Научная статья на тему 'Определение изменения пространственно-временного состояния техногенных систем методами численного моделирования'

Определение изменения пространственно-временного состояния техногенных систем методами численного моделирования Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
42
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Определение изменения пространственно-временного состояния техногенных систем методами численного моделирования»

124 Секция 7

Секция 7. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ В НАУКАХ О зЕМЛЕ

Моделирование динамики газосодержания нефти в процессе разработки месторождений

А. В. Базовкин1

1Общество с ограниченной ответственностью "Самарский научно-исследовательский и проектный институт нефтедобычи" Email: BazovkinAV@samnipineft.ru DOI: 10.24411/9999-017A-2019-10254

При разработке нефтяных месторождений дополнительно добываемым сырьем является попутный нефтяной газ (ПНГ), содержащий легкие углеводороды, а также азот и иные примеси. В зависимости от термобарических условий в пласте и компонентного состава нефти начальное газосодержание может варьироваться в широком диапазоне - от 0 до 1100 м3/т. Иногда в процессе разработки нефтяных месторождений пластовое давление снижается ниже давления насыщения нефти, что приводит к выделению газа в пласте. С ростом газонасыщенности пласта начинается фильтрация газа к забоям добывающих скважин, что может вызвать резкий рост добычи ПНГ. Данный эффект является нежелательным с точки зрения разработки нефтяных месторождений как по причине ускоренного снижения пластового давления, так и по причине увеличения вязкости дегазированной нефти и снижения ее подвижности. Поэтому задача моделирования динамики газосодержания нефти представляет интерес для нефтяной промышленности.

Для решения данной задачи предлагается подход, основанный на моделировании расхода ПНГ на узлах учета газа, расположенных на объектах подготовки нефти. При этом для пластов, разрабатываемых при давлении ниже давления насыщения, динамику добычи газа предлагается рассчитывать на основе 0-мерных гидродинамических моделей с учетом отношения подвижностей нефтяной и газовой

Определение изменения пространственно-временного состояния техногенных систем методами численного моделирования

Т. Ю. Бугакова

Сибирский государственный университет геосистем и технологий E-mail: bugakova-tu@yandex.ru DOI: 10.24411/9999-017A-2019-10255

Источниками аварий и катастроф являются геодинамические процессы и неправильная эксплуатация человеко-машинных систем, состоящих из оборудования, компьютеров, программных средств и действий персонала. В совокупности геодинамические и техногенные системы представляют собой сложные системы, главной проблемой обеспечения безопасности которых, является невозможность полностью исключить риск возникновения чрезвычайных ситуаций в таких системах и необходимость свести этот риск к минимуму.

Для контроля пространственно-временного состояния (ПВС) техногенных систем необходимы данные об их геометрических свойствах, как функциях времени. К ним относятся форма, размеры, положение в пространстве и другие свойства, характеризующие взаимное расположение множества элементов системы относительно внешней среды и относительно друг друга. Исходными данными для моделирования служат временные ряды координат множества контрольных точек исследуемой системы, полученные по результатам повторных циклов геодезических измерений. Выполнить непосредственное измерение таких свойств геодезическими средствами чаще всего не удается и поэтому для их определения в работе применяются методы численного моделирования [1,2].

Список литературы

1. Бугакова Т.Ю., Вовк И.Г. Математическое моделирование пространственно-временного состояния систем по геометрическим свойствам. VIII Междур. науч. конгр.,10-20 апреля 2012. Новосибирск, Междун. научн.конф. "Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия", сб. материалов в 3 т. Т.3. - Новосибирск: СГГА, 2012, С. 26-31.

Математические модели и методы в науках о Земле 125

2. Бугакова Т.Ю. Моделирование вращательного движения техногенных систем по геодезическим данным. Известия вузов "Геодезия и аэрофотосъемка" Москва: МГУГиК, 2015, №5/С, С. 242-246.

Determination of the optimal inversion parameters: the case study of the Illapel Tsunami 2015 source recovery by the r-solution method.

T. A. Voronina

Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics SB RAS

Email: vta@omzg.sscc.ru

DOI: 10.24411/9999-017A-2019-10256

This study highlights the influence of the model parametrization, including the sea level recorders localization and source discretization, on the tsunami source inversion. Modeling the initial water displacement in the tsunami source area is based on the least square inversion and a truncated singular value decomposition (SVD) approach that makes possible to overcome the instability of a numerical solution and to obtain an acceptable result in spite of the ill-posedness of the problem. As a result of the numerical process conducted, the r-solution is obtained as a projection of the exact solution onto a subspace that is a linear hull of the r first right singular vectors of the direct problem operator. The subspace in question is chosen by analyzing the properties of a singular spectrum, which, in turn, is determined by the observation system and bathymetry.

This paper discusses the importance of the consideration of the parameter r in conjunction with the source spatial discretization. The results obtained allow one to conclude that the optimal choice of such parameters as the spatial discretization of a source, the arrangement of the sea level recorders and the parameter r leads to a profound improvement in recovering the initial tsunami waveform. Moreover, the algorithm provides a possibility to simultaneously restore the tsunami source and calculate tsunami waveforms even at the points where there are no observational data.

The methodology proposed has been verified by the numerical simulation of the 16 September 2015 Chile tsunami source.

Поляризационный метод в локации движущихся объектов

В. И. Доброродный, А. В. Сафонов

Тюменское высшее военно-инженерное командное училище им. А. И. Прошлякова

Email: dobrorodny@bk.ru

DOI: 10.24411/9999-017A-2019-10257

Проблема обнаружения движущихся объектов по земной поверхности с помощью волновых полей разной физической природы имеет фундаментальное теоретическое, так и прикладное значение. В работе рассматривается задача обнаружения движущегося объекта по пространственно-временным характеристикам геофизических волновых полей поляризационным методом.

Реализация этого метода связана с применением пространственной системы наблюдений, состоящей из трехкомпонентных датчиков, и проведения интерпретации результатов наблюдений. Измеряемые такой системой поляризационные характеристики сейсмоакустических волн используются для определения локационных параметров движущихся объектов. Исследование авторов связано с поиском эффективных методов пассивной геолокации в отличие от таких, как метод пассивного эксперимента с обработкой в частотной области [1]. Так же следует отметить, что основные результаты исследований спектрального и поляризационного анализа направлены на изучение сложнопостроенных сред [2] в сейсмической разведке полезных ископаемых.

Список литературы

1. Чжань Ч. Х., Робинсон Э. А., Сильвиа М. Т., Веглейн А. Б., Рич Э., Янг Р. А., Хилл Дж. Дж., Хейген Д.К., Кемерейт Р.К., Саттон А.Ф., Карлтон П. Н., Фидлер Р.У, Буа П., Андерсон К.Р., Ши-Хо Лю, Фу К.С. Анализ и выделение сейсмических сигналов Пер. с англ./ Под ред. Чжаня. - М.: Мир, 1986. - 240 с., ил.

2. Гальперин Е. И. Поляризационный метод сейсмических исследований. М.: НЕДРА, 1977.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.