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

Проект направлен на развитие метода определения механических и фильтрационных свойств геологической среды с использованием полей электрокинетической природы, возбуждаемых низкочастотными сейсмическими волнами. В рамках предлагаемых исследований будет уточнена математическая модель, дающая самосогласованное макроскопическое описание сейсмоэлектрического (СЭ) эффекта второго рода в геологической среде, содержащей залежи углеводородов и тектонические нарушения. Модель будет использована в качестве основы для решения обратных задач по определению фильтрационных (пористость, проницаемость), геомеханических (модуль упругости, модуль Био) и электромагнитных (потоковый потенциал, электропроводность) параметров геосреды по измерениям сейсмоэлектрических сигналов естественного и искусственного происхождения. В результате, будет дана оценка возможности поиска и мониторинга залежей углеводородов, а также мониторинга прочностных характеристик геологического разреза в зонах размещения ответственных инженерных сооружений на основе регистрации низкоамплитудных потенциалов сейсмоэлектрической природы.Актуальность исследований определяется необходимостью реализации возможностей пассивной и активной сейсмоэлектрики по изучению параметров геологической среды.Новизна исследований будет состоять в непосредственном учете специфики низкочастотных сейсмических волн (прежде всего, волн Рэлея) при решении самосогласованной сейсмоэлектрической задачи, что позволит повысить производительность и точность моделирования. Указанный аспект играет важную роль при последующем решении обратных задач, а низкочастотный характер процесса обеспечивает предпосылки к надежной регистрации. Новый шаг в развитии СЭ метода будет состоять в переходе от порового давления к распределениям ЭМ поля на основе решения уравнений Максвелла в различных (неоднородных) моделях среды и разработке подходов к инверсии СЭ-данных в рамках таких моделей.Основные научные результаты буду состоять в уточнении математической модели и разработке методов моделирования сейсмоэлектрических (СЭ) полей электрокинетической (ЭК) природы, генерируемых низкочастотными сейсмическими волнами (в частности, волной Рэлея) на основе решения самосогласованной задачи флюидодинамики и электродинамики, что позволит наметить подходы и создать инструментарий для решения обратных задач реконструкции геомеханических, фильтрационных и электромагнитных свойств геосреды по СЭ-сигналу. Будет выполнена оценка эффективности мониторинга проницаемости нефтенасыщенных толщ и прочностных характеристик земной коры в зоне ответственных инженерных сооружений.