Geoinformatika 2015; 2(54) : 32-37
УДК 550.34+622.831
СПЕКТРАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ БІГАРМОНІЧНИХ АКУСТИЧНИХ ХВИЛЬ ПІД ЧАС ЇХ ДІЇ НА НЕЛІНІЙНЕ ГЕОФІЗИЧНЕ СЕРЕДОВИЩЕ
В.П. Нагорний, І.І. Денисюк
Відділення геодинаміки вибуху Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України,
вул. Б. Хмельницького, 63г, Київ 01054, Україна, e-mail: vgv_nagornyi@ukr.net
Для підвищення нафтогазовіддачі пластів застосовують акустичні методи дії на їх геофізичне середовище. З метою розширення можливостей акустичного впливу на нафтогазоносні пласти досліджено спектральні характеристики бігармонічної акустичної дії на пласт. Використано рівняння нелінійної акустики, які методом змінного профілю зведено до рівняння простих хвиль. На основі розв’язку рівняння простих хвиль для збурення довільної форми досліджено спектральні характеристики бігармонічного сигналу ν = sin2ωt + msin(ωt + φ) , який поширюється в нелінійному геосередовищі при m≪1. Установлено, що процес взаємодії потужного сигналу з частотою 2ω і слабкішого сигналу з частотою ω чутливий до зсуву фази φ. За взаємодії слабкого сигналу з частотою ω, зсунутого за фазою φ, з інтенсивною хвилею накачування частоти 2ω виникає нелінійний ефект параметричного підсилення слабкого сигналу. Виявлено, що підсилення амплітуди слабкого сигналу спостерігається під час зсуву за фазою в діапазоні φ = 45°¸135°, найбільше підсилення – при куті зсуву фази φ = 90°. В інших випадках амплітуда слабкого сигналу зменшується. Отриманий результат може бути використаний при розробці перспективних хвильових методів обробки структурованих нафтогазоносних пластів, в яких розширення ділянки обробки пов’язується з підсиленням амплітуди акустичної хвилі резонансної частоти в разі використання енергії більш високочастотної інтенсивної хвилі накачування.
Ключові слова: амплітуда, акустика, геофізичне середовище, накачування, нелінійність, пласт, спектр, частота.