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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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)X1і(ах + с) с = О

 

 

 

 

 

^

= в 2ф2/—2х—ас='0.

 

 

 

(13)

 

 

 

д х

 

т

 

 

 

 

 

 

Из последнего уравнения имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і>2«2' —

 

 

 

(14)

 

 

 

 

 

 

а = —------- .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

Решая

систему

(13),

получим искомые зависимости

 

 

 

 

с2 = ѵ2ф2—X2і ( 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— X2i( 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

(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)

/2д22 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