2. Тематика исследований

Теория эффективных сред. Сотрудники лаборатории проводят фундаментальные исследования в области теории эффективных сред (Rock Physics). Теория эффективных сред позволяет перейти от свойств среды, зависящих от координат, к свойствам, характеризующим среду в целом. В задачи сотрудников лаборатории входит построение физико-математических моделей эффективных физических свойств горных пород с учетом особенностей внутреннего строения, а также исследование этих моделей с целью поиска ответа на вопрос: «А что будет, если…?». Модели являются разномасштабными и учитывают особенности внутреннего строения пород в масштабах: керн, геофизические исследования скважин и сейсмические исследования. Верификация модели происходит на основе данных лабораторных исследований в масштабе керна, включая микроструктурный анализ. Созданные модели применимы к упругим, тепловым, электрическим и гидравлическим свойствам. В связи с истощением запасов традиционных коллекторов особое внимание уделяется разработке пород нетрадиционного типа, многие из которых являются анизотропными.
Геомеханика месторождений. Сотрудниками лаборатории ведутся фундаментальные исследования в области геомеханики месторождений. Развиваются новые методы использования геофизических данных для оценки напряжений, действующих в пластах-коллекторах, разрабатываются подходы к математическому описанию неупругого деформирования горных пород. Результаты исследований реализуются на практике благодаря тесному сотрудничеству с компаниями нефтегазового сектора РФ: в рамках совместных исследований решаются задачи расчета устойчивости ствола скважин, оптимизации дизайна гидроразрыва пласта, прогноза изменения упруго-прочностных и фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов в ходе разработки месторождения, анализа наведенной сейсмичности, расчета проседания земной поверхности, построения модели трещиноватости и другие. В большинстве случаев совместные работы ведутся на сложных объектах, для которых стандартных инженерных подходов, принятых в индустрии, оказывается недостаточно для успешного решения поставленных задач. Особое внимание уделяется сложнопостроенным коллекторам с развитой естественной трещиноватостью и шельфовым месторождениям. Примеры результатов можно найти в разделе прикладных исследований.
Сейсмика. В лаборатории ведётся разработка и применение методов и алгоритмов моделирования сейсмических волновых полей в неоднородных средах и инверсии данных сейсмической томографии и сейсморазведки. В частности, разработаны алгоритмы решения задачи сейсмической томографии на основе адаптивной параметризации среды (Tikhotskiy, Achauer, 2008; Тихоцкий, Фокин, Шур, 2011), которые применялись при изучении строения вулкана Везувий (Тихоцкий, Ахауер, 2011) и очаговой зоны Рачинского землетрясения (Тихоцкий и др., 2011), а также – при решении прикладных инженерно-геофизических задач. Выполнены исследования возможности оценки порового давления в слабоконсолидированных отложениях на основе данных многоволновой сейсморазведки (Tikhotskiy, Bayuk, Dubinya et.al., 2024, 2023). Ведутся разработки в области AVO-анализа сейсмических данных, применительно к разведке нетрадиционных углеводородных ресурсов (Окуневич, Баюк, 2023). Также ведутся работы в области применения оптоволоконных сенсоров в задачах сейсморазведки и сейсмического мониторинга.
Лабораторные исследования. Сотрудники лаборатории принимают активное участие в экспериментальных работах, проводимых в подразделениях центра коллективного пользования ИФЗ РАН "Петрофизика, геомеханика и палеомагнетизм", для решения задач, связанных с месторождениями углеводородов. Подробности о полученных экспериментальных результатах и методах исследования можно найти в работах (Веселовский и др., 2022, Tikhotsky et.al. 2018, Тихоцкий и др., 2017)