ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


ИРНAP05131026, Номер госрегистрации0118РК00126

НаименованиеМатематическое моделирование динамики упруго-деформируемых пористых сред с учетом частотной зависимости коэффициента трения (с памятью)

Приоритетное направлениеИнформационные, телекоммуникационные и космические технологии, научные исследования в области естественных наук/Научные исследования в области естественных наук

Вид исследованияПрикладное

ЗаявительРеспубликанское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт информационных и вычислительных технологий"

Научный руководительБЕРДЫШЕВ АБДУМАУВЛЕН СУЛЕЙМАНОВИЧ

Балл ГНТЭ30.33

Общая одобренная сумма45000000


Ожидаемые результаты

Построение термодинамически согласованной математической модели движения жидкости через упруго-пористую среду с учетом частотной зависимости коэффициента трения; исследование вопросов корректности решения начально-краевых задач для построенной математической модели пороупругости; получение динамических уравнений пороупругости с учетом градиента пористости; разработка алгоритма численно-аналитического решения динамических уравнений пороупругости на основе спектрального метода; проведение серии вычислительных экспериментов по распространению упругих волн в пористых средах и анализ динамических характеристик сейсмических волн, и исследование количественной связи между динамикой сейсмических волн и параметрами пористой среды.


Скачать отчет за 2018 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2018 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Вопросы сейсморазведки и гидроакустики для интерпретации данных наблюдений. Термодинамически согласованная математическая модель движения жидкости через упруго-деформируемую пористую среду с учетом частотной зависимости коэффициента межфазного трения.

Цель работы

Построение термодинамически согласованной математической модели для насыщенных жидкостью пористых сред с учетом частотной зависимости коэффициента трения.

Методы исследования

Основным подходом, используемым для построения математических моделей, является один из наиболее эффективных методов построения термодинамически согласованных систем - метод законов сохранения, позволяющий получать физически корректные уравнения динамики двухскоростных сред. Применены методы дифференциальных уравнении в частных производных, интегральных уравнении и функционального анализа

Полученные результаты и новизна

Построена термодинамически согласованная математическая модель движения жидкости через упруго-пористую среду с учетом частотной зависимости коэффициента трения (с памятью). Эти исследования позволят оценить влияние пористости, проницаемости пород на возможную нефтеносность изучаемого пласта, а также на изменение напряженного состояния среды в сейсмоопасной зоне. Сделан краткий обзор различных представлений уравнений модели Био и их модификаций. Изучены теоремы существования и единственности решения одномерной модели Био. Приведены примеры существующих численных методов решения динамических уравнений. Найдены условия существования аналитического решения системы уравнений пороупругости, описывающих движение волн в пористой среде для компонентов скорости, напряжения и порового давления.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Основные результаты данного исследования опубликованы в 8 научных работах, из них 1 в зарубежных изданиях, 3 в казахстанских изданиях, а также 4 публикаций в зарубежных и республиканских трудах конференции

Область применения

Результаты проекта можно использовать для всестороннего исследования распространения волн в сжимаемых многофазных средах. Могут быть использованы при разработке инновационных волновых методов, прогнозирования фильтрационно-ёмкостных свойств кавернозно-трещиновато-пористых коллекторов и оптимизации режима их разработки, а также при моделировании технологических процессов при разработке месторождения углеводородов

Скачать отчет за 2019 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2019 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Вопросы сейсморазведки и гидроакустики для интерпретации данных наблюдений. Термодинамически согласованная математическая модель движения жидкости через упруго-деформируемую пористую среду с учетом частотной зависимости коэффициента межфазного трения.

Цель работы

Построение темодинамически согласованной математической модели для насыщенных жидкостью пористых сред с учетом частотной зависимости коэффициента трения.

Методы исследования

Основным подходом, используемым для построения математических моделей, является один из наиболее эффективных методов построения термодинамически согласованных систем - метод законов сохранения, позволяющий получать физически корректные уравнения динамики двухскоростных сред. Применены методы дифференциальных уравнении в частных производных, интегральных уравнении и функционального анализа

Полученные результаты и новизна

Разработаны методы численно-аналитического моделирования и исследованы вопросы разрешимости задач распространения сейсмических волн в неоднородных пористых средах с произвольным коэффициентом трения. Предложен алгоритм на основе спектрально-разностного метода численного решения динамической задачи для пористых сред. Рассматривается линейная двумерная задача в виде динамических уравнений в терминах компонент смещения, описываемых тремя упругими параметрами. Для численного решения задачи использован метод, основанный на совместном использовании интегрального преобразования Лагерра по времени и конечно-разностного приближения по пространственным координатам. Для аналогичной системы уравнений пороупругости для двухмерного случая получено аналитическое решение начально-краевой задачи с помощью применения интегрального преобразования Фурье-Лапласа.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Основные результаты данного исследования опубликованы в 12 научных работах, из них 3 в зарубежных изданиях, 2 в казахстанских изданиях, а также 7 публикаций в зарубежных и республиканских трудах конференции

Область применения

Результаты проекта можно использовать для всестороннего исследования распространения волн в сжимаемых многофазных средах. Могут быть использованы при разработке инновационных волновых методов, прогнозирования фильтрационно-ёмкостных свойств кавернозно-трещиновато-пористых коллекторов и оптимизации режима их разработки, а также при моделировании технологических процессов при разработке месторождения углеводородов

Скачать отчет за 2020 год (Русская версия) Скачать отчет за 2020 год (Английская версия)

Реферат (Абстракт) - 2020 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Вопросы сейсморазведки и гидроакустики для интерпретации данных наблюдений. Термодинамически согласованная математическая модель движения жидкости через упруго-деформируемую пористую среду с учетом частотной зависимости коэффициента межфазного трения.

Цель работы

Построение темодинамически согласованной математической модели для насыщенных жидкостью пористых сред с учетом частотной зависимости коэффициента трения.

Методы исследования

Основным подходом, используемым для построения математических моделей, является один из наиболее эффективных методов построения термодинамически согласованных систем - метод законов сохранения, позволяющий получать физически корректные уравнения динамики двухскоростных сред. Применены методы дифференциальных уравнении в частных производных, интегральных уравнении и функционального анализа

Полученные результаты и новизна

Разработан алгоритм численно-аналитического решения динамической задачи пороупругости с применением конечно-разностного метода решения задачи на равномерной разностной сетке. Проведены численные эксперименты для многослойной среды с чередованием упругих и пористых слоев, характеризуемых различными физическими параметрами парциальных плотностей и скоростей распространения продольных и поперечных сейсмических волн, а также для различных функций, описывающих источник сейсмического сигнала. Получена визуализация динамики изменения модуля векторов скорости твердого каркаса и насыщающей жидкости, составляющих исследуемую пористую среду в различные моменты времени

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Основные результаты данного исследования опубликованы в 26 научных работах, из них 7 в зарубежных изданиях, включая 5 в базах Scopus и Web of Science, 7 в казахстанских изданиях, а также 12 публикаций в зарубежных и республиканских трудах конференции.

Область применения

Результаты проекта можно использовать для всестороннего исследования распространения волн в сжимаемых многофазных средах. Могут быть использованы при разработке инновационных волновых методов, прогнозирования фильтрационно-ёмкостных свойств кавернозно-трещиновато-пористых коллекторов и оптимизации режима их разработки, а также при моделировании технологических процессов при разработке месторождения углеводородов