Как описать волновые процессы в геологической среде? Можно ли с помощью механико-математических методов оценить объем углеводородов в залежи? Каковы задачи нефтегазовой разведки в арктической зоне? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Игорь Петров.

С помощью прямых задач мы исследуем процессы, в том числе волновые задачи в сейсморазведке, которые происходят в геологической среде. Это гетерогенная среда, то есть очень сильно слоистая. Флюид, например нефть, заложен в трещиноватых пластах и между ними, и всю эту гетерогенность мы должны описать механико-математически.

Есть чисто эксплуатационная задача гидроразрыва пласта. Для того чтобы облегчить доставку нефти на поверхность, требуется закачивать воду под очень сильным давлением, тогда вся эта жидкость выталкивается наверх. Задача эта в предельно корректной постановке считается очень трудной, долгосчетовой, и, конечно, без применения суперкомпьютеров решать ее сложно.

Северное море покрывает ледяная корка в 2 метра толщиной. В случае сейсмических возмущений эта ледяная корка активнейшим образом участвует в подаче сигналов на сейсмодатчики. Она создает некий дополнительный шум, который мешает сейсморазведке. Как этот шум отделить от полезного сигнала? Это можно сделать, только честно, подробно решив волновую задачу механики сплошных сред, то есть решая 3D-уравнения гиперболического типа.