Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Modelling in Geophysics
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
BGFI-2-102-AG-s
Wydział:
Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Applied geophysics
Kierunek:
Geofizyka
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Krakowska Paulina (krakow@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Modeling in geophysics covers the issues of modeling in seismic, well logging, petrophysics and geomechanics. Students use modern computer programs for modeling.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Has knowledge of conceptual basics various numerical modeling techniques used in geophysics, geomechanics. GFI2A_W02, GFI2A_U19, GFI2A_U02 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Is able to transform a continuous geological model into a discrete numerical model; has knowledge about the selection of appropriate initial and boundary conditions for the numerical solution of selected problems in the field of Earth sciences. GFI2A_K04, GFI2A_U03, GFI2A_W09, GFI2A_W05 Kolokwium
M_U002 Can handle selected computer programs used to model the physical processes occurring in the rock mass. GFI2A_U03, GFI2A_W06 Kolokwium
M_U003 Is able to carry out numerical modeling for the solution of selected problems in the field of specific issues of Earth sciences. GFI2A_W08, GFI2A_U04 Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Has knowledge about the use of synthetic results to increase the interpretation of measurement data. GFI2A_U11, GFI2A_K01, GFI2A_W10 Kolokwium
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 0 0 60 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Has knowledge of conceptual basics various numerical modeling techniques used in geophysics, geomechanics. - - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Is able to transform a continuous geological model into a discrete numerical model; has knowledge about the selection of appropriate initial and boundary conditions for the numerical solution of selected problems in the field of Earth sciences. - - + - - - - - - - -
M_U002 Can handle selected computer programs used to model the physical processes occurring in the rock mass. - - + - - - - - - - -
M_U003 Is able to carry out numerical modeling for the solution of selected problems in the field of specific issues of Earth sciences. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Has knowledge about the use of synthetic results to increase the interpretation of measurement data. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 125 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 45 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Ćwiczenia laboratoryjne (60h):
  1. Practice

    1. Methodology of numerical models construction for proper transformation of geological information into computer model; description of gridding techniques.

    2. Techniques for the grids selection and design.

    3. Proper selection of material parameters in the numerical model; information on the structure of sources in computer simulations.

    4. Practical application of numerical methods for modelling of seismic, stress-strain analysis in geological formation.

    5. Numerical modelling of fluid flow through porous medium.

    6. Modelling approach in petrophysics and well logging.

    7. Visualization and interpretation of the modelling results.

    8. Inversion in potential fields.

  2. Theory

    1. Introduction to numerical methods commonly used in computer simulations, i.e. Finite Different Method (FDM), Finite Element Method (FEM), Boundary Element Method (BEM), Finite Volume Method (FVM) and Lettice-Boltzmann Method (LBM).

    2. Description of initial and boundary conditions applied in numerical modelling.

    3. Detailed description of using numerical methods in solving different geophysical and geomechanical problems, i.e. computer analysis of: seismic, fluid flow in porous media as well as stress-strain analysis in geological formation.

    4. Application of a modelling approach to solving problems in petrophysics and well logging.

    5. Application od inversion method in gravimetry and magnetometry.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Ćwiczenia laboratoryjne: During the course, students independently solve the practical problem, choosing the right tools. The leader stimulates the group to reflect on the problem, so that the obtained results have a high substantive value.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

1. Participation in classes is obligatory.
2. The condition for obtaining a garde is correct performance of tasks and projects.
3. It is allowed 1 improvement of the project, 2 improvement of the tests.
4. The student obtains a positive credit from the course, if he / she successfully passes all the projects and tests.
5. Two justified absences are allowed.
6. The date and form of the test and project improvement is determined individually with the teacher.
7. The credit assessment is issued on the basis of grades from projects and tests. OC = (0.4 * grade from projects) + (0.6 * grade from tests)

Zasady udziału w zajęciach:
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Students carry out laboratory exercises in accordance with materials provided by the teacher. The student is obliged to prepare for the subject of the exercise, which can be verified in an oral or written test. Completion of classes takes place on the basis of presenting a solution to the problem. Completion of the module is possible after completing all laboratory classes.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Final grade = grade from the classes adjusted for the student’s activity in the classes

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

The condition for passing the classes is to take part in all classes. In the case when the student can not participate in the classes (2 justified absences), student performs the exercise alone and sends the teacher classes to pass. If the exercise is done correctly, the trainer accepts the exercise, if it is incorrectly done – teacher sends back for improving. One improvement of each exercise is allowed. The student is also obliged to pass all tests, and in the event of a justified absence – to pass it within 7 days from the end of the dismissal on the date set by the teacher.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Proper knowledge within physics, mathematics, numerical methods, geophysics, geology, geomechanics, computer applications, geophysical fields theory

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Adam L., Batzle M., Brevik I., 2006. Gassmann Fluid substitution and shear modulus variablity in carbonates at laboratory seismic and ultrasonic frequencies. Geophysics, 71/6, 1-10
2. Mavko G., Mukerji T., Dvorkin J., 2009. The rocks physics handbook, 2nd edition. Cambridge University Press, Cambridge
3. Succi S., 2001. The Lattice Boltzmann Equation for Fluid Dynamics and Beyond. Oxford University Press, Oxford
4. Timothy Barth, Mario Ohlberger, 2004. Finite volume methods: foundation and analysis. Encyclopedia of Computational Mechanics. Edited by Erwin Stein, Ren ́e de Borst and Thomas J.R. Hughes., John Wiley & Sons, Ltd.
5. Yilmaz O., 1987 – Seismic Data Processing. Society of Exploration Geophysics, Tulsa.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Comprehensive approach for porous materials analysis using a dedicated preprocessing tool for mass and heat transfer modeling / MADEJSKI Paweł, KRAKOWSKA Paulina, HABRAT Magdalena, PUSKARCZYK Edyta, JĘDRYCHOWSKI Mariusz // Journal of Thermal Science ; ISSN 1003-2169. — 2018 vol. 27 no. 5, s. 479–486.
2. Elastic wave velocities measurements and stress-strain characteristics under triaxial compression conditions for clastic and carbonate rock samples / Edyta PUSKARCZYK, Paulina KRAKOWSKA, Kamila WAWRZYNIAK-GUZ, Jadwiga JARZYNA // Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; ISSN 2080-0819. ISSN: 2081-0245. — 2017 nr 101, s. 313–322. (in Polish)
3. Criteria parameters for fluid flow simulation in tight reservoir rocks / Paulina KRAKOWSKA, Paweł MADEJSKI // Logistyka ; ISSN 1231-5478. — 2014 nr 4 dod.: CD nr 6 Logistyka – nauka : artykuły recenzowane, s. 4537–4542.
4. The comparison of the effectiveness of the surface wave attenuation by means of wavelet transform, Radon transform, bandpass filter and F-K filter / Żaneta SZYMAŃSKA-MAŁYSA // Geologia : kwartalnik Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie ; ISSN 0138-0974. — 2010 t. 36 z. 4, s. 555–566. — Bibliogr. s. 565–566, Abstr., Summ.. — tekst: http://journals.bg.agh.edu.pl/GEOLOGIA/2010-04/Geologia_2010_4_05.pdf
5. Seismic linear noise attenuation with use of radial transform / Żaneta SZYMAŃSKA-MAŁYSA // W: POL-VIET 2017 : 4 international conference Scientific-research cooperation between Vietnam and Poland : 20–22 November 2017, Krakow, Poland : book of abstracts / ed. Jadwiga Jarzyna. — Kraków : Wydawnictwa AGH, 2017. — ISBN: 978-83-7464-752-0. — S. 64

Informacje dodatkowe:

none