Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и патенты)"
Бюллетень 11´2017

  

(11) 

028337 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H    

(21) 

201171064

(22) 

2010.02.10

(51) 

G01V 1/50 (2006.01)

(31) 

61/152,886

(32) 

2009.02.16

(33) 

US

(43) 

2012.02.28

(86) 

PCT/EP2010/051653

(87) 

WO 2010/092084 2010.08.19

(71) 

(73) МЕРСК ОЛИЕ ОГ ГАС А/С (DK)

(72) 

Йергенсен Оле (DK)

(74) 

Медведев В.Н. (RU)

(54) 

МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СКВАЖИННЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ИЗ СЛОИСТЫХ АНИЗОТРОПНЫХ ФОРМАЦИЙ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕГО ПРИ УПРУГОЙ ИНВЕРСИИ

(57) 1. Способ осуществления сейсмической разведки анизотропной формации земной коры, причем формация включает в себя горную породу, содержащую упруго анизотропные слои, причем множество упруго анизотропных слоев формации являются ортотропными материалами кратными p в круговом направлении, при этом способ содержит этапы, на которых

размещают сенсорную систему в скважине, причем сенсорная система содержит передатчик и приемник;

испускают акустический сигнал и принимают отклик от окружающей формации в ответ на испущенный акустический сигнал;

получают измерения сенсорной системы в качестве функции глубины в скважине;

строят геометрическую модель формации, при этом геометрическая модель содержит множество слоев, определяемых в цилиндрической системе координат, задаваемой осевым направлением, нормальным к каждому из слоев, радиальным направлением по отношению к осевому направлению и круговым направлением по отношению к осевому направлению;

строят вычислительную модель распространения волн в формации на основе измерений сенсорной системы, при этом вычислительная модель содержит одну или несколько переменных поля и волновое уравнение, описывающее поведение одной или нескольких переменных поля, при этом одну или несколько переменных поля представляют соответствующими взаимосвязанными разложениями в ряды Фурье пи-периодических взаимосвязанных гармоник в круговом направлении; и

численно решают вычислительную модель для оценки физических свойств анизотропной формации земной коры и получения анизотропных упругих свойств формации.

2. Способ по п.1, в котором вычислительная модель представляет собой 3-мерную вычислительную модель.

3. Способ по п.1 или 2, в котором ствол скважины имеет продольное направление по осевому направлению.

4. Способ по любому одному из пп.1-3, в котором упругая анизотропия каждого слоя формации может быть описана законом состояния материала, который является пи-периодическим в круговом направлении.

5. Способ по п.4, в котором закон состояния материала является конститутивным законом состояния ортотропного материала.

6. Способ по любому одному из пп.1-5, в котором волновое уравнение включает в себя матрицу жесткости, включающую в себя множество элементов матрицы жесткости, а численное решение вычислительной модели содержит численное вычисление одного или нескольких элементов матрицы жесткости.

7. Способ по п.6, в котором численное вычисление каждого из численно вычисляемых элементов матрицы жесткости включает в себя численное вычисление интегралов, при этом каждый численно вычисляемый интеграл имеет меньше трех измерений.

8. Способ по любому одному из пп.1-7, в котором скважинный сигнал представляет собой скважинный акустический сигнал.

9. Способ по п.8, в котором волновое уравнение описывает распространение акустической волны через формацию за пределы и внутрь ствола скважины.

10. Способ по любому одному из пп.1-9, где способ дополнительно содержит вычисление по меньшей мере одного упругого свойства на основании численно решенной вычислительной модели.

11. Способ по п.10, в котором вычисление по меньшей мере одного упругого свойства на основании численно решенной вычислительной модели выполняют с помощью инверсии данных.

12. Способ по пп.10 или 11, в котором вычисление по меньшей мере одного упругого свойства на основании численно решенной вычислительной модели содержит определение собственного решения вычислительной модели.

13. Способ по п.12, в котором вычисление по меньшей мере одного упругого свойства на основании численно решенной вычислительной модели содержит этапы, на которых

определяют набор параметров собственного решения;

принимают соответствующие измеренные значения из указанного набора параметров;

вычисляют целевую функцию, показывающую разность между найденными параметрами из собственного решения и соответствующими принятыми измеренными параметрами; и

вычисляют значение упругого свойства, которое, по меньшей мере, приближенно минимизирует вычисленную целевую функцию.

14. Способ по п.13, в котором набор параметров представляет собой набор собственных частот.

15. Способ по любому одному из пп.1-14, где способ содержит определение модельного параметра вычислительной модели путем выполнения итерационного процесса, при этом итерационный процесс содержит численное вычисление решения вычислительной модели для первого значения модельного параметра; сравнение выходных данных решенной вычислительной модели с измеренными данными с тем, чтобы определить погрешность, выбор второго значения модельного параметра с тем, чтобы снизить найденную погрешность, и повторение этапов вычисления и сравнения для второго значения модельного параметра.

16. Способ по любому одному из пп.1-15, в котором вычислительная модель представляет собой модель конечных элементов.

17. Способ по п.16, в котором модель конечных элементов содержит кольцеобразные элементы, расположенные вокруг осевого направления.

18. Способ по любому одному из пп.1-17, в котором численное решение вычислительной модели содержит вычисление одного или нескольких коэффициентов разложения ряда Фурье путем применения волнового уравнения к соответствующему ряду Фурье.

19. Считываемый компьютером носитель, имеющий сохраняемое средство программного кода, приспособленное побуждать систему обработки данных к выполнению этапов способа по любому одному из пп.1-18, когда указанное средство программного кода выполняется в системе обработки данных.

20. Система, предназначенная для выполнения этапов способа сейсмической разведки анизотропной формации земной коры по любому одному из пп.1-18, содержащая

сенсорную систему в скважине, содержащую передатчик и приемник;

процессор, выполненный с возможностью

построения геометрической модели формации, при этом геометрическая модель содержит множество слоев, определяемых в цилиндрической системе координат, задаваемой осевым направлением, нормальным к каждому из слоев, радиальным направлением по отношению к осевому направлению и круговым направлением по отношению к осевому направлению;

построения вычислительной модели распространения волн в формации на основе измерений сенсорной системы, при этом вычислительная модель содержит одну или несколько переменных поля и волновое уравнение, описывающее поведение одной или нескольких переменных поля, при этом одну или несколько переменных поля представляют соответствующими взаимосвязанными разложениями в ряды Фурье пи-периодических взаимосвязанных гармоник в круговом направлении; и

численного решения вычислительной модели для оценки физических свойств анизотропной формации земной коры и получения анизотропных упругих свойств формации.

Увеличить масштаб


наверх