Анализ волновых сейсмических полей, генерируемых электромагнитным импульсным источником «Енисей» в неоднородных грунтовых массивах при проведении геологоразведочных работ в условиях северных районов Восточной Сибири

Проект № 18–41–242001-р_мк РФФИ, Правительства Красноярского края и Красноярского краевого фонда науки на 2018–2019 гг.

Руководитель: д.ф.-м.н., профессор В. М. Садовский

Информация о проекте

Проект направлен на решение задач оптимизации механической системы импульсного электромагнитного источника сейсмических колебаний «Енисей» с целью повышения разрешающей способности сейсмических данных при проведении разведочных работ в различных условиях — в болотистой таежной местности, в условиях твердого поверхностного грунта, на шельфе — на открытой воде и при наличии ледового покрова, характерного для Арктического побережья. К решению задач планируется применить разработанные коллективом исполнителей проекта в течение 15 лет и зарегистрированные в Роспатенте авторские программные комплексы для анализа волновых процессов в блочно-слоистых геосредах. Программные комплексы ориентированы на многопроцессорные вычислительные системы (суперкомпьютеры) высокой производительности, позволяют проводить расчеты в параллельном режиме на рекордно мелких сетках с точностью, недостижимой для обычных рабочих станций, но требуют адаптации программ к специфическим особенностям поставленных задач. Актуальность и научная новизна исследований определяется тем, что методы и технологии цифрового суперкомпьютерного моделирования будут применены к анализу сейсмоисточника «Енисей» впервые. Междисциплинарность заключается в совмещении двух научных направлений: перехода к цифровым (суперкомпьютерным) технологиям и повышения эффективности добычи углеводородного сырья. В результате выполнения проекта будут созданы программные средства математического моделирования волновых полей, генерируемых импульсным электромагнитным источником. Анализ расчетных данных позволит сформулировать рекомендации по оптимизации механической системы сейсмоисточника «Енисей» для повышения точности и детальности сейсмических данных при проведении разведочных работ на северных территориях Красноярского края.

Публикации по теме проекта

2018

1. Садовский В. М., Садовская О. В.
   Анализ сейсмических волн, генерируемых импульсным электромагнитным источником «Енисей», с применением высокопроизводительных вычислений // Вестник ВКГТУ / Вычислительные технологии: Совм. выпуск. По материалам Междунар. конф. «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании» — CITech-2018 (25 — 28 сентября 2018 г., Усть-Каменогорск, Казахстан). 2018. Т. 1, ч. 3. С. 215–223.

   Скачать статью в авторской редакции [pdf, 796 Kb, in english]

2. Sadovskii V. M., Sadovskaya O. V., Detkov V. A.
   Analysis of elastic waves generated in frozen grounds by means of the electromagnetic pulse source «Yenisei» // Polar Mechanics 2018. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2018. V. 193. P. 012058-1-012058-7. DOI: 10.1088/1755–1315/193/1/012058.

   URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/193/1/012058

3. Varygina M. P., Chentsov E. P.
   Numerical modeling of seismic wave propagation generated by the electromagnetic pulse source in layered medium // AIP Conference Proceedings. 2018. V. 2025. P. 070007-1-070007-8. DOI: 10.1063/1.5064919.

   URL: https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5064919

4. Варыгина М. П.
   Численное моделирование процессов распространения сейсмических волн под действием электромагнитного импульсного источника «Енисей» // Материалы ХXII Междунар. научно-практич. конф. «Решетневские чтения». Красноярск: СибГАУ им. М. Ф. Решетнева, ИВМ СО РАН, 2018. В 2 ч., Ч. 1. С. 560–561.

   URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=36740511

5. Садовская О. В., Садовский В. М.
   Численное исследование волновых полей, генерируемых сейсмоисточником «Енисей», в блочно-слоистых средах // Материалы ХXII Междунар. научно-практич. конф. «Решетневские чтения». Красноярск: СибГАУ им. М. Ф. Решетнева, ИВМ СО РАН, 2018. В 2-х ч., ч. 1. С. 575–577.

   URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=36740520

2019

1. Sadovskaya O. V., Sadovskii V. M.
   Supercomputing analysis of seismic efficiency of the electromagnetic pulse source «Yenisei» // AIP Conference Proceedings. 2019. V. 2164. P. 110011-1-110011-9. DOI: 10.1063/1.5130856.

   URL: https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5130856

2. Sadovskii V. M., Sadovskaya O. V., Efimov E. A.
   Analysis of seismic waves excited in near-surface soils by means of the electromagnetic pulse source «Yenisei» // Materials Physics and Mechanics. 2019. V. 42, No. 5. P. 544–557. DOI: 10.18720/MPM.4252019_8.

   URL: https://mpm.spbstu.ru/article/2019.72.8/

2020

1. Садовский В. М.
   О термодинамической согласованности и математической корректности в теории упругопластических, сыпучих и пористых сред // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2020. Т. 60, № 4. С. 738–751. DOI: 10.31857/S0044466920040158.

   URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42605098

2. Sadovskii V. M.
   Thermodynamic consistency and mathematical well-posedness in the theory of elastoplastic, granular, and porous materials // Computational Mathematics and Mathematical Physics. 2020. V. 60, Iss. 4. P. 723–736. DOI: 10.1134/S0965542520040156.

   URL: https://link.springer.com/article/10.1134/S0965542520040156

3. Sadovskii V., Sadovskaya O.
   Simulation of the dynamics of blocky media based on the Cosserat continuum theory using high-performance computations // EGU General Assembly 2020, Sharing Geoscience Online (4 — 8 May 2020): Conference Abstracts. 2020. Art. EGU2020–2741. DOI: 10.5194/egusphere-egu2020–2741.

   URL: https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2020/EGU2020-2741.html

4. Sadovskaya O., Sadovskii V., Efimov E.
   Analysis of seismic efficiency of the electromagnetic pulse source «Yenisei» // EGU General Assembly 2020, Sharing Geoscience Online (4 — 8 May 2020): Conference Abstracts. 2020. Art. EGU2020–2754. DOI: 10.5194/egusphere-egu2020–2754.

   URL: https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2020/EGU2020-2754.html

Презентации докладов по результатам проекта

2018

1. Садовский В. М., Садовская О. В., Детков В. А.
   Анализ упругих волн, генерируемых в мерзлых грунтах импульсным электромагнитным источником «Енисей» // V Всероссийская конференция с международным участием «Полярная механика» (9-11 октября 2018 г., Новосибирск)

   Скачать презентацию [pdf, 40,3 Mb, in russian]

2. Sadovskii V. M., Sadovskaya O. V.
   Analysis of Seismic Waves, Generated by the Electromagnetic Source «Yenisei», Using High-Performance Computing // International Conference «Computational and Information Technologies in Science, Engineering and Education», CITech-2018 (September 25 — 28, 2018, Ust-Kamenogorsk, Kazakhstan)

   Скачать презентацию [pdf, 37,2 Mb, in english]

3. Sadovskii V. M., Sadovskaya O. V., Polyakov V. S.
   Analysis of Acoustic Waves Excited in Near-Surface Soils by Means of the Electromagnetic Pulse Source «Yenisei» // International Summer School-Conference «Advanced Problems in Mechanics» (June 25-30, 2018, St. Petersburg)

   Скачать презентацию [pdf, 37,1 Mb, in english]

4. Садовская О. В., Садовский В. М.
   Численное исследование волновых полей, генерируемых сейсмоисточником «Енисей», в блочно-слоистых средах // ХXII Международная научно-практическая конференция «Решетневские чтения», посвященная памяти генерального конструктора ракетно-космических систем акад. М. Ф. Решетнева (12 — 16 ноября 2018 г., г. Красноярск, СибГАУ им. М. Ф. Решетнева, ИВМ СО РАН)

   Скачать презентацию [pdf, 40,4 Mb, in russian]

2019

1. Sadovskaya O. V., Sadovskii V. M.
   Numerical Analysis of Seismic Efficiency of a Source of Electromagnetic Pulses in Near-Surface Soils // International Conference on Nonlinear Solid Mechanics «ICoNSoM 2019» (16 — 19 June, 2019, Rome, Italy)

   Скачать презентацию [pdf, 38,1 Mb, in english]

2. Sadovskii V. M., Sadovskaya O. V.
   Supercomputer Modeling of Wave Propagation in Blocky Media Accounting Fractures of Interlayers // International Conference on Nonlinear Solid Mechanics «ICoNSoM 2019» (16 — 19 June, 2019, Rome, Italy)

   Скачать презентацию [pdf, 19,8 Mb, in english]

3. Sadovskii V. M., Sadovskaya O. V.
   Supercomputing Analysis of Seismic Efficiency of the Electromagnetic Pulse Source «Yenisei» // 11th International Conference on Application of Mathematics in Technical and Natural Sciences «AMiTaNS'19» (20 — 25 June, 2019, Albena, Bulgaria)

   Скачать презентацию [pdf, 37,8 Mb, in english]

4. Sadovskii V. M.
   Mathematical Modeling of Deformation of Structurally Inhomogeneous Materials Based on a Generalized Rheological Approach // 11th International Conference on Application of Mathematics in Technical and Natural Sciences «AMiTaNS'19» (20 — 25 June, 2019, Albena, Bulgaria)

   Скачать презентацию [pdf, 22,3 Mb, in english]

2020

1. Sadovskii V., Sadovskaya O.
   Simulation of the dynamics of blocky media based on the Cosserat continuum theory using high-performance computations // EGU General Assembly 2020, Sharing Geoscience Online (4 — 8 May, 2020, Vienna, Austria / online)

   Скачать презентацию [pdf, 14,0 Mb, in english]

2. Sadovskaya O., Sadovskii V., Efimov E.
   Analysis of seismic efficiency of the electromagnetic pulse source «Yenisei» // EGU General Assembly 2020, Sharing Geoscience Online (4 — 8 May 2020, 2020, Vienna, Austria / online)

   Скачать презентацию [pdf, 18,7 Mb, in english]

3. Efimov E. A., Sadovskii V. M., Sadovskaya O. V.
   Mathematical Modeling of the Impact of a Pulse Seismic Source on Geological Media // 12th On-Line International Conference on Application of Mathematics in Technical and Natural Sciences «AMiTaNS'20» (24 — 29 June, 2020, Albena, Bulgaria / San Diego, USA / online)

   Скачать презентацию [pptx, 4,7 Mb, in english]