Файл: Применение ЦВМ и средств вычислительной техники в геологии и геофизике [сборник]..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 65
Скачиваний: 0
Получаем симметрию источника и приемника относитель но выбранного центра суммирования £, т. е. условие обработ
ки методом ОГТ. |
|
поверхности |
годографов |
||
Итак, во-первых, пересечение |
|||||
т(|, р) |
определенными |
плоскостями |
дает почти все модифи |
||
кации |
сейсморазведки |
MOB с точки |
зрения |
кинематики |
|
(рис. 1). |
|
на |
поверхности можно |
||
Во-вторых, по известной кривой |
|||||
восстановить поверхность годографов. |
|
|
В-третьих, зная любую кривую на поверхности, например, линию *о(£). можно трансформировать ее в годограф другой модификации, а также осуществлять обратный переход.
Проведем указанные трансформации для |
MOB, |
/const, |
to(О, ОГТ, пользуясь методом решения задачи |
Коши |
с по |
мощью полного интеграла [3]. Во всех случаях будет рассма триваться прямолинейная граница наблюдения Z(X)= 0.
70
Построение поверхности
по заданному годографу MOB на ней
Поверхность определяется по полному интегралу [1], ко
торый удобно взять в виде [2] |
|
|
|
|
|
|||||||
|
ЩЪ ть а, с)=ѵME, г))-Х £-г))а- |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
\{al+c) |
(ary+c)=0, |
|
|
i(ill2) |
||||
а также по данным Коши для линейного годографа |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
&= *, Л = т|,= 0 |
|
|
!(6/) |
|||||
|
|
|
И = |
х(х, Т],) = ф(х) |
|
|
(7') |
|||||
Считая |
а = а(х), |
с— с(х) и решая |
поставленную |
задачу |
||||||||
Коши с помощью полного интеграла |
(12), |
получаем |
соотно |
|||||||||
шения, определяющие функциональные зависимости |
а = а(х) |
|||||||||||
и с= с(х), |
такие, |
чтобы |
удовлетворялись начальные |
условия |
||||||||
(60 и (Г): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= г2ф2і(х)—X1—і(ах + с) с = О |
|
|
||||||
|
|
|
^ |
= в 2ф2/—2х—ас='0. |
|
|
|
(13) |
||||
|
|
|
д х |
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
Из последнего уравнения имеем |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
і>2«2' — 2х |
|
|
|
(14) |
|
|
|
|
|
|
|
а = —------- . |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
Решая |
систему |
(13), |
получим искомые зависимости |
|||||||||
|
|
|
|
с2 = ѵ2ф2—X2—і ( и \2'—2 х)х |
|
|
||||||
|
|
а2= |
|
|
(рѴ ' ~ 2х)2 |
|
|
|
(140 |
|||
|
|
|
|
|
[ѵ2<р2 — X2— (ѵ2<?2' — 2х) х] |
|
|
|
||||
Подстановка полученных выражений а я с через х в пол |
||||||||||||
ный интеграл (12) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
'KU, л> а(х), с(х)] = |
|
|
|
||||
—ѵ2х2(1, |
г]) — (I — г])2 — аЧх] + а с (| + л) + с2 = |
|||||||||||
ѵ2х2 ( 1 л |
) |
- |
( |
і |
- |
л |
______ (t>2yz/ — 2х)2 Іл_____ |
- |
(15) |
|||
) 2 |
- |
|
2x)x]2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
[ и у |
— X2 — (v2?2' - |
|
|
||
— ( о 2Ф 2 ' — |
2 |
x) |
( I |
+ |
л ) — |
[ ц 2ф 2— X2— i( v \ 2'—2 x)x]=0 |
Дает семейство поверхностей, зависящее от одного парамет ра X.
Найдя огибающую этого семейства
W
— = У Х+ Waa' + W cc'=О, |
(16) |
|
|||
dx |
x |
a |
c |
|
|
получим искомую |
интегральную |
поверхность. |
Система |
(15, |
|
16) позволяет установить связь |
между параметрами х, |
ц, |
обеспечивающую прохождение найденной поверхности через
заданный годограф MOB (б'), (7'). Из уравнения |
(16), с уче |
||
том второго равенства |
(110), |
имеем |
|
а' _ |
Ус |
2а6ч+с(6 + і)) |
|
с' |
ЧГа |
[а(1 + е) + 2с] |
1 ; |
из системы (14) — |
|
|
|
Приравнивая правые части отношений, получаем |
искомую |
||
связь между параметрами |
|
|
|
х(с2 — а21ц) — с[2 а%ц + с(\ + т])] = 0, |
(18) |
где а и с определяются формулами (14'). Уравнения (16, 18) дают решение задачи о построении поверхности по заданно му годографу MOB.
Чтобы трансформировать годограф MOB в линию ^0(£), подставим в (12) условия совмещения источника и приемни ка в одну точку | = т]= £;
Ш |
= - { а і + с ) , |
(19) |
|
V |
|
где а и с определяются формулами (14'). |
(18), получаем вид |
|
При подстановке |
условия g = г)= ^ в |
связи между координатами пунктов приема по МОЁ и по ме тоду to
хс |
(20) |
Е = а х + с |
Равенства (19, 20) дают линию йэ(£) как функцию пара метра X и линейного годографа <р(х, 0).
Трансформация линии t0 (£) в годограф MOB
Задана линия fo(£)> т. е. данные Коши вида
£ = л = * ( £ . Е) = М Е )
Решение [1] имеет вид:
72
ГО, ri) = -V{ ( 6 - л ) 2 + ^ (6 -Е )< о , + ^о]Х
X K n - « V + ^o]P |
[(-21) |
2 (£-£).(л-Е)Ѵ + М Е - 2 С+ л) =0
Полагая в (21) 1=х, т]= 0, получаем лилейный годограф
х(х, О) = ф (X) = - {X2 + Ѵ*{{х — а и |
+ /0] X |
|
V |
|
|
Х 1[-^о' + *о]р, |
1(22) |
|
где |
|
|
* = 2^ i + ä |
3 |
(23) |
Получили выражение для годографа MOB через координату £в годограф to(0-
Построение поверхности по заданному годографу I const
Начальные данные Коши имеют вид
$ = x + l = V f ( U + W )
4 = x - L = - q . {u - w ) |
|
|||
т(і, л) = ф(* + 4 ’ * — T ) |
|
|||
Подставив эти данные и продифференцировав (12) |
по х, |
|||
получим |
|
|
|
|
¥ (*) = о2^ 2 — /2 — [ß (^ + -j) + c]fa (x _ T ) + cJ = 0 |
|
|||
|
?¥.=ѵ3<ра' — 2а(ах + с) = 0 |
(24) |
||
Найдем а(х) |
и с(х) из системы (24). |
|
||
Из второго |
уравнения |
системы |
выразим |
|
|
а х |
+ с ^ |
(*), |
|
подставив его в первое
" Ѵ - М т ? ) а+ © = ° <•*).
7S
откуда после преобразований получим
— 2(ѵ‘у — /2) + V Ц ѵу — іг)г + /2(ѵѴ ')2
|
/s |
(2 5 ') |
Для найденного значения а с вычисляется по формуле |
||
|
t/V' |
(25") |
c= - h r ~ a x - |
||
Тогда искомая поверхность |
является огибающей |
однопара |
метрического семейства поверхностей |
|
|
т), а(х), с(х)]=0, |
|
|
где зависимости а (х) и с(х) |
определяются системой |
(25). |
Связь между параметрами х, g, р для метода I const уста |
навливается тем же путем, что и в предыдущем случае, т. е. на ходятся производные а' и с' из (25) и их отношение приравни
вается к — из (17).
с'
Проделаем указанные действия. Полученное после подстановки (ах + с) выражение (хх) продифференцируем по х
v Y ' + ^ ~ ^ - ( 9 2" a ~ a Y ') = О
и найдем а'
а' = |
аѵ2<р2'(ѵ2<р2" —2а2) |
(26) |
/2а* + ѵ*(<f 7)2 |
Продифференцируем (25") по х
,ѵ2<р2"а —a ’ (ѵ2<р2' + 2а2х )— 2в3
С 2д2
После подстановки выражения для а' из (26) |
и некоторых |
||
преобразований с' имеет вид: |
|
||
а [ ѵ У " — 2a2][lW — 2 х ѵ у '] |
|
||
С ~ |
|
2[l2a* + v * ( f') 2} |
|
Возьмем отношение |
_ |
2ü292' |
„ |
а ' |
|||
F |
— |
(/га2 — 2хѵ2<р2') |
(27) |
Приравнивая правые части (27) и (17), получаем уравнение, связывающее параметры х, g, г\ при трансформации лилии / const в поверхность в виде
-д (т ]-Н ) + 2с |
2і>У' |
|
2a?Tj -(- c(S + ij) |
/2д2— 2 xv2f 2' |
(2 о ) |
Положив в (28) Ц =>£=£', определяем связь между парамет-
74
рами X и £, возникающую при трансформации линии toil) в годограф / const
. |
2xv*'f*'—Pä‘ |
(29) |
|
2vV ' |
|
|
|
При / = 0 получаем из (29) я=£, а из (24*)
т. е. при 1 = 0 годограф I const, определенный формулами (28) и (23), трансформируется в /0(£)
Трансформация линии t0 (£) в годограф I const
Осуществляется по формулам (21), которые после замены переменных вида
\ = Х — у , 7J=
■ф, ч)- ? ( • * + ■ * —у )
имеют вид
2 ( * + і ~ ф о ' + 2*о(*~ С)=0
<р[(*+т)* ф~у)1 = {4ä'+[(jc+T—с)^,+/°]х
X [(■*— ~2 — |
ф о ' + * о ] } |
(30) |
Решаем первое уравнение системы |
|
|
“"2*7) |
2 ^ ^ о г + ^ |
2- |
Выбираем один корень уравнения со знаком + перед радика лом, так как при /= 0 это уравнение должно перейти в равен ство л:=£.
Преобразуя полученные уравнения к виду, удобному для вычислений, имеем:
(31)
. ( х + Г , х - 4 ) = { / ' [ і - |
( £ ■ ) ’ ] + [ ( х - С К „ ' + < |
Годограф I const существует при условии 1/н> Ц2 •
75
Рис. |
2. Поверхность годографов т(£,г]) с выделенными сечениями |
to. |
tconst. ОГТ, MOB для границы отражения в форме флексуры. |
Построение поверхности т(£, л) по заданному годографу ОГТ [2]
В этом случае (12) дает искомую функцию т(£, ц) в функ ции параметра х, связь которого с | и т] определяется соотно шением:
2асЪ\ -f |
+ и) + ax2[a(%+ ~q)+ 2c] =0, |
(32) |
|
где |
a 2= 4 • |
|
|
|
2x |
|
|
|
|
|
|
|
C2= v 2(^2——^-)- |
(33) |
|
Решение задачи о трансформации линии /0(£) |
в годограф |
||
ОГТ также получено в [2] |
|
|
|
т ( - х , * )= < p (x )= (^ r+ W ) — -% -) |
(34) |
||
|
|
|
(35) |
Во всех указанных модификациях, зная кривую на инте гральной поверхности т(|, ц) (например, ^o(t)) и скорость ѵ, можно построить границу отражения по формулам [1]
х = х . - ѵ * т ^ -
z = | ^ t 0( g / i Ло"(С) |
(36) |
что позволяет решать задачу полностью до построения глу
бинного разреза.
В качестве примера на рис. 2 представлена поверхность го дографов, построенная для границы отражения и форме флек суры, на которой выделены годографы t0, MOB, I const и ОГТ.
Построение границы отражения по заданному годографу плоского фронта
Пусть годограф т(£,т]) имеет проекцию на плоскость тоЕЕсли его рассматривать как семейство кривых, зависящих от параметра т], то проекция т=то(Е) (37) является огибающей этого семейства.
При построении границ отражения в методе плоского фрон та используется лишь годограф отраженной волны и функция т зависит только от координаты пункта приема £.
77