Фрактали в нафтогазовій геології і геофізики
Н.П. Запівалов, Г. І. Смирнов
Інститут геології нафти і газу СО РАН,
Сибірське відділення Міжнародного інституту
нелінійних досліджень РАН, Новосибірськ
Дане повідомлення присвячено розробкам нових методів
фрактального аналізу нефтегазонасищенних об'єктів як відкритих динамічних
систем з швидко мінливих станом, то різко напруженим, то близьким до
стабільному, що особливо характерно в період накладених техногенних процесів
(геологорозвідка, розробка родовищ нафти і газу). Фрактальні
моделювання як інструмент для вивчення прихованого порядку в динаміці
невпорядкованих систем, якими є нафтогазові родовища, стало технологічної
потребою. Фрактальні моделі спрощують аналіз турбулентного руху
рідини або газу, а також процесу протікання, що важливо для індустріальних
технологій технології розробки родовищ нафти і газу [1 - 5].
Зокрема, напружені великомасштабні фрактальні
структури виникають при закачування в пласт води, газу та інших агентів,
підтримують пластовий тиск. Наявність фрактальних структур може бути
пов'язано із забрудненням пріскважінних зон пласта. Очищення цих зон зводиться до руйнування
цих фракталов і вимагає значних витрат часу і коштів.
Аналіз сучасних технічних засобів сейсморозвідки
корисних копалин дозволяє констатувати, що реалізація унікальних
можливостей сейсмоакустичних джерел хвильових полів стримуються
внаслідок застосування надмірно спрощених моделей розсіювання сейсмічних і
акустичних хвиль, відсутності належного математичного забезпечення процесів
обробки результатів вимірювань. Подібна ситуація характерна для геології
нафти і газу, нафтогазовидобувної промисловості. Ймовірно тому залишається
низьким коефіцієнт успішності в пошуково-розвідувальних роботах, все ще малий відсоток видобування нафти з пластів.
У силу цього потрібні нові підходи до
вивчення геодинаміки та напруженого стану нефтенасищенних об'єктів.
У даній роботі розглядаються можливості
істотного підвищення інформативності коштів сейсмоакустичних локації,
застосовуваних для геологорозвідки та моніторингу геофізичної обстановки покладів
нафти і газу, на основі фрактального моделювання розсіювання сейсмічних і
акустичних полів. Показано, зокрема, що використання цих методів
дозволяє здійснювати детальну діагностику геодинаміки нафтогазоносних
колекторів при накладених техногенних процесах. Досліджено взаємозв'язок між
фрактальної структурою невпорядкованою нефтегазонасищенной пружного середовища і
фрактонних особливостей сейсмічних і акустичних хвиль, що розповсюджуються і
розсіюються в ній.
Так фрактальні кластери, утворені пісковиками,
мають значення Гаусдорфів розмірності D, що розташовуються в інтервалі D =
2,57
