Доклады Академии наукДоклады Академии наукДоклады Академии наук0869-5652The Russian Academy of Sciences1868310.31857/S0869-56524894351-354Mathematical physicsМатематическая физикаResearch ArticleNumerical modelling of wave processes in multilayered media with gas-containing layers: the comparison of 2D and 3D modelsЧисленное моделирование волновых процессов в слоистых средах с газонасыщенными включениями: сравнение двумерных и трёхмерных моделейStogniiP. V.СтогнийП. В.
Russian Federation
stognii@phystech.eduKhokhlovN. I.ХохловН. И.
Russian Federation
k_h@inbox.ruPetrovI. B.ПетровИ. Б.
Russian Federation

Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences

Член-корреспондент РАН

petrov@miph.ruMoscow Institute of Physics and Technology"Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)"Federal State Institution «Scientific Research Institute for System Analysis of the Russian Academy of Sciences»"Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук"1012201948943513541512201915122019Copyright ©; 2019, Russian academy of sciencesCopyright ©; 2019, Российская академия наук2019Russian academy of sciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/18683

Today the Arctic region exploration is one of the most important courses for research in our country because large amounts of unexplored oil and gas deposits are located there. Large deposits of hydrocarbons are situated in water areas of the North seas. Gas explosions complicate the development of hydrocarbon deposits in these water areas. They occur as a result of an accidant opening and further spread of gas. It is impossible to carry out the frequent exploration of the area with gas layers, then the numerical modelling of the area with already detected gas deposits is conducted. In this work, we present the results of numerical modelling of seismic waves spread in multilayered geological models with gas-containing inclusions during the four-year period with the use of the grid-characteristic method. Then, the wave patterns of seismic reflections and seismograms for the described problem were obtained. We conducted the comparison of wave patterns and seismograms for the 2-dimensional and 3-dimensional cases. The results demonstrated a good coincidence.

В настоящее время изучение Арктического региона - приоритетное направление для исследований в нашей стране в связи с расположенными там огромными запасами неизведанных месторождений нефти и газа. Большие запасы углеводородов находятся на акватории Северных морей. Осложняют разработку месторождений на акватории газовые взрывы, которые происходят в результате непреднамеренного вскрытия и дальнейшего распространения газа. В связи с невозможностью проведения частого мониторинга территории с газовыми залежами проводится численное моделирование территорий с обнаруженными газонасыщенными слоями. В данной работе представлены результаты численного моделирования распространения сейсмических волн в слоистых моделях геологических сред с газонасыщенными включениями для четырёхлетнего периода с помощью сеточно-характеристического метода. Получены волновые картины сейсмических откликов и сейсмограммы для рассматриваемой постановки задачи. Проведено сравнение полученных волновых картин и сейсмограмм для двумерного и трёхмерного случая. Результаты показали хорошее совпадение.

Arcticsgas-containing layersseismologygrid-characteristic methodАрктикагазонасыщенные средысейсморазведкасеточно-характеристический методThe work was carried out with a financial support of the RFBR grant, project No. 19-07-00366.Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ, проект № 19-07-00366.Goodway W., Enachescu M. Introduction to this Special Section: Arctic/ATC. The Leading Edge. 2013. V. 32. № 5. P. 522-523.Фаворская А.В., Петров И.Б. и др. Численное моделирование волновых процессов в слоистых средах в условиях Арктики // Матем. моделирование. 2015. Т. 27. № 11. С. 63-75.Петров И.Б. Вычислительные проблемы моделирования природных и индустриальных процессов в Арктической зоне Российской Федерации // Чебышевский сб. 2017. Т. 18. № 3. С. 428-443.Богоявленский В.И., Керимов В.Ю., Ольховская О.О. и др. Повышение эффективности и безопасности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа на акватории Охотского моря // Территория “НЕФТЕГАЗ”. 2016. № 10. С. 24-32.Новацкий В. Теория упругости. М.: Мир, 1975. 872 с.Muratov M., Petrov I., Leviant V. Grid-Characteristic Method as Optimal Tool of Fracture Formations Research. Saint Petersburg 2018: Innovations in Geosciences, 2018. DOI: 10.3997/2214-4609.201800290.Магомедов К.М., Холодов А.С. Сеточно-характеристические численные методы. М.: Наука, 1988. 288 с.Khokhlov N.I., Golubev V.I. On the Class of Compact Grid-Characteristic Schemes // Smart Innovation, Systems and Technologies. 2019. V. 133. P. 64-77. DOI: 10.1007/978-3-030-06228-6_7.Petrov I., Favorskaya A., Favorskaya M., et al. Development and Applications of Computational Methods // Smart Innovation, Systems and Technologies. 2019. V. 133. P. 3-7. DOI: 10.1007/978-3-030-06228- 6_1.