Расчет отражений от трещин ГРП с применением модели трещины Шонберга в методе спектральных элементов

П. В. Белоклоков, И. Л. Софронов

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Аннотация: Рассмотрена задача численного моделирования волновых отражений, возникающих при локализации естественных трещин и трещин гидравлического разрыва пласта (ГРП) методами скважинного акустического каротажа. Для расчетов использован метод спектральных элементов, реализованный в программной библиотеке SPECFEM3D. Проведен анализ точности численных решений для задач распространения волн от точечного источника в неоднородных анизотропных средах. В SPECFEM3D добавлена реализация модели трещины Шонберга с условиями линейного проскальзывания. В расчетах для модельного сценария идентификации трещины ГРП получены практически совпадающие отклики в скважине для отраженных волн от трещин с моделью Шонберга и с явным заданием внутренней структуры мелкой сеткой. Достигнуто существенное сокращение необходимых вычислительных ресурсов, поскольку расчеты с явной трещиной требуют в несколько раз больше числа шагов по времени и большего числа точек сетки из-за очень малых поперечных размеров ячеек вблизи и внутри трещины. Можно констатировать, что использование метода спектральных элементов в сочетании с моделью трещины Шонберга является одним из перспективных подходов для моделирования процесса скважинных исследований акустических отражений от трещин ГРП.

Ключевые слова: численное моделирование, скважинное акустическое исследование отражений, трещина ГРП, модель линейного проскальзывания Шонберга, метод спектральных элементов.

Поступила в редакцию: 24.03.2025
Исправленный вариант: 24.03.2025
Принята в печать: 09.06.2025

DOI: 10.20948/mm-2026-01-07