Кочегуров А.И., Кочегурова Е.А., Орлов О.В. «Применение фазоэнергетического анализа сейсмических волн для прогноза геологического разреза» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 333, № 5, с. 54-62 (2023)

Одними из основных задач при прогнозировании геологического разреза являются задачи определения типа разреза и картирование типов по изучаемой площади, а также оценки поглощающих и дисперсионных свойств геологических сред. Для решения данных задач в настоящее время широко применяются специализированные программно-алгоритмические комплексы обработки и интерпретации сейсмических материалов. В большинстве современных комплексов для прогноза геологического разреза используется информация, извлекаемая из кинематических и динамических характеристик сейсмических волн. На основе полученной информации и данных о геофизическом исследовании скважин формируются представления о вещественном составе осадков, наличии продуктивных толщ на исследуемой площади. Такой подход позволил в ряде регионов России, в том числе в Западной Сибири, получить интересные и важные результаты, связанные с обнаружением продуктивных осадочных толщ и оценкой их нефтегазоносности, что было подтверждено практикой. В тоже время результаты практической деятельности показали, что при проведении исследований многих площадей присутствуют области, где процент выделения ложных аномалий геологических сред и принятия ошибочных решений при прогнозе еще достаточно велик. Это связано в том числе с тем, что при анализе регистрируемого сейсмического поля для прогноза геологического разреза используются в основном энергетические характеристики отраженных волн, а изменения фазовых спектров практически не учитываются. Таким образом, комплексное использование характеристик отраженных сейсмических волн (амплитудных и фазовых) при прогнозе геологического разреза является весьма актуальной задачей. Цель: на основе метода фазочастотной деконволюции провести фазоэнергетический анализ для различных моделей сейсмических полей для прогноза геологического разреза. Методы: вычислительный эксперимент, обратная фильтрация, дискретное преобразование Фурье. Результаты. Разработан алгоритм фазоэнергетического анализа сейсмических волн, в основу которого положены результаты фазочастотной деконволюции. Проведены исследования алгоритма на различных моделях геологических сред, построены фазоэнергетические разрезы, позволяющие выделять зоны с аномально низкими значениями энергии для последующей диагностики нефтегазоносности. Приведен пример построения фазоэнергетического разреза по реальным данным в интервале верхнеюрских отложений.

Тарасенко Е.О. «Численная оценка плотности грунта методом конечно-разностных сеток при математическом моделировании уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 333, № 5, с. 103-108 (2023)

С целью обеспечения длительной эксплуатации и прочности зданий и сооружений на этапах их проектирования и строительства на просадочных лёссах необходимо проводить численную оценку плотностных характеристик грунтов. Просадочные лёссы широко распространены в мире. Их можно наблюдать в России, Китае, странах Средней Азии и т.д. На территории России их залегание отмечается более чем на 17% от всей территории страны. Практически повсеместное распространение лёссовых грунтов встречается на территории Северо-Кавказского региона (80–85% площади). Отмечается большая их мощность (до 50 м). Настоящая работа посвящена численному моделированию оценки плотностных характеристик просадочных грунтов методом конечно-разностных сеток в рамках математической модели уплотнения лёссов глубинными взрывами. Применение аппарата вычислительной математики позволило решить задачу оценки плотности уплотняемого просадочного грунта в зависимости от глубины заложения заряда взрывчатого вещества. Цель: провести численную оценку плотности грунта в рамках математического моделирования уплотнения методом глубинных взрывов просадочных лёссовых грунтов. Методы: применение аппарата вычислительной математики, дифференциальных уравнений в частных производных, методов и результатов физики твёрдого тела, инженерной геологии, механики грунтов. Методика эксперимента. Проведено численное моделирование оценки плотности уплотняемого грунта глубинными взрывами на основе метода сеток. Результаты. На основе метода сеток по явной конечно-разностной схеме построены дискретные линейные динамические системы для численного расчёта плотности уплотняемого просадочного грунта глубинными взрывами. Описано послойное приближение к решению дифференциального уравнения в частных производных с заданными начальным и граничными условиями, математически описывающего технологический процесс уплотнения просадочного грунта для случаев реализации поверхностного выброса и камуфлетного уплотнения. Указано условие устойчивости полученных конечно-разностных схем. Проведён вычислительной эксперимент, который продемонстрировал адекватность предложенного метода оценки плотности уплотняемого грунта экспериментальным данным. Выводы. Построенные численные решения задач в рамках математического моделирования уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами указывают на возможности их практического применения в качестве расчётных методик для снижения затрат на проведение производственных работ по уплотнению лёссов. Предложенные в работе методики определения плотности грунтов могут найти реализацию в ряде направлений прикладных исследований механики грунтов.