Численное моделирование волновых процессов в геологических средах в задачах сейсморазведки с помощью высокопроизводительных ЭВМ

Исследуется класс задач, возникающих в сейсморазведке: распространение сейсмического сигнала в многослойных геологических породах, распространение приповерхностного возмущения в массивной породе, содержащей различные неоднородности – пустые или заполненные трещины и каверны. Получены численные решения задач о распространении волн в таких существенно неоднородных средах, в том числе и с учетом пластических свойств породы, которые могут появляться в породе вблизи зоны сейсморазрыва или скважины. Проводится анализ всех видов образующихся в результате взрыва упругих и упругопластических волн, а также волн, возникающих при отражении от трещин и от границ области интегрирования. Исследуется вопрос идентификации волн с помощью сейсмограмм, полученных на расположенных недалеко от земной поверхности приемниках. Используется сеточно-характеристический метод на треугольных, параллелепипедных и тетраэдральных расчетных сетках с постановкой граничных условий на поверхности раздела между породой и трещиной, а также на свободных поверхностях в явном виде. Предлагаемый численный метод пригоден для исследования процессов взаимодействия сейсмических волн с неоднородными включениями, поскольку позволяет наиболее корректно конструировать вычислительные алгоритмы на границах области интегрирования и раздела сред. Для проведения расчетов на параллелепипедных и тетраэдральных сетках использовалась параллельная версия вычислительной программы, реализованная с использованием библиотек OpenMP и MPI. Библ. 19.