Geoinformatika 2016; 2(58) : 38-42
УДК 532.595
РОЗСІЮВАННЯ АКУСТИЧНОЇ ХВИЛІ ПОРОЮ
В.П. Нагорний, І.І. Денисюк
Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, вул. Б. Хмельницького, 63Г, Київ 01054, Україна, e-mail: vgv_nagornyi@ukr.net
З метою інтенсифікації видобутку вуглеводнів застосовують акустичні методи дії на нафтогазоносні пласти. Структурним елементом пластів є пори, заповнені флюїдом. Для виявлення нових можливостей впливу на пласти нафти і газу досліджено розсіювання акустичних хвиль, яке виникає за взаємодії падаючої хвилі тиску з порами. Розглянуто задачу поширення плоскої акустичної хвилі в середовищі зі сферичною порою. Середовище характеризується густиною і швидкістю поширення поздовжніх хвиль. Пора заповнена флюїдом або повітрям. За наявності пори в процесі взаємодії падаючої хвилі тиску і пори в середовищі виникає розсіяна хвиля. Хвильове поле задовольняє граничні умови спряження хвильових полів навколо і всередині пори. Задачу розв’язано у сферичних координатах. У процесі розв’язання задачі використано широко відомі поліноми Лежандра, сферичні функції Бесселя і сферичні функції Ханкеля. Як приклад середовища розглянуто пісковик, в якому є пори, заповнені флюїдом або повітрям. Установлено залежності нормованої амплітуди хвиль тиску навколо сферичних пор різних радіусів у напрямках (q = 0°) і (q = 180°). Вигляд графіків свідчить про резонансний характер взаємодії падаючої хвилі та пори. Розсіяна хвиля виникає за умови, якщо розміри пори та довжина падаючої хвилі сумірні. Такі пори проявляють властивості резонансної дії. Виявлено, що наявність резонансної структури у вигляді пор у середовищі пласта впливає на підвищення амплітуди тиску падаючої на пору хвилі і приводить до підвищення рівня акустичного поля навколо неї. Отримані результати можуть бути використані в процесі розробки нових методів акустичної дії на нафтогазоносні пласти з метою підвищення дебіту видобувних свердловин.
Ключові слова: амплітуда, пісковик, пласт, пора, розсіювання, середовище, тиск, флюїд, хвиля.