Развитие метода сейсмоэлектрических исследований на основе электрокинетических явлений с использованием низкочастотных сейсмических волн

В рамках выполненного проекта разработана общая схема моделирования сейсмоэлектрических полей (т.н. СЭ-эффекта второго рода) на основе связанных задач, включающих уравнение движения изотропной упругой среды, уравнения Френкеля для пороупругой среды Био, а также уравнения Максвелла в диффузионном приближении. Связь данных задач математической физики между собой осуществляется путем подстановки в правую часть уравнения Френкеля объемной деформации, оцениваемой по динамическим полям смещений из уравнения движения сплошной среды, и последующего включения стороннего тока, рассчитываемого по градиенту порового давления (уравнение Гельмгольца-Смолуховского), в правую часть первого уравнения Максвелла. С использованием оценок характерного пространственного масштаба вариаций СЭ-поля в граничных областях (скин-слой) сред с различающимися параметрами, проведена адаптация численных методов расчета СЭ-сигнала для моделирования полей, возбуждаемых сейсмическими волнами в 1D/2D-моделях среды, основанная на применении ПО конечно-элементного моделирования. Выполнен большой объем расчетов динамических двумерных распределений различных характеристик сейсмоэлектрического поля для семейства двухслойных пороупругих моделей, возбуждаемых сейсмическим источником и отличающихся рядом геомеханических, фильтрационных и геоэлектрических параметров. Предложен подход для решения обратных задач по определению геомеханических, фильтрационных и электромагнитных свойств геосреды по СЭ-сигналу с учетом динамических распределений объемной деформации, рассчитываемых на основе сейсмических разрезов и скоростных моделей, а также упругих параметров среды.