519.6+550.3+553.9

Во время акустического мониторинга на фиксированной частоте в слоистой среде с включениями иерархического строения наблюдаются отклики с дополнительными частотами вo флюидoнасыщенных иерархических включениях. Множество пульсаций различных периодов и амплитуд иллюстрирует сложную внутреннюю структуру турбулентных течений, резко отличающихся в этом отношении от ламинарных течений. Так, турбулентные течения обладают гораздо большей способностью к передаче импульса и потому во многих случаях оказывают гораздо большее силовое воздействие на обтекаемые жидкостью или газом твердые тела. Благодаря наличию внутренних неоднородностей турбулентные течения способны рассеивать проходящие сквозь жидкость или газ звуковые и электромагнитные волны и вызывать флюктуации их амплитуд и фаз. Перечисленные свойства турбулентных течений могут быть весьма существенными для многих задач естествознания и техники. Для количественного изучения этих эффектов разработан алгоритм в виде итерационного процесса решения прямой задачи для рассмотрения более подробного влияния турбулентного движения жидкости, вызывающего акустическую эмиссию в резервуаре, содержащем флюидонасыщенные включения иерархического типа. Результаты моделирования могут быть использованы при проведении мониторинговых исследований контроля флюидоотдачи нефтяных месторождений.

During acoustic monitoring at a fixed frequency in a layered medium with the inclusions of the hierarchical structure, there are responses with additional frequencies of fluid-saturated hierarchical inclusions. Many ripples of different periods and amplitudes illustrate the complex internal structure of turbulent flows, sharply different in this respect from laminar flows. Thus, turbulent flows have a much greater ability to transmit a pulse and therefore in many cases have a much greater force effect on solid body streamlined by liquid or gas. Due to the presence of internal heterogeneities, turbulent flows are able to dispel sound and electromagnetic waves passing through the liquid or gas and cause fluctuations to their amplitudes and phases. The listed properties of turbulent flows can be very significant for many problems of natural science and technology. For a quantitative study of these effects, an algorithm was developed in the form of an iterative process of solving a direct problem for this work. We considered a more detailed effect of the turbulent movement of the fluid that causes acoustic emission in a tank containing fluid-saturated inclusions of the hierarchical type. The simulation results can be used when conducting monitoring studies of fluid recovery control of oil fields.

доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института геофизики Уральского отделения РАН

кандидат физико-математических наук, доцент, ИЕНиМ, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» (УрФУ)

Хачай О.А., Дрягин В.В., Хачай А.Ю. Исследования и моделирование нелинейных акустических процессов в слоистой среде с пористым флюидонасыщенным включением иерархического типа // Мониторинг. Hаука и технологии. 2019. №3. С. 77-84. DOI: https://doi.org/10.25714/MNT.2019.41.011.

Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. М.: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». 2000. 560 c.

Ладыженская О.А. Математические вопросы динамики вязкой несжимаемой жидкости. М.: Наука. 1970. 288 c.

Турбулентность - принципы и применения. Под редакцией У.Фроста, Т.Моулдена. Мир. Москва. 1980. 537 с.

Брэдшоу П. Введение в турбулентность и ее измерение. М.: Мир. 1974. 278 c.

Дрягин В.В. Использование вызванной акустической эмиссии коллекторов для обнаружения и извлечения углеводородов // Георесурсы. 2018. Т. 20. №3. Ч. 2. C. 246-260. DOI: https://doi.org/10/18599/grs/2018/3/246-260. 1974. C. 279.

Хачай О.А., Хачай А.Ю. Моделирование сейсмического и электромагнитного поля в иерархически неоднородных средах // Вестник Южно-Уральского Государственного Университета. Серия «Вычислительная математика и информатика». 2013. Т. 2. №2. C. 48-56.

O.Hachay, A.Khachay. Acoustic wave monitoring of fluid Dynamic in the Rock Massif with Anomaly Density, Stressed and Plastic hierarchic Inclusion. Computational and experimental studies of Acoustic waves, InTech open. 2017. http://dx.doi/org/10/5772/intechopen70590?chapter 4. Pp. 63-80.

Хачай О.А., Хачай А.Ю. Моделирование распространения сейсмического поля в слоисто-блоковой упругой среде с иерархическими пластическими включениями // ГИАБ. 2016. №12. C. 318-326.

Хачай О.А., Хачай А.Ю. Отражение процессов неравновесной двухфазной фильтрации в нефтенасыщенных иерархических средах в данных активного волнового геофизического мониторинга // ГИАБ. 2014. №4. С. 232-238.

Хачай О.А., Хачай А.Ю., Хачай О.Ю. К вопросу о моделировании акустического мониторинга иерархической двухфазной геологической среды с различными физико-механическими свойствами // Мониторинг. Наука и технологии. 2018. №1. С. 45-49.