автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Моделирование распространения упругих волн в микросейсмически активных насыщенных пористых средах

На правах рукописи

ии34473В7 ХИСМАТУЛЛИН Рустам Канифянович

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УПРУГИХ ВОЛН В МИКРОСЁЙСМИЧЕСКИ АКТИВНЫХ НАСЫЩЕННЫХ ПОРИСТЫХ СРЕДАХ

Специальность 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертацни на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

3 о сен 2903

Самара 2008

003447367

Работа выполнена в лаборатории физики насыщенных горных пород кафедры общей физики Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор

Маликов Рамиль Фарукович

Официальные оппоненты:

Р.Ф. Шарафутдинов, доктор ф.-м. н., проф.

В.М.Трещев, к.ф.-м.н., доцент

Ведущая организация:

Институт проблем механики РАН, г. Москва

Защита состоится «14» октября 2008г. в 13:00 диссертационного совета Д 212.217.08. В ГОУ государственный университет», по адресу

443011, г. Самара, ул. Академика Павлова, д. 1

С диссертацией можно ознакомится с в библиотеке СамГУ

Автореферат разослан «_»_2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.ф.-м.н., доц.

час. на заседании ВПО «Самарский

В.В.Зайцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

В последние годы в связи с неизбежным уменьшением резерва углеводородных запасов, увеличением сильно выработанных и возрастанием доли трудноизвлекаемых залежей, существенно изменился подход к проблеме повышения нефтеотдачи. Традиционные технологии, которые основаны на внедрение в пласты физико-химических агентов, в современных реальных условиях малоэффективны и низкорентабельны. С целью повышения нефтеотдачи большое внимание уделяется вопросу использования внешних воздействий на нефтегазовые залежи различными физическими возмущениями.

Значительные возможности данного подхода видны уже в том, что глубина и полнота охвата воздействием пласта обеспечивается волновым характером доставки энергии, а инициируемые полезные процессы не только развиваются в естественном направлении, но и могут «подпитываться» с использованием собственной внутренней энергии метастабильных состояний горной среды.

Тем не менее, несмотря на значительный объем уже проведенных исследований, достаточно полного понимания механизмов повышения нефтеотдачи при внешнем воздействии еще не проявлено. Нам представляется, что такие процессы (возможность влияния малыми возмущениями на напряженно-деформационное состояние и фактор насыщенности) нельзя рассматривать и исследовать независимо друг от друга, поскольку они взаимосвязаны и взаимообусловлены, а потому без комплексного исследования получить практические результаты невозможно. При проведении флюидных и фильтрационных лабораторных исследований воспроизводились внутрипластовые термодинамические условия залежи, что происходило без соответствующего контроля и анализа изменений напряженно-деформационного состояния вмещающей флюид фазы - скелета породы, а это, в свою очередь, существенно влияет на предпосылки и общую энергетику возникновения полезных эффектов нефтеотдачи при слабом внешнем воздействии. С другой стороны, хотя в последние

2

годы обнаружены важные явления, свидетельствующие о коренном влиянии характера насыщенности на параметры отклика геологических сред на воздействие упругими колебаниями, исследований по установлению основных причинно-следственных связей их проявления не проводилось.

Целью работы является проведение комплекса исследований по распространению упругих волн в напряженно-деформированных насыщенных горных породах с учетом их микросейсмической активности, и выявления на их основе оптимальных режимов виброволнового воздействия для увеличения нефтеотдачи пласта.

Задачи исследования:

1) построение имитационной модели распространения упругих волн, учитывающие эффекты микросейсмической активности;

2) проведение математического моделирования распространения упругих волн в пористых насыщенных средах с учетом микросейсмической активности.

3) создание экспериментальной установки для изучения напряженно-деформированного состояния в горных породах с моделированием горных условий и насыщенности пластов;

4) разработка программно-измерительного комплекса для измерения и анализа сигналов акустической эмиссии;

5) Изучение явления инициирования внешним воздействием микросейсмической эмиссии.

Научная новизна. Автором впервые:

- разработана математическая имитационная модель и алгоритмы численного решения методом Монте-Карло задачи распространения упругих волн в насыщенных пористых средах с учетом их микросейсмической активности;

- создана экспериментальная установка для изучения напряженно-деформированного состояния в горных породах с моделированием горных условий и насыщенности пластов;

- разработаны программно-измерительные комплексы для измерения и анализа сигналов акустической эмиссии;

- получены экспериментальные результаты, позволяющие оценивать напряженно-деформационное состояние горных пород при анализе сигналов акустической эмиссии.

- проведены эксперименты, результаты которых позволяют диагностировать напряженно-деформационное состояние призабойной зоны при проведении физического воздействия.

Обоснованность и достоверность результатов работы подтверждаются

• использованием обоснованных и физически аргументированных математических методов Монте-Карло.

• Полученные результаты базируются на использовании успешно апробированных методов экспериментального моделирования.

• Тестированием программно-измерительного комплекса в лабораторных и промысловых испытаниях.

• Соответствием результатов экспериментальных измерений с данными исследований проведенных с помощью стандартной геофизической аппаратуры

На защиту выносятся следующие положения:

1) Имитационные математические модели распространения упругих волн в насыщенных пористых средах с учетом их микросейсмической активности, позволяющие выявить оптимальные частоты воздействия на нефтеносный пласт и площадь эффективного охвата пласта от параметров микросейсмической активности;

2) сконструированная экспериментальная установка, позволяющая проводить физическое моделирование и исследования напряженно деформированного состояния горных пород;

3) методику приготовления искусственных кернов с заданными прочностно-фильтрационными свойствами, которая может быть использована при изу-

чении динамики акустической эмиссии и различных фильтрационных процессов.

4) программные комплексы «Сигнал» и «Кореллинт» для анапогово-цифрового преобразования, визуализаций и цифровой обработки сигналов, для анализа сигналов нелинейной динамической системы;

5) приборно-измерительный комплекс и методику измерения сигналов акустической эмиссии по колонне скважины;

Практическая ценность. Разработанные имитационные модели позволяют изучать пространственно-энергетическое распределение поля упругих волн в насыщенных пористых средах с учетом микросейсмической активности пласта. Составленная методика приготовления искусственных кернов с заданными прочностно-фильтрационными свойствами, может быть использована при изучении динамики акустической эмиссии и различных фильтрационных процессов. Разработанный программно-измерительный комплекс, позволяет проводить компьютерный мониторинг технологических процессов нефтедобычи, определять и оптимизировать режим воздействия упругими колебаниями на продуктивные пласты, а также диагностировать процесс бурения, определять приближения бурового инструмента к зонам повышенного трещинооб-разования и зонам с аномально высоким давлением флюидов в пластах. Результаты работы могут быть использованы при краткосрочном контроле и профилактике землетрясений, проявлений вредных техногенных воздействий, оползней, разрушений масштабных сооружений и т.д.

Разработанный программно-измерительный комплекс применяется в промысловых исследованиях и стендовых испытаниях различного оборудования научно-производственного предприятия «Ойл-Инжиниринг», а также в научной лаборатории насыщенных горных пород Башкирского государственного педагогического университета.

Апробация работы. Результаты исследования докладывались и обсуждались на следующих конференциях и научных школах: Уральская региональная научно-практическая конференция. (Уфа, 2003), Региональная школа-

конференция (Уфа, 2003), Региональная школа - конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике (Уфа, 2004), Всероссийская научно- теоретическая конференция "ЭВТ в обучении и моделировании" (Бирск, 2003-2004), Международная конференция «Фундаментальные проблемы разработки нефтегазовых месторождений, добычи и транспортировки углеводородного сырья» (Москва, 2004), V региональный семинар-совещание по физике (Уфа, БГПУ, 2005), V региональная школа конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике (Уфа, 2005), Международная уфимская зимняя школа-конференция по математике и физике с участием студентов, аспирантов и молодых ученых (Уфа, 2005),. VI Региональное совещание по физике - семинар (Уфа, БГУ, 2006), Материалы вневузовской молодежной научно-практической конференции. (Уфа, БГПУ, 2007).

Публикации. По материалу диссертации опубликована 21 работа, в том числе 9 статей и 1 учебно-методическое пособие.

Структура и объем работы. Работа изложена на 170 страницах текста, включает 78 рисунков и состоит из введения, четырех глав, выводов, приложения и списка цитируемой литературы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность и практическая значимость темы диссертации, формулируется цель исследования и излагается краткое содержание диссертации по главам.

Первая глава. В п. 1.1. Приводится обзор литературы и рассматривается применимость аналитических методов для решения задачи распространения упругих волн в насыщенной пористой среде.

В п. 1.2. Рассматривается имитационная модель распространения упругих волн в насыщенной пористой среде, обосновывается выбор метода Монте-Карло. Для определения акустических свойств насыщенной пористой среды и двумерных процессов преобразования волн на границах используется подход,

основанный на линейной теорий Николаевского-Био. Из уравнений Био для смещения твердой фазы и жидкой фазы, соответственно обозначенных через й и 0, имеем

- ц • динамическая вязкость флюида;

-а - коэффициент проницаемости пористой среды;

- т - коэффициент пористости;

- рп, рп, р,г, - параметры плотности Био, выраженные через плотности материала скелета породы р, и флюида рг следующим образом

р„ =(1 -т')р1 -р12, Р22 =т р2 -рп,где т'- «приведенная масса». Для анализа векторы смещения твердой и жидкой фазы представим в следующем виде:

Г« = ягаА ф1 + шц>х

[и = %га(1 фг + го1у/2

Решение уравнения (1) для продольной волны.

Э/

81

(1)

где е = сПуП, е = Лги

Здесь использованы следующие обозначения:

— Х1, Л2, в, Д - упругие модули Био среды;

— ь = т у - коэффициент сопротивления Био;

а

к]г _ В±(вг -4АсУ2

а1 2 А

(2)

где

А = РЯ-О2,

В = Рра + Да, " 20р12 - Лт '\20 + /> + /?), С = А1А2 ~ А:' -¡Ью'Чрн +ргг)-21Ь(0~'ру

¡2 7

Р = Л, +2 Лг.

Число ¿-является комплексным волновым числом, реальная часть которой будет соответствовать скорости распространения, а мнимая часть коэффициенту поглощения соответствующего в случае коэффициента 1 первому а при 2 второму типу продольной волны.

Решение уравнения (1) для поперечной волны

М1 = РпРи-Рп -'Ьс»~'(ри +р1г)-2ра1Ьй>-' ^

а)1 [рп -г6й/ ')Лг

Мы использовали решения (2) и (3) как входные параметры для имитационной модели.

Плотность потока энергий будет определяться по формуле:

Г 1 ^ 2

•Ст-Р, (4)

где а - амплитуда колебаний, определяемая в каждой точке, ст - скорость распространения волны.

В п. 1.3 описывается алгоритм моделирования, доказывается сходимость. Результаты моделирования сравниваются с аналитическим решением.

В п. 1.4 приводится описание метода обработки результатов моделирования. Исследуется пространственно-энергетическое распределение поля упругих колебаний от частоты излучения и от толщины пласта. С учетом пороговых значений виброускорения и вибросмещения строятся карты эффективного охвата виброволновым воздействием пласта.

В п. 1.5 исследуется пространственно-энергетическое распределение поля упругих колебаний от частоты излучения и от толщины пласта. Далее на их основе приводится графики изменения относительной площади от частоты воздействия при заданных пороговых значениях, рис. 1.

Вторая глава. В. п.2.1 приводится обоснование учета влияния трещино-ватости, микросейсмической активности среды. Рассматривается влияние вибраций на напряженно-деформированную среду и фрактальность геологической среды.

В п.2.2 описывается разработанная имитационная модель распространения упругих волн в насыщенных пористых средах с учетом их трещиновато-сти и микросейсмической активности.

/,Гц

Рис. 1. Зависимость относительной площади эффективного охвата от частоты воздействия. Толщина пласта 5 м, при пороговых значений колебательного ускорения и смещения, 0.1^' и 1 -10 5 м, соответственно.

Длина свободного пробега определяется по формуле:

£„„=——ЫЬ), (5)

"р 8 N к '

где Ьпр - длина свободного пробега, N - концентрация неоднородности в единицу объема, 8- сечения взаимодействия, Ъ - случайная величина. В соответствие с заданным сечением определяется тип взаимодействия «акустического кванта». В случае генераций вторичных квантов частота определяется методом «попадания под зонтик». При незначительной модернизации метода вместо функций используется спектр записанного сигнала акустической эмиссий записанного в скважине сразу после виброволнового воздействия.

Энергия рассчитывается как р(Е)ск - вероятность получения событие (акустической эмиссии) с энергий в интервале (Е, Е+с1Е) соответствий с следующей формулой:

р(Е)с1Е (6)

где к - фрактальная размерность. Все параметры для расчета данной вероятности можно получить экспериментально.

В п.2.3 приводятся результаты моделирования с учетом различной микросейсмической активности и сечения взаимодействия, один из которых представлен на рис. 2. Исследования показали о существенном охвате пласта вибровоздействием, более 200 м в глубину.

Третья глава. В п.3.1 описывается структура созданной измерительной системы, дана характеристика использованных в ней приборов: датчиков, усилителей, аналогово-цифровых преобразователей (АЦП).

В п.3.2 приведены использованные методы цифровой обработки сигналов. Спектральный и вейвлет анализ, методы анализа нелинейных динамических систем, в том числе включающие в себя восстановление аттрактора по одномерному ряду данных, расчет корреляционного интеграла и на ее основе определение фрактальной размерности.

В п.3.3-3.4 описывается программа «Сигнал», программа «Коррелинт», позволяющие настраивать АЦП, проводить преобразования сигнала, визуализировать данные, проводить спектральный анализ или восстанавливать аттрактор в реальном времени, импортировать полученные графики в различные форматы. Интерфейс программы «Коррелинт», представлен на рис. 3. Четвертая глава. В п.4.1 изложена конструкция и методика изготовления искусственных кернов с заданными прочностными и фильтрационными характеристиками на основе кварцевого песка, маршалита и раствора жидкого стекла.

233]

Ги»Оа> | Дттмж.тоо! Сг! Г «ръ Дхвпоэо" «з«ж«амма рассто«' и>(-0) ?

Шаг }53Ь

.....

Рис. 3. Интерфейс программы «Коррелинт» 10

В п.4.2 дается описание экспериментальной установки (см. рис.4). Здесь 1- специальные кернодержатель, 2.3 - колонка с нефтью и водой соответственно, 4 - датчиком постоянного расхода, 5 - мензурка. 7 - болон с азотом, 6 -манометром, 8 - прессом, 9 - система поршень-цилиндр, 10,11 - тензодатчики давления, 12 - блок согласования, 13 - пьезодатчик типа ДН-4, 14 - прибора ВШВ-ООЗ-МЗ, 15 - земля, 16 - АЦП, 17 - компьютер с программой «Сигнал».

Рис. 4 Схема экспериментальной установки.

В П.4.3-П.4.6 рассмотрены влияние торцевой нагрузки при ее ступенчатом повышении (рис. 5), виды акустического импульса, возникающие яри сжатии насыщенного керна, динамика акустической эмиссии при изменении дифференциального давления, влияние слабых импульсов и периодического колебания на динамику акустической эмиссии, а также процесс полного разрушения керна.

В п.4.7. изучена динамика акустической эмиссии в кернах нефтенасы-щенных с остаточной водонасыщенностью, в водонасыщенные с остаточной нефтенасыщенностью и в сухих. Выявлена отличительная способность накопления энергии от типа насыщенности. Приведены результаты вейвлет анализа полученных данных. Некоторые полученные результаты сравнивались с результатами полученными другими авторами.

Время,с

0) _____________

....................... _ / ^ - —~

1

!

20 40 вО 80 100 120 140 160 180

Рис. 5. Динамика акустической эмиссии а) при приложений торцевой ступенчатой нагрузки б).

В 4.8. Исследована динамика акустической эмиссии при проведении виброволнового воздействия на добывающих нефтяных скважинах при проведении виброволнового воздействия и гидроразрыва пласта. На рис. 6. приве- ( дены расчеты определения размерности вложения до и после виброволнового I воздействия. Проведен анализ данных полученных при гидроразрыве пласта, записанного и обработанного с помощью созданного программно-измерительного комплекса. Сравнение их с результатами, полученными с помощью геофизического автономного прибора (спущенного в скважину), подтверждает достоверность полученных данных.

Вычислены фрактальные размерности сигнала акустической эмиссии

к=1.01,...,1.1 до воздействия и сразу после воздействия к=1.3,...,1.б, и их спектр, которые могут быть использованы как входные параметры для имитационной модели, приведенной в главе II диссертаций.

Т 11 ■ I ||и ||щ|| ............... ЦП ¡111| о т,, 11). I; I 1ш ||. 11 и ............

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 123456789 10 11 12

т ' ........т

Рис. 6. Результат вычисленной размерности из области скейлинга.

а) до виброволнового воздействия, ¿=1.2;

б) после виброволнового воздействия, ¿=1.4.

В заключении перечислены основные результаты, полученные в диссертационной работе:

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Построена математическая модель и алгоритм моделирования распространения упругих волн в насыщенных пористых средах. Проведены исследования распространения упругих волн в диапазоне частот 1-1000 Гц. Частота воздействия зависит от пороговых значений виброускорения и вибросмещения; в диапазоне значений | > (0.1 -н 0.5)^ и £ > (0 1 + 0.3 V виброускорения и вибросмещения, соответственно, оптимальным является диапазон частот от 60 до 300 Гц.

2. Установлено, что для толщины пласта 5 м и частоты воздействия 480 Гц, а для толщины 20 м и частоты 16, 126, 237,361 и 500Гц, проявляется волно-водный режим распространения упругих волн заметно увеличивающий площадь эффективного охвата по сравнению с другими близкими значениями частот.

3. Построена модель распространения упругих волн в насыщенных пористых средах с учетом их микросейсмической активности. Результаты показывают о существенном влиянии реального микросейсмического состояния пласта на распространение в нем упругих колебаний, и о возможности достиже-

ния охвата пласта по глубине воздействием с использованием относительно малых по мощности колебаний.

4. Создана экспериментальная установка для исследования напряженно-деформированного состояния насыщенных горных пород.

5. Разработан программный пакет «Сигнал» для аналогово-цифрового преобразования, предварительной обработки и записи сигналов и программный пакет «Корелинт» для анализа сигналов нелинейной динамической системы, которая позволяет определить фрактальную размерность, размерность вложения, производить спектральный анализ, строить аттракторы, конвертировать файлы для последующей обработки сигнала в других пакета и т.д.

6. Выявлено, что длительность и интенсивность излучения АЭ прямо пропорционально приложенной нагрузки, не значительные по амплитуде и длительности воздействие упругими колебаниями инициирует излучение АЭ. Сигналы АЭ в скважинах детерминировано-хаотичны, фрактальны; виброволновое воздействие на ПЗП приводить его в длительное неустойчивое состояние, в ходе которого развиваются трещины.

7. С помощью программно-измерительного комплекса определены фрак-тапьность и частотно-энергетические хараетеристики сигнала акустической эмиссий для скважины. Эти параметры использовались при имитационном моделировании для определения площади эффективного охвата при виброволновом воздействии.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В рецензируемых журналах из списка ВАК

1. Хисматуллин Р.К. Динамика напряженно-деформированного состояния горной породы при разных типах насыщенности // Вестник СамГУ — Естественнонаучная серия. 2007. №9/1(59). - 232-241.

2. Хисматуллин Р.К. Динамика напряженно-деформированного состояния горной породы при разных типах насыщенности.// Нефтегазовое дело, Электронный журнал. 11йр:/Аууу\у/ ogbus.ru/

В других изданиях

3. Шарифуллин Р. Я., Маликов Р. Ф., Хисматуллин Р. К. Моделирование распространения упругих волн в насыщенных пористых средах нефтяных пластов // Материалы IV Уральской региональной научно-практической конференций, г. Уфа, 2003г. - с. 129-131.

4. Хисматуллин Р. К. Моделирование распространения упругих волн в насыщенных пористых средах, нефтяных пластов с учетом их сейсмической активности. // Региональная школа-конференция, г. Уфа, 2003г. - с. 18-19

5. Хисматуллин Р. К. Шарифуллин Р. Я. Анализ сигналов акустической эмиссий до и после виброволнового воздействия на пласт. // Региональная школа - конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике, г. Уфа, 2004г. с—105.

6. Шарифуллин Р.Я, Хисматуллин Р. К, Маликов Р. Ф. Моделирование распространения упругих волн в насыщенных пористых средах нефтяных пластов с учетом их микросейсмической активности. // Сборник трудов третьей Всероссийской научно- теоретической конференций «ЭВТ в моделировании и обучении», г. Бирск: БирГПИ, 2004г. с. 108-112.

7. Кузнецов О. Л. Дыбленко В. П. Шарифуллин Р. Я. Хисматуллин Р. К. Моделирование процессов воздействия на нефтегазовые залежи возмущениями механических напряжений с целью повышения нефтеотдачи: механизмы отклика пластов, триггерные эффекты и практические результаты // Материалы международной конференций «Фундаментальные проблемы разработки нефтегазовых месторождений, добычи и транспортировки углеводородного сырья», Москва. - 2004г. - с. 26-28.

8. Шарифуллин Р. Я. Хисматуллин Р. К. Сигналы акустической эмиссий в напряженной горной породе. И Сборник тезисов докладов V регионального совещания - семинара. Уфа, 2005г. -с. 23.

9. Шарифуллин Р. Я. Дыбленко В. П. Фахретдинов И. А. Хисматуллин Р. К. Моделирование распространения упругих волн в насыщенном нефтяном пласте. Материалы всероссийской научно практической конференции. Актуальные проблемы подготовки специалистов для предприятий пищевой промышленности. Уфа-Оренбург, 2005г. -с. 144-147.

10. Хисматуллин Р.К, Овсюков А.В. Акустические и упругие свойство пород-коллекторов. Ученые записки. Сборник научных статей ФМФ, БГПУ. Уфа, 2005г. -с. 45-48.

11.Шарифуллин Р.Я., Хисматуллин Р.К., Николаев В.А., Сулейманов Г.А. Методика изготовление искусственных песчаников. Ученые записки. Сборник научных статей ФМФ, БГПУ. г.Уфа, 2005г. -с. 51-54.

12.Жданов Э. Р., Маликов Р. Ф., Хисматуллин Р.К. Компьютерное моделирование физических явлений и процессов методом Монте-Карло / Учебно-методическое пособие. - Уфа: Изд-во БГПУ, 2005г. - 124с.

13.Хисматуллин Р.К., Николаев В. А, Исследование и диагностика напряженно-деформированного состояния горных пород // V региональная шко-

ла конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике. Тезисы докладов. - Уфа: Изд-во БГУ, 2005г. - с. 81.

14.Хисматуллин Р.К. Шарифуллин Р.Я. Релаксация напряжения в горных породах при разных типах насыщенности // IV региональная научно-методическая конференция, г. Бирск, 2005г. - с. 9-10

15. Дыбленко В. П., Шарифуллин Р. Я, Хисматуллин Р.К. Диагностика напряженно-деформированного состояния горных сред и определение характеристик оптимального режима физического воздействия И Международная школа-конференция для студентов и молодых ученых. - Уфа: БГУ, 2005г. -с. 9-10.

16. Шарифуллин Р.Я., Хисматуллин Р.К. Сигналы акустической эмиссии в напряженной горной породе // У-Региональное совещание - семинар, Уфа: БГПУ,2005г. -с. 17-19.

17. Хисматуллин Р. К., Шарифуллин Р. Я. Релаксация напряжения в горных средах при разных типах насыщенности // Труды кафедры экспериментальной и теоретической физики. Выц. 2. -Уфа, Гилем, 2006г. - с. 181-186.

18. Жданов Э. Р., Хисматуллин Р. К., Каримов И. Г. Автоматизация процесса экспериментального определения критической температуры маятниковым методом. VI Региональное совещание- семинар, БГУ. Уфа, 2006г, -с. 1820.

19.Жданов Э. Р., Хисматуллин Р. К., Каримов И. Г. Автоматизированный комплекс для экспериментального определения критической температуры. ЭВТ в обучении и моделирований: сборник научных трудов: 2х частях // IV - региональная научно методическая конференция 16-17 декабря 2005 г-часть 1. —с. 222-224.

20. Хисматуллин Р.К, Усманов Р.Х. Инициирование акустической эмиссии внешним возмущением.// Ученые записки. Сборник научных статей ФМФ, БГПУ. Уфа, 2007г. -с. 93-97.

21. Хисматуллин Р.К, Усманов Р.Х. Влияние проницаемости и типа насыщенности на динамику акустической эмиссии // Инновационный потенциал молодежной науки. Материалы вневузовской молодежной научно-практической конференции. 18 мая 2007г. - Уфа: Изд-во БГПУ. 2007г. -с.58-61.

В заключении автор выражает глубокую признательность и благодарность Шарифуллину Ришад Яхиевичу за сотрудничество и помощь при написании работы.

Введение.

ГЛАВА 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯ УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ В НАСЫЩЕННОЙ ПОРИСТОЙ СРЕДЕ

1.1. Распространение упругих волн в насыщенной пористой сре- 12 де

1.2. Имитационная модель распространения упругих волн в на- 16 сыщенной пористой среде

1.2.1. Модель «акустического кванта» и метод Монте-Карло

1.2.2. Алгоритм моделирования

1.3. Программная реализация алгоритма имитационного модели- 32 рования

1.4. Моделирование пространственно-энергетического распреде- 38 ления поля упругих волн.

1.5. Оценка эффективного охвата пласта от частоты воздействия 46 Выводы

ГЛАВА 2. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕ- 51 НИЯ УПРУГИХ ВОЛН В НАСЫЩЕННОЙ ПОРИСТОЙ СРЕДЕ С УЧЕТОМ МИКРОСЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПЛАСТА

2.1. Характеристика трещиноватой сейсмоактивной среды

2.2. Имитационная модель распространения упругих волн в на- 61 сыщенной пористой среде с учетом трещиноватости и микросейсмической активности

2.3. Влияние микросейсмической активности пласта на распро- 69 странение упругих волн

Выводы

ГЛАВА 3. ПРОГРАММНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОП- 75 РЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОСЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПЛАСТА

3.1. Структура измерительной системы

3.2. Методы цифровой обработки сигналов акустической эмис- 82 сии

3.3. Программный комплекс для обработки сигналов акустиче- 102 ской эмиссии

Выводы

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕН- 1 Ю НО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НАСЫЩЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

4.1. Методика изготовления искусственных кернов с заданными 110 прочностными и фильтрационными характеристиками

4.2. Моделирование пластовых условий

4.3. Динамика акустической эмиссии при приложении ступенча- 116 той нагрузки

4.4. Динамика акустической эмиссии при изменении дифференциального давления )

4.5. Влияние вибрации на динамику акустической эмиссии

4.6. Влияние типа насыщенности на характер излучения акусти- 135 ческой эмиссии

4.7. Промысловые исследования динамики акустической эмис- 141 сии на скважинах при виброволновом воздействии

Выводы

Актуальность темы: В последние годы в связи с неизбежным ухудшением структуры запасов углеводородов, увеличением сильно выработанных и возрастанием доли трудноизвлекаемых запасов происходит существенное переосмысливание подходов к проблеме повышения нефтеотдачи. Традиционные технологии, в которых упор ставится на внедрение в пласты физико-химических агентов, в современных реальных условиях малоэффективны и низкорентабельны. Большое внимание уделяется проблеме использования внешних воздействий на нефтегазовые залежи различными физическими возмущениями с целью повышения нефтеотдачи [1-5].

Значительные возможности данного подхода сразу видны уже в том, что глубина и полнота охвата воздействием обеспечиваются волновым характером доставки энергии, а инициируемые полезные процессы не только развиваются в естественном направлении, но и могут «подпитываться» с использованием собственной внутренней энергии метастабильных состояний горной среды.

В настоящее время в России проводятся исследования по данной проблеме в рамках крупных проектов [6], кроме того, значительное внимание проявляется со стороны крупных зарубежных компаний, финансирующих соответствующие исследования в научных лабораториях университетов США и других стран. Интерес к этой проблеме поддерживается постоянно пополняющейся научной информацией, подтверждающей практическую возможность дистанционного результативного воздействия на нефтегазовую залежь возмущениями физических полей, например возмущениями механических напряжений или электромагнитных полей. Так, с одной стороны, имеется много экспериментальных данных [7, 8] о существенности и триггерном характере влияния малых возмущений на геологические среды в их естественном состоянии, которое проявляется в изменении микросейсмической эмиссии, напряженно-деформационного поведения и в целом всего сейсмического процесса, инициировании динамических подвижек вплоть до инициирования землетрясений наведенными искусственными и техногенными воздействиями. А с другой стороны, накоплен значительный материал о влиянии физических излучений - упругих электромагнитных колебаний - на характеристики самих флюидов, на фильтрационные и сопутствующие фильтрации процессы в насыщенных пористых средах [2].

Однако, несмотря на большой объем уже выполненных исследований, достаточно полного понимания механизмов повышения нефтеотдачи при внешнем воздействии до сих пор не получено. Нам представляется, что данные процессы (возможность влияния малыми возмущениями на напряженно-деформационное состояние и фактор насыщенности) нельзя рассматривать и исследовать независимо друг от друга - они взаимосвязаны и взаимообусловлены, поэтому практические результаты без комплексного исследования получить нельзя. Несмотря на то, что при проведении флюидных и фильтрационных лабораторных исследований воссоздавались, с той или иной степенью успешности, внутрипластовые термодинамические условия залежи, они проводились без соответствующего контроля и анализа изменений напряженно-деформационного состояния вмещающей флюид фазы - скелета породы. Напряженно-деформированное состояние пласта существенно влияет на предпосылки и общую энергетику возникновения полезных эффектов нефтеотдачи при слабом внешнем воздействии. С другой стороны, хотя в последние годы обнаружены важные явления, свидетельствующие о коренном влиянии характера насыщенности на параметры отклика геологических сред на воздействие упругими колебаниями [9, 10], исследований по установлению основных причинно-следственных связей их проявления пока не проводилось.

Эффекты ближнего действия, проявляющиеся в очистке порового пространства от загрязняющих осадков и примесей, образований микротрещин в породе, в отношении обуславливающих их механизмов вполне объяснимы, поскольку интенсивности упругих волн вблизи от их источника достаточно для того, чтобы быть прямой причиной различных изменений, как в самой пористой среде, так и в процессах, протекающих в ней. Сложнее объяснить эффекты дальнего действия, заключающиеся в снижении обводненности добываемой продукции на достаточно большой по размерам площади вокруг источника волнового воздействия. Действительно, анализ существующих средств и способов волнового воздействия на продуктивные пласты показывает [11], что амплитуда напряжений в упругих волнах на расстоянии 1 км от источника составляет миллионные и миллиардные доли атмосферы. Это на несколько порядков ниже пороговых значений, которые, по известным лабораторным данным [12], необходимы для возникновения изменений в фильтрационном процессе. Такое принципиальное расхождение в параметрах упругих волн может свидетельствовать лишь о несоответствии представлений о механизмах волнового воздействия на пласт, исходя из которых ставились и проводились лабораторные эксперименты, согласно тем процессам, которые реально происходят в продуктивных пластах на большой площади [13]. Эти противоречия разрешаются исходя из предположения о высвобождении упругой энергии в горном массиве при инициировании пласта виброволновым воздействием.

Упругая энергия накапливается как в самом пласте, так и в окружающих его породах, вследствие изменения порового давления в пласте и сопряженных с ним изменений в напряженно-деформированном состояния горного массива. Вследствие земных приливов более медленные изменения напряжения, по времени, происходят из-за тектонического движения плит. Данное предположение высказывалось многими авторами, начиная, примерно, с середины 90-х годов.

До данного момента нет модели распространения упругих волн в насыщенных пористых средах с учетом их микросейсмической активности, не изучен процесс инициирования вторичных упругих волн в насыщенных пористых средах.

Вибровоздействие на призабойную зону нефтяных и нагнетательных скважин впервые было осуществлено еще в конце 60-х годов на промыслах Башкирии. Метод испытывался в промысловых условиях без проведения предварительных теоретических и лабораторных исследований, касающихся как физических волновых особенностей его использования, так и механизмов влияния упругих колебаний на продуктивные коллектора. Тем не менее были получены достаточно обнадеживающие результаты, которые способствовали развитию лабораторных и экспериментальных работ, посвященных изучению влияния упругих колебаний на структуру скелета пород и проницаемость пористой среды, вязкость нефтей, поверхностное натяжение и сцепление флюидов со стенками поровых каналов, скорость фильтрации флюидов и растворимость в них газов.

С начала 70-х годов стали разрабатываться также теоретические основы вибросейсмического воздействия на нефтяные залежи непосредственно с поверхности Земли и создаваться достаточно мощные поверхностные виброисточники, получены практические результаты.

В 80-х годах начали широко применять скважинные гидродинамические генераторы [12].

В исследованиях распространения упругих волн в нефтяных пластах принимали участие отечественные и зарубежные исследователи: М. А. Био, Х.А. Рахматуллина, В. Н. Николаевский, М. А. Садовский, Р. И. Нигматуллин, С. М. Гадиев, Р. Ф. Ганиев, Б. Е. Добросок, В. П. Дыбленко, Р. Я. Шарифул-лин, И. А. Туфанов, А. П. Лысенков, С. А. Ефимова, Р. М. Ени++++кеев, О. Л. Кузнецов, А. В. Николаев, С. А. Петров. Н. П. Ряшенцев, М. Л. Сургучев, Э. М. Симкин, Э. И. Тагиев, К. С. Фазлутдинов, Е. Ансел, Дж. Боуден, Б. Симон, Я. И. Френкель, X. Скотт и другие.

Целью диссертационной работы является: проведение комплекса исследований по распространению упругих волн в напряженно-деформированных насыщенных горных породах с учетом их микросейсмической активности, с целью выявления оптимальных режимов виброволнового воздействия для увеличения нефтеотдачи пласта.

Задачи исследования:

1) построение имитационной модели распространения упругих волн, учитывающей эффекты микросейсмической активности;

2) проведение математического моделирования распространения упругих волн в пористых насыщенных средах с учетом их микросейсмической активности;

3) создание экспериментальной установки для изучения напряженно-деформированного состояния в горных породах с моделированием горных условий и насыщенности пластов;

4) разработка программно-измерительного комплекса для измерения и анализа сигналов акустической эмиссии;

5) изучение явления инициирования внешним воздействием микросейсмической эмиссии.

Научная новизна. Автором впервые:

- разработаны математическая имитационная модель и алгоритмы численного решения методом Монте-Карло задачи распространения упругих волн в насыщенных пористых средах с учетом их микросейсмической активности;

- создана экспериментальная установка для изучения напряженно-деформированного состояния в горных породах с моделированием горных условий и насыщенности пластов;

- разработаны программно-измерительные комплексы для измерения и анализа сигналов акустической эмиссии;

- получены экспериментальные результаты, позволяющие оценивать напряженно-деформационное состояние горных пород при анализе сигналов акустической эмиссии;

- проведены эксперименты, результаты которых позволяют диагностировать напряженно-деформационное состояние призабойной зоны при проведении физического воздействия.

На защиту выносятся следующие положения:

1) имитационные математические модели распространения упругих волн в насыщенных пористых средах с учетом их микросейсмической активности, позволяющие выявить оптимальные частоты воздействия на нефтеносный пласт и площади эффективного охвата пласта от параметров микросейсмической активности;

2) построена экспериментальная установка, позволяющая проводить физическое моделирование и исследования напряженно-деформированного состояния горных пород;

3) методика приготовления искусственных кернов с заданными прочностно-фильтрационными свойствами, которая может быть использована при изучении динамики акустической эмиссии и различных фильтрационных процессов;

4) программные комплексы «Сигнал» и «Кореллинт» для аналогово-цифрового преобразования, визуализаций и цифровой обработки сигналов, для анализа сигналов нелинейной динамической системы;

5) приборно-измерительный комплекс и методика измерения сигналов акустической эмиссии по колонне скважины. "

Практическая ценность. Разработанные имитационные модели позволяют изучать пространственно-энергетическое распределение поля упругих волн в насыщенных пористых средах с учетом микросейсмической активности пласта. Составленная методика приготовления искусственных кернов с заданными прочностно-фильтрационными свойствами может быть использована при изучении динамики акустической эмиссии и различных фильтрационных процессов. Разработанный программно-измерительный комплекс позволяет проводить компьютерный мониторинг технологических процессов нефтедобычи и др., определять и оптимизировать режим воздействия упругими колебаниями на продуктивные пласты, а также может применяться для диагностирования процесса бурения, определять приближение бурового инструмента к зонам повышенного трещинообразования и зонам с аномально высоким давлением флюидов в пластах. Результаты работы могут быть использованы при краткосрочном контроле и профилактике землетрясений, проявлений вредных техногенных воздействий, оползней, разрушений масштабных сооружений и т.д.

Разработанный программно-измерительный комплекс применяется в промысловых исследованиях и стендовых испытаниях различного оборудования научно-производственным предприятием «Ойл-Инжиниринг», а также в научной лаборатории насыщенных горных пород Башкирского государственного педагогического университета.

Обоснованность и достоверность результатов работы подтверждаются:

• использованием обоснованных и физически аргументированных математических методов Монте-Карло; 1*

• полученные результаты базируются; на использовании успешно апробированных методов экспериментального моделирования.

• тестированием программно-измерительного комплекса в лабораторных и промысловых испытаниях;

• > соответствием результатов экспериментальных измерений данным исследований, проведенных с помощью'стандартной геофизической аппаратуры.

Апробация работы. Результаты исследования докладывались и обсуждались на следующих конференциях и в научных школах: Уральская региональная научно-практическая конференция (Уфа, 2003), региональная школа-конференция (Уфа, 2003), региональная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике (Уфа, 2004), Всероссийская научно-теоретическая конференция "ЭВТ в обучении и моделировании" (Бирск, 2003-2004), международная конференция «Фундаментальные проблемы разработки нефтегазовых месторождений, добычи и транспортировки углеводородного сырья» (Москва, 2004), V региональный семинар-совещание по физике (Уфа, БГПУ, 2005), V региональная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике (Уфа, 2005), международная уфимская зимняя школа-конференция по математике и физике с участием студентов, аспирантов и молодых ученых (Уфа, 2005), и в научные семинары физико-математического факультета БГПУ, VI региональное совещание по физике - семинар (Уфа, БГУ, 2006), Материалы вневузов-ской молодежной научно-практической конференции (Уфа, БГПУ, 2007).

Публикации. По материалу диссертации опубликована 21 работа, в том числе 20 статей и 1 книга.

Структура и объем работы. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, включает 78 рисунков и состоит из введения, четырех глав, выводов и списка цитируемой литературы.

Вывод.

Разработана новая методика изготовления искусственных кернов, в котором устранены недостатки предшествующих методик. И позволяет изготовить керны с хорошей воспроизводимостью, с заданной проницаемостью. Керны получаются однородной проницаемости по длине, гидрофильные, наблюдается стабильность проницаемости при взаимодействии с водой и щелочью, по прочностным свойствам очень близок к реальным.

Разработана экспериментальная установка для исследования напряженно-деформированного состояния образцов горных пород.

Проведены экспериментальные исследования, на основе можно которых сформулировать следующие выводы:

1) интенсивность и длительность сигналов АЭ пропорционально приложенный осевой нагрузке;

2) состояния напряженной горной породы во времени проходит через устойчивые и неустойчивые состояния;

3) уменьшение дифференциального давления приводит к уменьшению интенсивности сигналов АЭ;

4) внешне упругое воздействие инициирует АЭ;

5) проявляется время задержки отклика среды на внешние воздействие и времени разрушения, при приложении критической нагрузки;

6) выявлен отличительный характер релаксаций напряжения от типа насыщенности;

7) определены параметры микросейсмической активности, реальной геологической среды.

Заключение

Составлены математическая модель и алгоритм моделирования распространения упругих волн в насыщенных пористых средах. Проведены исследования распространения упругих волн в диапазоне частот 1-1000 Гц. Изучена динамика эффективного охвата рассматриваемой площади от частоты и пороговых значений виброускорения и вибросмещения. Из анализа результатов работы можно сказать следующее:

- оптимальная частота воздействия зависит от пороговых значений виброускорения и вибросмещения. виброускорения и вибросмещения, соответственно, оптимальным является диапазон частот от 60 до 300 Гц;

- при некоторых соотношениях толщины пласта и частоты воздействия проявляется волноводный режим распространения упругих волн (при толщине пласта 5 м частота 480 Гц, при 20 м частоты 16, 126, 237, 361 и 500 Гц), заметно увеличивающий площадь эффективного охвата по сравнению с другими близкими значениями частот;

Впервые ' построена модель распространения упругих волн в насыщенных пористых средах с учетом микросейсмической активности. Полученные результаты имитационного моделирования свидетельствуют о существенном влиянии реального микросейсмического состояния пласта на распространение в нем упругих колебаний. Доказывают возможность достижения охвата пласта по глубине воздействием с использованием относительно малых по мощности генераторов упругих колебаний. На площадь эффективного охвата существенно влияют параметры активности пласта, сечения генерации вторичного излучения и фрактальная размерность. Частота воздействия сильно влияет на толщину полного охвата в начале рассматриваемого участка, в ПЗП. в диапазоне значений и

Для экспериментального определения фрактальной размерности собран программно-измерительный комплекс. Подобраны датчики и аппаратура для измерения сигналов акустической эмиссии. Разработан программный пакет «Сигнал» для аналого-цифрового преобразования сигналов с возможностями в реальном времени построения аттрактора, спектрального анализа и записи данных на компьютер. Модернизирован алгоритм расчета корреляционной размерности. Составлена программа последующей обработки данных «Коррелинт» с возможностями расчета корреляционной, фрактальной размерности и преобразования файла для обработки в математическом пакете МаЛАВ или в других пакетах обработки сигнала.

В связи с необходимостью проведения эксперимента на единообразных образцах горных пород разработана новая методика изготовления искусственных кернов, в которой устранены недостатки предшествующих методик. Данная методика позволяет изготавливать керны с хорошей воспроизводимостью и с заданной проницаемостью. Керны получаются однородной проницаемости по длине, гидрофильные, наблюдается стабильность проницаемости при взаимодействии с водой и щелочью, по прочностным свойствам очень близкие к реальным.

Разработана экспериментальная установка для исследования напряженно-деформированного состояния образцов горных пород.

Проведены экспериментальные исследования, на основе которых можно сформулировать следующие выводы:

1) интенсивность и, длительность сигналов АЭ пропорционально приложенной осевой нагрузке;

2) состояния напряженной горной породы во времени проходят через устойчивые и неустойчивые состояния;

3) уменьшение дифференциального давления приводит к уменьшению интенсивности сигналов АЭ;

4) внешнее упругое воздействие инициирует АЭ;

5) проявляется время задержки, отклика среды на внешнее воздействие и время разрушения при приложении критической нагрузки;

6) выявлен отличительный характер релаксаций напряжения от типа насыщенности.

Проведены промысловые эксперименты. Предложен метод измерения сигналов акустической эмиссии по колонне скважины. Доказана возможность применения данного метода на основе сравнения результатов с данными, полученными 'стандартным геофизическим прибором. Доказаны фрактальность и детерминированность сигналов акустической эмиссии. В наиболее активном состоянии в наших экспериментах фрактальная размерность принимала значения до к=1.б и размерность вложения т=8. Также проведен спектральный анализ сигналов акустической эмиссии.

Результаты работ согласуются с результатами последних известных работ по данной теме [7, 9, 40]. Созданный программно-измерительный комплекс нашел применение в лаборатории физики насыщенных горных пород БГПУ. Комплекс также применяется HI И1 «Ойл-инжиниринг» при промысловых исследованйях и испытаниях технологического оборудования.

В заключение автор выражает глубокую признательность и благодарность кандидату технических наук Шарифуллину Ришаду Яхиевичу за сотрудничество и помощь при написании диссертационной работы.

1. Садовский М.А., Абасов М.Т., Николаев A.B. Перспективы вибрацио-иых воздействий на нефтяную залежь с целью повышения нефтеотдачи // Вестн. АН СССР. 1986. № 9. с. 95-99.

2. Кузнецов О.Л., Симкин Э.М., Дж. Чилингар. Физические основы вибрационного и акустического воздействий на нефтегазовые пласты. М.: Мир, 2001.-260 с.

3. Симонов Б.Ф., Опарин В.Н., Канискин H.A., Чередников E.H., Кады-шев А.И., Масленников В.В. Вибросейсмическое воздействие на нефтяные пласты с земной поверхности. «Нефтяное хозяйство». 2000. № 5, с.2000.

4. Барабанов В.Л., Николаев А.Н. Повышение нефтеотдачи низкочастотным сейсмическим воздействием на залежь. Техноэкогеофизика новые технологии извлечения минерально-сырьевых ресурсов в XXI веке. Под ред. академика РАЕН Кузнецова О.Л. - Ухта, УГТУ. - 2002 г.

5. Beresnev I.A. et al., Elastic wave stimulation of oil production: A review of methods and results, Geophysics. 1954.Vol. 59, No. 6, June.

6. Захаров В. С. Модель блоковой динамики в предгорных зонах. Современные процессы геотектоники. М., Научный мир, 2001, с. 106-109. (Электронная версия http://dynamo.geol.msu.ru/personal/VSZ/posters /Ynshin2001/Ynshin2001 .html).

7. Садовский М.А., Писаренко В.Ф., Сейсмический процесс в блоковой среде. М.: Наука, 1991. 96.с.

8. Соболев Г.А., Пономарев A.B., Физика землетрясений и предвестники. -М.: Наука, 2003, 270 с 7,8

9. Арутюнов С.Л., Давыдов В.Ф., Кузнецов О.Л., Графов Б.М., Сиротин-ский Ю.В. Явление генерации инфразвуковых волн углеводородной залежью. Открытие, 1997. № 109, РАЕН.

10. Дыбленко В. П., Камалов Р. Н., Шарифуллин Р.Я., Туфанов И. А. Повышение продуктивности и реанимация скважин с применением виброволнового воздействия. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000.13.-381 с.

11. Свалов А. М. Научно-методическое обоснование технологий ударно-волнового воздействия на продуктивные пласты. // Нефтяное хозяйство, 1999. №11. с. 26-27.

12. Gassman F. Elastic waves through a packing of spheres// Geophysics. -1951. b. V. 16 and V.18. P. 673-585 and P.269.

13. Френкель Я. И. К теории сейсмических и сейсмоакустических явлений во влажной почве. // Изв. АН СССР.- Сер. География и геофизика. 1994. т.8. №4. с-.134-150

14. Biot М.А. Theori of propagation of elastic wavrs in a fluidsatu-rated porous solid, I: Low frequency range// J. Acoust. Soc. Am.1956 a.V.28.-P. 168-178.

15. Николаевский В. H., Басниев К.С., Горбунов А.Т., Зотов Г. А., Механика насыщенных пористых сред. М.: Недра. 1976.-335.

16. Нигматуллин Р. И. Основы механики гетерогенных сред. М.: Наука, 1978.

17. Сургучев М. Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефти отдачи пластов. М.:Недра, 1985. - 308 с.

18. Уайт Дж. Э. Возбуждение и распространение сейсмических волн. М.: Недра, 1986. - 261 с.

19. Берзон И.С., Епинатьев А. М., Парийская Г. Н., Стародубровская С.П. Динамические характеристики сейсмических волн в реальных средах. -М.: Изд-во АН СССР. 1962.

20. Лопатников С.А., Гуревич Б. Я. Затухание упругих волн в случайно-неоднородной насыщенной пористой среде// ДАН СССР. 1986. Т.292. №3, с. 574-576.

21. Лопухов Г.П. Теоретическое обоснование вибросейсмического воздействия на неглубоко залегающие нефтяные пласты. Дисс. кандидата технических наук. М. ВНИИ, 1990.- 177 с.

22. Егоров А.Г., Костерин A.B., Скворцов Э.В. Консолидация и акустические волны в насыщенных пористых средах. Казань: Изд-во Казанского университета, 1990. - 102с.

23. Николаевский В.Н. Нелинейные волны в грунтах и трещиноватых горных породах// ФТПРПИ. 1988.№6. с. 35-37.

24. Кондратьев О. К. Сейсмические волны в поглощающих средах. -М.Недра, 1986. 176 с.

25. Дунин С.З., Нагорнов О.В. Волны конечной амплитуды в мягких грунтах// Известия АН СССР, МЖГ. 1984. №6. с. 142-145.

26. Хамидуллин Я. Н. Возникновение уединенных волновых пакетов в реальных волноводах// ДАН СССР. Т.301. №1. с.75-78.

27. ЗО.Энгельбрехт Ю. К., Хамидуллин Я. Н. Дилатонный механизм усиление сейсмических волн// ДАН СССР. 1989. Т.308. №1. с. 71-74.

28. Мирчинк М. Ф., Баллах И.Я., Сергеев JI.A. и др. оценка возможности применения сейсмической разведки для прямых поисков нефтяных залежей. М.: АН СССР, 1962. - 131 с.

29. Бабешко В.А., Глушков Е.Б., Глушкова Н.В., Зинченко Ж.Ф. Резонансные явления в многослойном полупространстве. М.: Наука, 1989. С. 272.

30. Ямщиков B.C. ВолЦовые процессы в массиве горных пород. М.: Недра, 1984.- 271 с.

31. Степанов В.П. Отражение звуковых волн от поверхности, разделяющей различные двухкомпонентные среды// Тр./ ВНИИнефть.-М.: Недра, 1965. Вып. 42.

32. Deresiewicz H.A., Шее J.F. The effect of boundaries on wave propagation in a fluid-filled porous solid,III: Reflection of plane waves at a free boundary//Bull. Seismol. Soc. Am. V. 52. P.595-627

33. Geerstma J., Smit D. C. Some aspect of elastic wave propagation in fluid -saturated porus solids// Geophysics. -1961. V.26.-N 2.-p. 169-181

34. Барзам В.А. Взаимодействие сейсмических волн с границами раздела в пористых насыщенных средах// Вопросы нелинейной геофизики: Сб. ст. М.: ВНИИЯГГ, 1981.-е. 66-74.

35. Селин Е. А. Применение метода статистических испытаний для расчета акустических полей. Методы Монте-Карло и их применение: тезисы доклада 3-й Всесоюзной конференции, методом Монте-Карло, 30 августа 3 сентября 1971. - Новосибирск., 1971.

36. Шарифуллин Р.Я. Обоснование методов повышения эффективности вибрационного воздействия на призабойную зону. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 1991.

37. Бусленко Н.П. и др. Метод статистических испытаний (метод Монте-Карло) / Под ред. Ю.А. Шрейдера. М.: Изд-во «Физматлит», 1962. -331с.

38. Методы Монте-Карло в физике и геофизике. Ученые записки. В.56 (Серия физических наук №1). / Под ред. И.Г.Дядькина. — Уфа: Изд-во БашГУ, 1978.-322 с.

39. Артиков Т.У., Хужаев В. Энергетический анализ волновых движений в задаче Лэмба для пористых сред. Известия АН УзССР, серия Тех. науки, 1985, №3. стр.28-37.

40. Deresiewicz Н.А., Rice J.F. The effect of boundaries on wave propagation in a fluid-filled porous solid,III: Reflection of plane waves at a free boundary//Bull. Seismol. Soc. Am. V. 52. P.595-627

41. Biot M.A. Theori of propagation of elastic wavrs in a fluidsatu-rated porous solid, II: Higher frequency range// J. Acoust. Soc. Am. 1956 b. V.28. P. 179181.

42. Бартеньев О. В. Современный Фортран. М: Диалог-МИФИ, 1998. -397 с.

43. Меткалф М., Рид Дж. Описание языка программирования Фортран 90. -М.: Мир, 1995 -302 с.

44. Бартеньев О. В. Фортран для профессионалов. Математическая библиотека IMSL. Вып.-1.- М.: Диалог-МИФИ, 1998. 319 с.

45. Бартеньев О. В. Фортран для профессионалов. Математическая библиотека IMSL. Вып. 2.-М.: Диалог-МИФИ, 1998. - 448 с

46. Бартеньев О. В. Фортран для профессионалов. Математическая библиотека IMSL. Вып.З.- М.: Диалог-МИФИ, 1998. 368 с.

47. Баяковский Ю.М., Галактионов В.А., Михайлова Т.Н. ГРАФОР: комплекс графических программ на ФОРТРАНе. Части 1 и 2. ИПМ АН СССР, М.,1983. 182 с.

48. Биндер Курт и др. Методы Монте-Карло в статистической физике: пер.с англ. / Под ред. Г.И.Марчука, Г.А.Михайлова. М.: Мир, 1982. -400 с.

49. Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло. М.: Изд-во «Физмат-лит», 1973.-311 с.

50. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых (петрофи-зика). Справочник геофизика/ Под ред. Н. Б. Дортман, -2-е изд., пере-раб. и доп. М.: Недра, 1984, 455 с.

51. Боголюбов Б.Н., Лобанов В.Н., Бриллиант Л.С., Потапов Г.А. Интенсификация добычи нефти низкочастотным акустическим воздействием. Нефтяное хозяйство, 2000. №9.

52. Заводский В.Ю. Метод конечных разностей в волновых задачах акустики. М.: Наука, 1982.

53. Николаевский В.Н. Механика пористых и трещиноватых сред. М.: Недра, 1984, 232 с.

54. Исимару Р. Распространение и рассеяние волн в случайно неоднородных средах. М.: Мир. 1981. Т.2.

55. Симонов Б.Ф., Опарин В.Н. К механизму формирования остаточных нефтенасыщенных зон в терригенных коллекторах и вовлечение их в разработку с помощью вибровоздействия. Известия РАЕН. Наука и технология углеводородов. 2001. №5.

56. Барабаненков Ю.Н., Кравцов Ю.А, Рытов С.М., Татарский В.И. Состояние теории распространения волн в случайно-неоднородной среде. Успехи физических наук. Том 102, вып. 1. 1970 г, сентябрь.

57. Аратюнов С.Л., Графов Б.М., Сиротинский Ю.В. Анчар уникальная технология прямого поиска нефтегазовых месторождений. // Геоинформатика, 1998, №3.

58. Графов Б.М., Аратюнов С.Л., Казаринов В.Е., Кузнецов О.Л., Сиротинский Ю.В., Сунцов А.Е. Анализ геоакустического излучения нефтегазовой залежи при использовании технологии АНЧАР. //Геофизика, 1998, №5.

59. Гольдин C.B., Дядков П.Г., Дашевский Ю.А. Стратегия прогноза землетрясений на Южно-Байкальском геодинамическом полигоне. // Геология и геофизика, 2001, т.42, №10.

60. Николаевский В.Н. Вязкоупругость с внутренними осцилляторами как возможная модель сейсмоактивной среды. Доклады АН СССР. Геофизика. 1985. Том. 283, №6.

61. Шамина О.Г., Стрижков С.А. Исследование распространения упругих волн в среде, содержащей трещиноватое включение. Физика земли, №6, 1981.

62. Файзуллин И.С., Чиркин И.А. Сейсмоакустические методы изучения трещиноватости горных пород. Геоинформатика, №3, 1998.

63. Макаров А.Н., Багриниева К.И., Садыбеков А.Т. Особенности строения рифейских карбонатных коллекторов юрубченского газонефтяного ме-сторождения//Геология нефти и газа, №4, 1998.

64. Шапиро С.А. О моделировании распространения сейсмических волн в горных породах как в случайно-неоднородных средах с дискретными рассеивателями// Современные геофизические исследования. 4.II. М.6 ИФЗ АН СССР. 1987.

65. Гиматудинов Ш. К. и др. Физика нефтяного и газового пласта. М.: Недра, 1982. - 312 с.

66. Вознесенский Е. А. Землетрясения и динамика грунтов. Соровский образовательный журнал. 1992. №2. Науки о земле.

67. Адушкин В.В. Актуальные проблемы геомеханики земной коры. Электронный научно-информационный журнал «Вестник ОГГГГН РАН», 2001, №1(6).

68. Пономарев B.C. Горные породы как среды с собственными источниками упругой энергии // Проблемы нелинейной сейсмики. М.: Наука. 1987. С.50-64.

69. Пономарев В. С. Особенности напряженного состояния неравновесной геофизической среды. Изв. АН СССР. Физика земли, 1987, №4. С. 9497.

70. Мирзоев K.M., Виноградов С.Д., Рузибаев 3. Влияние микросейсмических вибраций на акустическую эмиссию. Физика земли, 1991, №12.

71. Ливщиц Л.Д., Гаврилов Б.Г., Гвоздев A.A. Энергетика хрупкого разрушения и акустическая эмиссия. Физика земли, 1991. №12.

72. Лившиц Л.Д., Гаврилов Б.Г. Источники акустической эмиссии и очаг разрушения. Доклад АН СССР. 1987. Т. 292. №3.

73. Флоренсов H.A. Загадки земной коры. Иркутск: Вост.-Сиб. кн. изд-во, 1984.- 176 с.

74. Беликов В. Т. Количественное описание процессов тепломассы переноса в литосфере. Геология и геофизика, 1991, № 5, с. 3-9.

75. Садовский М.А., Николаевский A.B. -Вестник АН СССР, 1982, №1.

76. Динамические задачи механики сплошной среды. Теоретические и прикладные вопросы вибрационного просвечивания земли. Материалы докладов региональной конференции. Часть 1. Краснодар 1990.

77. Садовский М.А. Избранные труды: геофизика и физика взрыва/Садовский М.А. Отв. ред. АдушкинВ.В.- М.: Наука, 2004. 440 с.

78. Журков С.Н., Куксенко B.C., Слуцкер А.И. Образование субмикроскопических трещин в полимерах под нагрузкой. ФТТ, 1969, т.11.

79. Журков С.Н. Кинетическая концепция прочности твердых тел. -Вестник АН СССР, 1968, №3.

80. Журков С.И., Куксенко B.C., Петров В.А., Савельев В.Н., Султанов У. О прогнозировании разрушения горных пород. Физика земли, №6, 1977.

81. Журков С.Н. Дилатонный механизм прочности твердых тел. Физика твердого тела, 1983 г. Т.25. №10.

82. Кастров Б.В., Никитин JLB. Излучение упругих волн при разрыве сплошности упругой среды. Плоская задача. Изв. АН СССР, Физика земли, 1968, №7.

83. Кастров Б.В. Упругие волны, сопровождающие распространение трещины касательного разрыва. Известия АН, серия Геофизика, 1964 №11.

84. Томашевская И.С., Хамидуллин Я.Н. Возможность предсказания момента разрушения образцов горных пород на основе флуктуационного механизма роста трещин. Доклады Академии наук СССР. Техническая физика. 1972. Т.207, №3.

85. Сорокин В.Н. О возможности виброобработки нефтяных залежей на нескольких доминантных частотах. // Нефтяное хозяйство, 2004, №11. Стр. 88-89.

86. Maxvell J.С. Science and Free Will// Campbell.L, Carnet W. The life James Clerk Maxvell.L.: Macmillan, 1882 p. 443.

87. Богомолов JI.M., Манжиков Б.Ц., Сычев B.H., Трапезников Ю.А., Ще-лочков Г.Г. Виброупругость, акустопластика и акустическая эмиссия нагруженных горных пород. Геология и геофизика, 2001. Т. 42, №10

88. Ховрошкин О.Б., Царев В.А., Цыплаков В.В., Чечин В.А. Взаимодействие нейтринных пучков с сейсмически активной средой. Докл. АН СССР. 1978. №2. С.303-306.

89. Журков С. Н. Вестник АН СССР, №3, том 46, 1968г.

90. Журков С.Н.ФТТ, том 22, 1980.

91. Ховрошкин О.Б, Цыплаков В.В., Видмонт H.A. Проблема предсказания землетрясений: результаты, обсуждение, предложения. Объединенный институт физики земли РАН им. О.Ю.Шмидта, г. Москва. Http://www.scgis.ru/russian/cpl251/hdgggms/2-2000/prognosis.htm#begin

92. Тарасов Н.Т., Тарасова Н.В., Авагимов A.A., Зейгарник В.А. Изменение сейсмичности Бишкекского геодинамического полигона при электромагнитном воздействии. Геология и геофизика. 2001. Т. 42, № 10.

93. Геофизические методы определения коллекторских свойств и нефтена-сыщенности горных пород. М.: Недра, 1975.

94. Дрягин В .В. Патент РФ №2187636 от 21.02.2001. Способ определения насыщенности коллектора.

95. Бородин Ф.М. Энергия разрушения фрактальной трещины, распространяющей в бетоне или горной породе. ДАН, Геофизика, 1992. Т. 325, №6.

96. Баланкин A.C. Теория упругости фракталов и модели нелинейной упругости, высокоэластичности разрушения материалов с мультифрак-тальной структурой. ДАН, Теория упругости. 1992, Т. 325, №3.

97. Mandelbrot B.B. the fractal geometry of nature. New York, 1983. 486.

98. Морозов А. Д. Введение в теорию фракталов. Институт компьютерных исследований. Москва 2002.

99. Федер Е. Фракталы: пер. с анг. М. Мир. - 1991. 254 с.

100. Мухамедов В.А. Фрактальные и хаотические структуры сейсмичности. Диссертация на соискание степени доктора XX наук. Физико-технический институт АН ТССР. Ашхабад 1989.

101. Рыкунов Л.Н., Смирнов В.Б., Старовайт Ю.О., Чубаров О.С. Самоподобие сейсмического излучения во времени. ДАН, Геофизика. 1988, т.87. С. 1337-1341.

102. Файзуллин И.С., Шапиро С.А. Рассеяние сейсмических волн и фрактальный характер неоднородностей литосферы. Физика земли, №10. 1989.

103. Запивалов Н.П. Нефтегазовый комплекс России: состояние и перспективы на XXI век. 03. 2001.

104. Зосимов В.В., Лямшев JI.M. Фракталы в волновых процессах. // Успехи физических наук. 1995. №4.

105. Артиков Т.У., Хужаев В. Энергетический анализ волновых движений в задаче Лэмба для пористых сред. Известия АН УзССР, серия Тех. Науки, 1985, №3. с.28-35.

106. Мухамедов В.А. О фрактальных свойствах высокочастотного сейсмического шума и механизмах его генерации. Физика земли, №3, 1992. С. 39-49.112. www.Lcard.ru.

107. Модуль Е-330. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 1996, ЗАО «Л-КАРД».

108. Платы L-761, L-780 и L-783, техническое описание и инструкция по эксплуатации. 1999, ЗАО «Л-КАРД».

109. Архангельский А.Я. Программирование в Delphi 6. M.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 2002 г. 1120 с.

110. Fredrick J. Harris, On the Use of Windows for Harmonic Analysis with the Discrete Fourier Transform, Proc. IEEE, Vol. 66, No. 1, 1978. Pp. 51-83.117. http://www.intel.com

111. Лукк A.A., Дещеревский A.B., Сидорин А.Я., Сидорин И.А. Вариации геофизических полей как проявление детерминированного хаоса во фрактальной среде. М., ОИФЗ РАН, 1996.

112. Шустер Г. Детерминированный хаос. М., Мир, 1988.

113. Turcotte D.L. Fractals and chaos in geology and geophysics. Cambridge University Press, Cambridge, 1997.121. http://impb.psn.ru/-sychyov/soft.shtml

114. Николаев В. А. Шедловский A. IT. Методика изготовления искусственных песчаников. Нефть и газ. 1962. №4.

115. Муравьев И. М., Гиматудинов Ш. К., Евгеньев А. Е. Нефть и газ, 1961. №5.

116. Леонидова А. И., Соловьев Е. М. Об одной методике изготовления искусственного песчаника. Нефть и газ. 1962. №3.

117. Лютин Л. В. Получение пористых сред цементацией зернистых материалов растворами искусственных смол и высокополимеров. Вопросы разработки и эксплуатации нефтяных месторождений.

118. Кусаков М. М. Методика приготовления и исследования модельных кернов из кварцевого песка.

119. Нефть. Метод определения коэффициента вытеснения нефти водой в лабораторных условиях. ОСТ 39-195-86. Миннефтепром, Москва.

120. Методические указания к лабораторному практикуму по спецкурсу. Составители Ковалева JI.P., Низамутдинов Ф.Ф., Хисматуллина Ф.С. «Физика пористых сред». Уфа, 1999.

121. Финкель В.М. Физика разрушения. Рост трещин в твердых телах. Металлургия, М, 1970.

122. Горбунов И.В., Салов Б. Г., Соболев Г. А., Ружанская Г.А. Определение длины и скорости распространения разрыва по сейсмическим и акустическим данным. Физика земли, №3, 1988.

123. Reid Н. F. Elastic rebound theory. Berkeleys The Uneversity press, 1911, p.31.

124. Журков С. H. Вестник АН СССР, 1957, №11, с.78.

125. Журков С.Н. и Санфирова Т.П. ЖТФ, 1958, т.28, 38, с. 1719.

126. Журков С.Н. и Томашевский Э. И. ЖТФ, 1955, т.25,№1, с .60.

127. Журков С.Н., Левин Б.Я., Томашевский Э.И. ФТТ, 1960, т. 2, №9. с. 2066.

128. Финкель В.М., Куткин И.А. ФММ, 1961, т.12, №5, с. 732.

129. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: Основы теории и примеры применения. Успехи физических наук, 1996, т. 166, № 11, с. 1145-1170.

130. Заславский Г.М. Стохастичность динамических систем. М.: Наука, 1984. 272 с.

131. Работы соискателя е рецензируемых журналах из списка ВАК

132. Хисматуллин Р.К. Динамика напряженно-деформированного состояния горной породы при разных типах насыщенности // Вестник СамГУ — Естественнонаучная серия. 2007. №9/1(59). 232-241.

133. Хисматуллин Р.К. Динамика напряженно-деформированного состояния горной породы при разных типах насыщенности.// Нефтегазовое дело, Электронный журнал:http://www.ogbus.ru/authors/Khismatulliri/Kliismatullml.pdfв других изданиях

134. Шарифуллин Р. Я., Маликов Р. Ф., Хисматуллин Р. К. Моделирование распространения упругих волн в насыщенных пористых средах нефтяных пластов // Материалы IV Уральской региональной научно-практической конференции, г. Уфа, 2003 г. с. 129-131.

135. Хисматуллин Р. К. Моделирование распространения упругих волн в насыщенных пористых средах нефтяных пластов с учетом их сейсмической активности. // Региональная школа-конференция, г. Уфа, 2003 г. с. 18-19.

136. Хисматуллин Р. К., Шарифуллин Р.Я. Анализ сигналов акустической эмиссии до и после виброволнового воздействия на пласт. // Региональная школа конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике. г.Уфа, 2004г. С - 105.

137. Шарифуллин Р.Я., Хисматуллин P.K. Сигналы акустической эмиссий в напряженной горной породе. // Сборник тезисов докладов V регионального совещания семинара. Уфа, 2005г. - с. 23.

138. Хисматуллин Р.К., Овсюков A.B. Акустические и упругие свойства пород-коллекторов. Ученые записки. Сборник научных статей ФМФ, БГПУ. Уфа, 2005 г. с. 45-48.

139. Шарифуллин Р.Я., Хисматуллин Р.К., Николаев В.А., Сулейманов Г.А. Методика изготовления искусственных песчаников. Ученые записки. Сборник научных статей ФМФ, БГПУ. г. Уфа, 2005г. с. 51-54.

140. Жданов Э. Р., Маликов Р. Ф., Хисматуллин Р.К. Компьютерное моделирование физических явлений и процессов методом Монте-Карло / Учебно-методическое пособие. — Уфа: Изд-во БГПУ, 2005 г. — 124 с.

141. Хисматуллин Р.К., Шарифуллин Р.Я. Релаксация напряжения в горных породах при разных типах насыщенности // IV региональная научно-методическая конференция, г. Бирск, 2005 г.- с. 9-10.

142. Шарифуллин Р.Я., Хисматуллин Р.К. Сигналы акустической эмиссии в напряженной горной породе // У-региональное совещание-семинар, Уфа: БГПУ, 2005 г. с. 17-19.

143. Хисматуллин Р. К., Шарифуллин Р. Я. Релаксация напряжения в горных средах при разных типах насыщенности // Труды кафедры экспериментальной и теоретической физики. Вып. 2. Уфа, Гилем, 2006 г. - с. 181186.

144. Жданов Э. Р., Хисматуллин Р. К., Каримов И. Г. Автоматизация процесса экспериментального определения критической температуры маятниковым методом. VI региональное совещание-семинар, БГУ. Уфа, 2006 г, -с. 18-20.

145. Хисматуллин Р.К., Усманов Р.Х. Инициирование акустической эмиссии внешним возмущением.// Ученые записки. Сборник научных статей ФМФ, БГПУ. Уфа, 2007г. с. 93-97.