​Геофизики из МФТИ разработали математический алгоритм, который позволит строить более точные модели углеводородных месторождений с разломами и трещинами, а также в разы повышать детализацию результатов геофизических вычислений. По скорости вычислений разработанный метод успешно конкурирует с имеющейся на международном рынке альтернативой. Работа исследователей опубликована в журнале Geophysical Prospecting.

По словам авторов, эта методика может найти применение и в других областях. «Каждый виток научно-технического прогресса начинался с фундаментально нового в области математики: паровые машины начались с метода суммирования векторов, а современный виток научно-технического прогресса — с дифференциального и интегрального исчисления. Например, рассмотренный подход может быть экстраполирован на волновые уравнения квантовой механики и физики элементарных частиц, что может привести к прорыву в приборостроении и понимании устройства материи», — комментирует перспективы метода автор работы, научный сотрудник лаборатории прикладной вычислительной геофизики МФТИ Алена Фаворская.

 

Процесс добычи углеводородов состоит из нескольких этапов. Первыми в дело вступают геологи: по априорным историческим данным они на региональном уровне прогнозируют площади с залежами углеводородов. Дальше используется сейсморазведка — геофизический метод, который основан на изучении распространения в земной коре волн, вызванных взрывом или ударом. Геофизики инициируют волны, распространяющиеся вглубь Земли, и записывают пришедший с разных глубин отклик от пород. Это позволяет детализировать информацию о конкретном месторождении: разобраться в его свойствах, видах пород и глубине залегания нефтегазоносных пластов. На основании полученных данных бурятся разведочные скважины, которые должны подтвердить полученные сведения, и только потом — добывающие. Таким образом, от качества сейсмических исследований зависит весь дальнейший процесс добычи углеводородов: чем достовернее полученная информация, тем точнее пройдет бурение и будет эффективнее разрабатываться месторождение.

Сложность заключается в том, что к «расшифровке» сейсморазведочных данных с разных территорий не может быть применен один и тот же алгоритм обработки: специалисты должны учитывать индивидуальные параметры конкретной геологической среды, в том числе такие неоднородности, как разломы и трещины. Существующие методы моделирования не могут корректно их учитывать, поэтому на сейсмограммах нередко возникают артефакты, которые приводят к ложной интерпретации данных, а впоследствии — к трате времени и денег.

 

Исследователи из МФТИ представили новый метод моделирования распространения волн в неоднородных геологических разрезах с резкими изменениями физических свойств. Их работа направлена на вычисление, последующую визуализацию и анализ распространения волн внутри исследуемого объекта. В результате повышается точность детектирования трещин и разломов, рядом с которыми часто находятся нефтегазоносные ловушки.

Обычно при сейсморазведке производятся терабайты исходных данных. Это сильно отягощает последующую работу с ними, потому что не все из них одинаково полезны. Новая методика позволяет обойти эту проблему и освободить место на жестких дисках.

Результаты работы актуальны, например, для разработки нетрадиционных запасов баженовской свиты — крупнейших залежей сланцевых углеводородов в России. В таких пластах увеличения притока нефти добиваются с помощью технологии гидравлического разрыва пласта, которая позволяет направленно создавать трещины в породах. Новый метод моделирования позволит эффективно проводить мониторинг создания трещин в ходе работы.

Исследование поддержано Российским научным фондом.

Источники

В МФТИ научились предсказывать трещины и разломы Земли
Российский научный фонд (рнф.рф), 29/06/2018
В МФТИ научились предсказывать трещины и разломы Земли
Научная Россия (scientificrussia.ru), 04/07/2018
В МФТИ научились предсказывать трещины и разломы Земли
Русский переплет (pereplet.ru), 05/07/2018

Похожие новости

  • 10/09/2018

    Определен ключевой фактор разнообразия водной фауны Шпицбергена

    ​Сотрудники кафедры гидробиологии биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова совместно с коллегами из Дании и Норвегии проанализировали фауну и сообщества беспозвоночных животных в озерах Шпицбергена.
    90
  • 27/06/2018

    Ученые из МГУ раскрыли секреты древнего климата России

    ​Климатические условия в центральной части России были крайне нестабильными и переменчивыми в последние четыре тысячи лет, что может объяснять богатство истории нашей страны, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Quaternary International (проект реализуется в рамках гранта РНФ — прим.
    226
  • 24/07/2018

    О путях развития региональной энергетики

    Наверное, сегодня уже никто не будет спорить с тем, что создание мини-электростанций и перевод газовых котельных в режим комбинированной выработки тепла и электричества – один из основных путей развития региональной энергетики.
    131
  • 04/12/2017

    Проектный альянс «Арктика» обсуждает создание интеллектуальных точек нефтедобычи

    Компании проектного альянса "Арктика" обсудили возможность совместной работы над интеллектуальной точкой добычи нефти, оборудованной для работы в условиях Крайнего Севера. Членам альянса проект презентовали на круглом столе в ходе открытия коворкинг-пространства "Точка кипения".
    407
  • 12/03/2018

    Зачем под черепную коробку вживляют чипы и полимеры?

    ​Мозг - самый сложный и малоизученный орган. Малейшее нарушение в нем способно вывести из строя всего человека, выключить сознание. Можно ли создать "протез" для поврежденного мозга? Современной медицине такая задача пока не под силу, но кое-что сделать в этом направлении ученые уже пытаются.
    260
  • 07/08/2017

    Нефтяники и аквалангисты будут использовать водный беспилотник

    ​Ученые Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) создали беспилотник на воде, с помощью которого исследуют озера. Судно длиной около метра сделано на базе аэросаней и оборудовано эхолотом.
    769
  • 10/01/2018

    Арктические исследования ТПУ в топе Российского научного фонда

    ​Российский научный фонд (РНФ) для научного портала Indicator.Ru выбрал топ-10 самых ярких и важных научных результатов 2017 года. В разделе «Науки о Земле» эксперты фонда назвали лучшим исследование, проводимое учеными Томского политехнического университета.
    452
  • 15/09/2017

    Метеорологи ТГУ используют новое оборудование

    ​На крыше шестого корпуса ТГУ установили автоматический измерительный комплекс, разработанный и подаренный университету сотрудниками Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН. Аппаратура без участия оператора производит непрерывное измерение и регистрацию многих физических параметров атмосферы: атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, скорости горизонтального и вертикального перемещений воздуха, напряженности электрического поля и других.
    627
  • 01/08/2017

    В РФ создано акустоэлектронное устройство с диапазоном в два раза больше, чем у аналогов

    ​Исследователи из Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов в Москве и Сибирского федерального университета (СФУ) создали эффективное акустоэлектронное устройство на основе синтетических алмазов, сообщила в понедельник пресс-служба СФУ.
    619
  • 04/02/2017

    Новый материал, созданный российскими учеными, заменит алюминий и титан в авиалайнерах

    Сотрудники химического факультета МГУ создали уникальные полимерные матрицы на основе новых фталонитрильных мономеров для полимерных композиционных материалов.Разработанные материалы обладают более высокой удельной прочностью по сравнению с металлами, за счет чего позволяют радикально снижать массу деталей летательных аппаратов, самолетов и космических кораблей, эксплуатирующихся при высоких температурах.
    1117