ИСТИНА

Решена трехмерная динамическая задача теории упругости применительно к полноволновому моделированию сейсморазведки в геологических средах. Это означает получение полного набора волн: продольных, поперечных, обменных, поверхностных со всеми компонентами скорости смещения и с учетом всех актов многократного отражения-преломления на тонких слоях в произвольно неоднородных средах. Алгоритм основан на методе спектральных элементов (МСЭ) для численного решения задачи в трехмерно неоднородной среде с резко изменяющимися свойствами пород. Представлены основные преимущества и особенности МСЭ (высокий порядок дискретизации по пространству, явная схема интегрирования по времени) в сравнении с классическим подходом, основанном на методе конечных элементов (МКЭ). Рассматриваются особенности массивно-параллельной реализации данного алгоритма на графических процессорах с использованием технологии CUDA, что оптимизирует вычисления на суперкомпьютерах. Численно задача решается с помощью многофункционального отечественного программного комплекса «Фидесис», разработанного учеными МГУ и широко внедряемого в промышленность для решения других инженерных задач. Приведены результаты моделирования распространения сейсмических волн в неоднородной среде с разломами и резко изменяющимися свойствами нескольких сотен тонких пластов. Проводится анализ полученных сейсмограмм и волновых полей. Данные результаты впервые получены в общей постановке в отличие от используемых до сих пор приблизительных методов численного моделирования, большинство из которых неадекватно описывают реальную среду. Благодаря этому открываются возможности для корректного решения целого ряда новых прикладных задач, в том числе: • получение полного волнового поля для моделей сред с миллионами ячеек (это выходные форматы цифровых геологических моделей месторождений УВ); • исследование закономерностей формирования волнового поля для конкретных сейсмогеологических условий разных регионов; • исследования объективных возможностей сейсморазведки при решении обратных задач в разных геологических условиях; • корректное проектирование систем наблюдений для планируемых съемок 3D; • объективная оценка заказчиком технологических возможностей подрядчиков для сейсмической обработки и интерпретации в режиме «закрытых данных» на стадии «пре квалификации» на тендерах; • корректное моделирование сейсмического 4D эффекта для мониторинга разработки месторождений нефти и газа; • иные задачи, решение которых было невозможным до появления данной методологии.