Geoinformatika 2016; 2(58) : 38-42
РАССЕИВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОЙ ВОЛНЫ ПОРОЙ
В.П. Нагорный, И.И. Денисюк
Институт геофизики им. С.И. Субботина НАН Украины, ул. Б. Хмельницкого, 63Г, Киев 01054, Украина, e-mail: vgv_nagornyi@ukr.net
С целью интенсификации добычи углеводородов применяют акустические методы воздействия на нефтегазоносные пласты. Структурным элементом пластов являются поры, заполненные флюидом. Для выявления новых возможностей воздействия на пласты нефти и газа исследовано рассеивание акустических волн, возникающее в процессе взаимодействия падающей волны давления с порами. Рассмотрена задача распространения плоской акустической волны в среде со сферической порой. Среда характеризуется плотностью и скоростью распространения продольных волн. Пора заполнена флюидом или воздухом. При наличии поры в процессе взаимодействия падающей волны давления и поры в среде возникает рассеянная волна. Волновое поле удовлетворяет граничным условиям сопряжения волновых полей вокруг и внутри поры. Задача решена в сферических координатах. В процессе решения задачи использованы широко известные полиномы Лежандра, сферические функции Бесселя и сферические функции Ханкеля. В качестве примера среды рассмотрен песчаник, в котором есть поры, заполненные флюидом или воздухом. Установлены зависимости нормированной амплитуды волн давления вокруг сферических пор различных радиусов в направлениях (q = 0°) и (q = 180°). Вид графиков свидетельствует о резонансном характере взаимодействия падающей волны и поры. Рассеянная волна возникает при условии, когда размеры поры и длина падающей волны соизмеримы. Такие поры проявляют свойства резонансного действия. Установлено, что наличие резонансной структуры в виде пор в среде пласта влияет на повышение амплитуды давления падающей на пору волны и приводит к повышению уровня акустического поля вокруг нее. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых методов акустического воздействия на нефтегазоносные пласты с целью повышения дебита добывающих скважин.
Ключевые слова: амплитуда, волна, давление, песчаник, пласт, пора, рассеивание, среда, флюид.