​Группа исследователей из лаборатории геоэлектрики (заявку готовили Надежда Штабель и Александр Шеин) получила грант Microsoft Azure Research Award. Исследования связаны с трехмерным моделированием нестационарных электромагнитных полей векторным методом конечных элементов на неструктурированной трехмерной тетраэдральной сетке. При вычислениях используется программное обеспечение разработанное в институте, а также программа Modem3D (авторы Иванов М.И. и Кремер И.А.). С помощью программы Modem3D уже удалось решить некоторые интересные с точки зрения геологии задачи, связанные с расчетом индукционных переходных характеристик сложнопостроенных моделей. Одна из таких задач заключалась в объяснении кажущегося противоречия между результатами ЗМПП и съемками методом естественного поля (ЕП) при изучении Чернорудской зоны Приольхонья.

Трехмерная геоэлектрическая модель Чернорудной зоны Приольхонья

Исследование возможностей и ограничений одномерной инверсии данных зондирований становлением при изучении крутопадающих проводящих структур).

Еще одной задачей является изучение поведения индукционных переходных характеристик над кимберлитовыми трубками. Если аппроксимировать объект субвертикальным телом цилиндрической формы (рис. 1), то с помощью трехмерного моделирования показано, что при наличии околотрубчатых изменений в виде тонкой проводящей оболочки есть возможность обнаружения кимберлитовых трубок с помощью метода переходных процессов

Моделирование индукционных переходных характеристик кимберлитовых трубок с помощью программы Modem3D

Существует много других интересных объектов, при изучении которых можно рассчитывать на значительное продвижение за счет постановки трехмерного моделирования.

Другим важным направлением исследований является трёхмерная инверсии данных нестационарных зондирований, переход к которой осложняется тем, что даже прямое моделирование электромагнитных полей в сложно построенных средах требует больших временных и вычислительных ресурсов. Сочетание точного трехмерного моделирования с приближенными методами позволят понять, протестировать и создать соответствующие программно-алгоритмические средства для трехмерной инверсии. В лаборатории уже проведено опробование томографической 3D-инверсии данных зондирований становлением на основе линейного (борновского) приближения.

Опробование томографической 3D-инверсии данных зондирований становлением на основе линейного (борновского) приближения

Разработанный в институте комплекс программ IMPFEM (автор Штабель Н.В.), нацелен на моделирование трехмерных электромагнитных полей в задачах импульсных зондирований и ЗСБ. Программа IMPFEM позволяет получать распределение электрического поля для широкого класса моделей среды: от простых одномерных моделей до моделей со сложными объектами с криволинейными границами. С помощью разработанного программного комплекса было проведено исследование об аппроксимации субвертикальной плоской границы набором горизонтальных и вертикальных границ. Результаты моделирования показали несостоятельность данного подхода при использовании крупных блоковых структур в аппроксимации. Достаточно хорошее совпадение по кривым измеренной ЭДС происходит при аппроксимации наклонной границы рядом горизонтальных и вертикальных плоскостей достаточно малого размера (~50 м).

Визуализация результатов моделирования, полученных с помощью IMPFEM, позволила изучить вопрос взаимодействия электрического поля, токовых вихрей и субвертикальных границ в среде. Показано, что при взаимодействии с наклонной границей токовый вихрь перестает быть замкнутым на некоторое время и после прохождения границы раздела сред становится параллелен этой границе за счет наведенных на границе зарядов (рис. 4). Исследование на моделях с двумя субвертикальными границами (рис. 5)  показало, что электромагнитное поле всегда стремится перейти большей частью в подобласть с наименьшим сопротивлением.

Аппроксимация субвертикальной границы в задачах импульсных электромагнитных зондирований

Параллельная версия IMPFEM, разработанная для работы на кластере, позволяет одновременно рассчитывать несколько точек исследуемого профиля. При этом вычисления наведенной ЭДС могут производиться в большом количестве катушек.

Вычисления выполняются на развернутом в институте гибридном кластере под управлением Microsoft HPC 2012 R2, включающем узлы на базе выделенных серверов, виртуальных машин, использующих временно свободные серверные ресурсы и рабочих станций. С получением гранта Microsoft в кластер включены вычислительные узлы в облаке Windows Azure. Все узлы работают в выделенной виртуальной частной сети с унифицированным доступом к файловым ресурсам, на которых хранятся исходные данные и результаты вычислений.

Похожие новости

  • 20/04/2015

    Молодые ученые ИНГГ СО РАН победители программы "УМНИК"-2015

    ​​Поздравляем победителей программы "УМНИК"-2015​: Алексея Фаге​ (м.н.с. лаборатории электромагнитных полей​) тема: «Разработка системы трехмерного моделирования данных электротомографии».
    1657
  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    3256
  • 07/06/2019

    Новосибирские студенты победили на всероссийском чемпионате по решению нефтегазовых кейсов «Oilcase»

    ​​Соревнования по решению нефтегазовых кейсов «Oilcase» проводятся второй раз для студентов всех российских вузов. Организаторами чемпионата и авторами задач являются представители таких компаний-гигантов, как «Газпромнефть НТЦ», «Halliburton», НК «Нефтиса», «Startus», «Econophysica» и других.
    704
  • 15/02/2016

    I Международный конкурс «Геолог Года — 2016»

    Приглашаем принять участие в I Всероссийском конкурсе с международным участием среди студентов и аспирантов «ГЕОЛОГ ГОДА –2016»«ГЕОЛОГ ГОДА» – это уникальный конкурс для студентов и аспирантов геологических и горных специальностей, включающий в себя научный, творческий и спортивный туры.
    2757
  • 13/12/2019

    Новое поколение в науке: молодые ученые получили награды от «Глобальной энергии»

    ​Победители первого цикла Международной молодежной программы «Глобальная энергия» были награждены в Москве. Они разделили призовой фонд в размере 4 млн. рублей.  Трое исследователей получат гранты по 1 млн.
    80
  • 01/03/2017

    II Конкурс инновационных проектов «Формула успеха»

    АО "Ритэк" объявляет в феврале 2017 года старт II конкурса инновационных проектов "Формула успеха". Цель конкурса - поддержка инновационных проектов, направленных на развитие нефтегазодобывающей отрасли и создание новых форматов сотрудничества в области научно-исследовательской и опытно-конструкторской деятельности.
    1933
  • 10/10/2019

    Конкурс инновационных проектов «УМНИК» в Новосибирской области

    ​​Уважаемые коллеги! ​В настоящий момент Фонд содействия инновациям проводит молодежный научный инновационный конкурс "УМНИК", в рамках которого у молодых исследователей и ученых появляется шанс получить грант в размере 500 тыс.
    510
  • 19/11/2018

    Институт археологии и этнографии СО РАН: тысячи находок и сотни научных публикаций

    ​Костяная игла возрастом 50 тысяч лет, челюсти гиены, каменные орудия и украшения древних людей, золотые серьги и причудливые человеческие фигурки эпохи бронзы, керамические сосуды, двухметровой высоты деревянные идолы и другие экспонаты показали посетителям археологической выставки в Доме ученых СО РАН в середине ноября.
    1202
  • 28/03/2018

    Результаты XLIV Сибирской геологической олимпиады

    ​Опубликованы результаты XLIV Сибирской геологической олимпиады для 5-11 классов. Соревнование проходило в два тура с 23 по 25 марта 2018 года. XLIV Сибирскую геологическую олимпиаду проводит геолого-геофизический факультет Новосибирского государственного университета совместно с Институтом геологии и минералогии и Институтом нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН.
    1067
  • 27/04/2017

    Международный инженерный чемпионат «Case-In» в Новосибирске

    27 апреля 2017 года в Новосибирском государственном техническом университете пройдет отборочный этап Лиги по нефтегазовому делу Международного инженерного чемпионата «Case-in» - единственного в России федерального кейс-Чемпионата топливно-энергетического и минерально-сырьевого комплексов.
    1967