многолетней мерзлоты с ледовыми включениямиїїб
6.5. Результаты моделирования слоя многолетней мерзлоты с метановой бомбой 118
6.6. Моделирование для задачи в общей постановке 120
Глава 7. Задача обнаружения кратных волн 123
7.1. Метод геометрической сейсмики - выделение кратных волн по времени прихода 123
7.2. Определении кратных отражений по амплитуде отклика 125
7.3. Методика выделения кратных волн на сейсмограмме отклика с использованием разработанного программного комплекса 125
Заключение 127
Список литературы
