Стационарные электрические поля в неоднородных средах (к 90-летию решения прямой задачи Фока-Штефанеску)

UDK: 550.832.7

DOI: 10.24887/0028-2448-2025-12-20-25

Ключевые слова: геофизические исследования скважин (ГИС), стационарное электрическое поле, боковое каротажное зондирование (БКЗ), кажущееся удельное электрическое сопротивление (УЭС), математическое моделирование, прямые задачи электрометрии, кривая зондирования (КЗ), обратные задачи электрометрии, академический турнир

Авт.: О.Б. Кузьмичев, к.ф.-м.н. (ООО «РН-БашНИПИнефть», ОГ «ПАО «НК «Роснефть»); Р.К. Газизов, д.ф.-м.н. (ООО «РН-ТЕХНОЛОГИИ», ОГ «ПАО «НК «Роснефть»; Уфимский университет науки и технологий); Н.С. Белевцов, к.ф.-м.н. (ООО «РН-ТЕХНОЛОГИИ», ОГ «ПАО «НК «Роснефть»; Уфимский университет науки и технологий); С.Ю. Лукащук, д.ф.-м.н. (ООО «РН-ТЕХНОЛОГИИ», ОГ «ПАО «НК «Роснефть»; Уфимский университет науки и технологий)

В статье представлены краткий исторический обзор и текущее состояние задач электрического каротажа, обсуждаются их актуальность и практическая значимость, приводится постановка обобщенной задачи Фока – Штефанеску и рассматриваются различные подходы к ее решению, включая подходы, разработанные участниками академического турнира. Академические турниры ежегодно проводятся ПАО «НК «Роснефть» с целью привлечения молодых ученых к решению актуальных физико-математических задач нефтегазодобывающей отрасли. В 2024 г. академический турнир был приурочен к 90-летию выхода фундаментальной монографии «Теория определения сопротивления горных пород по способу каротажа» академика В.А. Фока, известного специалиста в области квантовой механики и общей теории относительности, заложившего основы теории электрического каротажа в нашей стране. Цель задачи, предложенной участникам академического турнира ПАО «НК «Роснефть», заключалась в оценке возможности построения эффективных алгоритмов идентификации параметров пласта. Рассматривались приближенные к практике многослойные пласты с переменным размером зоны проникновения. Результаты турнира показали, что вычислительная трудоемкость такой задачи существенно выше трудоемкости классической задачи, и разработка эффективной вычислительной методики интерпретации данных бокового каротажного зондирования для тонкослоистых моделей остается актуальной задачей.

Список литературы

1. Фок В.А. Теория определения сопротивления горных пород по способу каротажа. – М.: Гостехтеориздат, 1933.

2. Грюнер-Шлюмберже А. Волшебная шкатулка, или Источники нефти. Воспоминания: пер. с фр./ Общ. ред. и предисл. В.В. Белого. – М.: Издательская группа «Прогресс», «Культура», 1993. – 208 с.

3. Джафаров К.И., Джафаров А.К. Электрические методы разведки полезных ископаемых в СССР // Нефтяное хозяйство. – 2001. – № 2. – С. 99–102. –

EDN: DNJAXK

4. Комаров С.Г. Каротаж по методу сопротивлений. Интерпретация. – М.: Гостоптехиздат, 1950. – 229 c.

5. Альпин Л.М. К теории электрического каротажа буровых скважин. – М.: ОНТИ, 1938. – 88 с.

6. Дахнов В.Н. Электрические и магнитные методы исследования скважин. – М.: Недра, 1981. – 344 с. – EDN: CHKWIN

7. Альпин Л.М. Палетки бокового каротажного зондирования. – М.: Гостоптехиздат, 1958. – 45 c.

8. Белаш П.М., Дахнов В.Н., Нейман Е.А. Моделирование задач промысловой геофизики с помощью электроинтегратора // Нефтяное хозяйство. – 1953. – № 7. – С. 33–38.

9. Дахнов В.Н., Нейман Е.А. Палетки ПКМ-МНИ. – М.: Гостоптехиздат, 1953. – 17 c.

10. Чаадаев Е.В. Развитие теории и методики интерпретации данных электрического и индукционного каротажа: дисс… докт. техн. наук. – Тверь, 1991. – EDN: ZLRDXP

11. Альбом теоретических кривых электрического каротажа скважин. – М.: Недра, 1964. – 52 c.

12. Друскин В.Л. Разработка методов интерпретации бокового каротажного зондирования в неоднородных осесимметричных средах: дисс… канд. физ.-мат. наук. – М.: МГУ, 1984. – EDN: NPAXYJ

13. Шеин Ю.Л., Пантюхин В.А., Кузьмичев О.Б. Алгоритмы моделирования показаний зондов БКЗ, БК, ИК в пластах с зоной проникновения // В сб. Автоматизированная обработка данных геофизических и геолого-технологических исследований нефтегазоразведочных скважин и подсчет запасов нефти и газа с применением ЭВМ. – Калинин: Мингео СССР, НПО «Союзпромгеофизика», 1989. – С. 75–81.

14. Суродина И.В. Параллельные алгоритмы для решения прямых задач электрического каротажа на графических процессорах // Математические заметки СВФУ, Апрель-июнь. – 2015. – Т. 22. – № 2. – С. 51–61. – EDN: WAHOSD

15. Кузьмичев О.Б. Возможности промыслово-геофизических методов для мониторинга разработки месторождений углеводородного сырья // Каротажник. – 2019. – № 6 (300). – С. 53–65. – EDN: XQPLHQ