Доклады Академии наукДоклады Академии наукДоклады Академии наук0869-5652The Russian Academy of Sciences1624710.31857/S0869-56524883248-252Mathematical physicsМатематическая физикаResearch ArticleTaking into account the fluid saturation of bottom sediments in marine seismic survey problemОб учёте водонасыщенности донных осадков в задаче морской сейсмической разведкиGolubevV. I.ГолубевВ. И.
Russian Federation
w.golubev@mail.ruShevchenkoA. V.ШевченкоА. В.
Russian Federation
w.golubev@mail.ruPetrovI. B.ПетровИ. Б.
Russian Federation

Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences

Член-корреспондент РАН

w.golubev@mail.ruMoscow Institute of Physics and Technology"Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)"Scientific Research Institute for System Analysis of the Russian Academy of Sciences"Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук"2609201948832482522409201924092019Copyright ©; 2019, Russian academy of sciencesCopyright ©; 2019, Российская академия наук2019Russian academy of sciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/16247

The problem of the numerical simulation of the seismic response from the marine bottom is considered. Acoustic equations are used for the description of the water dynamic behavior. Bottom sediments are described with the porous fluid-filled medium. The Dorovsky model is used. The algorithm for solving all hyperbolic equation systems with the grid-characteristic method was proposed. The distinctive feature of this approach is the ability to set explicitly necessary contact conditions between media with different rheology.

Рассматривается задача численного моделирования сейсмического отклика от морского дна. Для описания динамического поведения водного слоя используются акустические уравнения. Слой донных осадков описывается пористой флюидонасыщенной средой. Для этого используется система уравнений Доровского. Предложен алгоритм, позволяющий в рамках единого сеточно-характеристического подхода для решения гиперболических систем уравнений провести полноволновое моделирование во всём расчётном объёме. Его отличительной особенностью является постановка в явном виде необходимых контактных условий на границе между средами с различной реологией.

mathematical modelinggrid-characteristic methodseismic survey processporous mediaDorovsky modelматематическое моделированиесеточно-характеристический метод, сейсморазведкапористые средымодель ДоровскогоState taskГосударственное задание Virieux J., Calandra H., Plessix R.E. A Review of the Spectral, Pseudo-Spectral, Finite-Difference and Finite-Element Modelling Techniques for Geophysical Imaging // Geophysical Prospecting. 2011. V. 59 (5). P. 794-813. Golubev V.I., Gilyazutdinov R.I., Petrov I.B., Khokhlov N.I., Vasyukov A.V. Simulation of Dynamic Processes in Three-Dimensional Layered Fractured Media with the Use of the Grid-Characteristic Numerical Method // J. Appl. Mechanics and Technical Physics. 2017. V. 58. № 3. Р. 539-545. Favorskaya A., Petrov I., Golubev V., Khokhlov N. Numerical Simulation of Earthquakes Impact on Facilities by Grid-Characteristic Method // Proc. Comp. Sci. 2017. V. 112. P. 1206-1215. Favorskaya A.V., Petrov I.B. Wave Responses from Oil Reservoirs in the Arctic Shelf Zone // Doklady Earth Sciences. 2016. V. 466. № 2. Р. 214-217. Golubev V.I., Golubeva Yu.A. Full-Wave Simulation of the Earthquake Initiaion Process // CEUR Workshop Proc. 2018. V. 2267. P. 346-350. Beklemysheva K.A., Vasyukov A.V., Golubev V.I., Zhuravlev Y.I. On the Estimation of Seismic Resistance of Modern Composite Oil Pipeline Elements // DAN. 2018. V. 97. № 2. P. 184-187. Golubev V., Khokhlov N., Grigorievyh D., Favorskaya A. Numerical Simulation of Destruction Processes by the Grid-Characteristic Method // Proc. Comp. Sci. 2018. V. 126. P. 1281-1288. Muratov M.V., Petrov I.B. Application of Fractures Mathematical Models in Exploration Seismology Problems Modeling // Smart Innovation, Systems and Technologies. 2019. V. 133. P. 120-131. Golubev V.I. The Usage of Grid-Characteristic Method in Seismic Migration Problems // Smart Innovation, Systems and Technologies. 2019. V. 133. P. 143-155. Dorovsky V., Perepechko Yu., Fedorov A. The Stoneley Waves in the Biot-Johnson Theory and Continual Filtration Theory // Russ. Geol. Geophys. 2012. V. 53. P. 621-630. Deresiewicz H., Skalak R. On Uniqueness in Dynamic Poroelasticity // Bulletin of the Seismological Society of America. 1963. V. 53. № 4. P. 783-788. Chiavassa G., Lombard B. Wave Propagation across Acoustic / Biot’s Media: a Finite-Difference Method // Commun. Comput. Phys. 2012. V. 13. P. 985-1012. Rosenbaum J.H. Synthetic Microseismograms - Logging in Porous Formations // Geophysics. 1974. V. 39. P. 14-32. DOI: 10.1190/1.1440407 Winkler K.W., Liu H.L., Johnson D.L. Permeability and Borehole Stoneley Waves: Comparison Between Experiment And Theory // Geophysics. 1989. V. 54. P. 66-75. Заславский Ю.М., Кержаков Б.В., Кулинич В.В. Вертикальное сейсмическое профилирование на морском шельфе // Акуст. журн. 2008. Т. 54. № 3. С. 483-490.