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: 59
Скачиваний: 0
графы коррелируются по сейсмограммам не совсем уве ренно.
В заключение следует заметить, что расчленение разреза по скоростям, на наш взгляд, было весьма грубым. Если про дольные скорости определялись по скважинным наблюдениям и осредкялись, то поперечные скорости определялись путем расчета из условия, что границы обмена совпадали с вскрыты ми скважиной границами.
2. Отраженные волны. Результаты обработки наблюдений представлены в той же последовательности, что и по обмен ным волнам. Разница заключается в том, что эти годографы требуют меньшего сглаживания, чем годографы проходящих обменных волн, что объясняется, видимо, их лучшей коррелируемостью. Сглаживание проводилось по формуле (20'), в ко торой коэффициент а принимался равным Ѵ8. Это обеспечива ло более деликатное исправление годографа. На рис. 6 сплош ной линией показан наблюдённый годограф, соответствующий границе R u крестиками намечены точки годографа, сглажен ного по формуле (ЭО') !1 раз, пунктирной, штриховой и штрих-
век.
“ !I
dots!і
Рис 6 Наблюденный годограф отраженной волны под действием сглаживания. Составитель Захарова Е. А.
104
12 0 0 |
1603 |
2 0 0 0 |
2400 |
L- |
260D M Ru |
—i— |
|
—t— ■I- |
----- I-------- |
|
2GB.
MO.
<000
1 4 0 0
1 8 0 0
2200
2 000.
3000.
•Иг
M.
Рис. 7. Сейсмические границы отражения. Составитель Санинский А. С.
пунктирной линиями показан годограф, сглаженный 5, 20, 100 раз соответственно.
На рис. 7 все границы представлены в нормальном мас штабе. Звездочкой помечено место пункта взрыва. Здесь гра ница R 1 показана при 20 сглаживаниях, а R%—при 100.
|
Л И Т Е Р А Т У Р А |
|
|
1. Г у р ь я н о в |
В. М. Лучевой метод интерпретации годографов |
сей |
|
смических волн. Изв. АН СССР, Физика Земли, № 9, 1965. |
|
||
2. Г у р ь я н о в |
В. М. Сглаживание годографов |
сейсмических |
волн. |
Изв. АН СССР, Физика Земли, № 10, I960. |
и основы матема |
||
3. Л и н н и к Ю. В. Метод наименьших квадратов |
|||
тико-статистической |
теории обработки наблюдений. М., |
Физматгиз, 1962. |
А. Н. САЛЬНИКОВ, Г. X. ШЕРМАН
РАСЧЕТ ПОЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО МАГНИТНОГО ДИПОЛЯ
ВТРЕХСЛОИНОИ ПРОВОДЯЩЕЙ СРЕДЕ
СПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ГРАНИЦАМИ
Задача, строгая постановка и решение которой являются предметом статьи, есть обобщение известной задачи Зоммерфельда А. [3] о поле горизонтального магнитного диполя при наличии плоской «земли» с произвольными электромагнитны ми свойствами.
Решение строится в виде интегралов, представляющих су перпозицию собственных функций задач Штурма-Лиувилля. Общие выражения для поля исследованы в области предельно малого параметра. Полученные численные результаты дают возможность оценить влияние среднего слоя на суммарное по ле, возникающее в среде, и 'могут оказаться полезными при разработке аппаратуры и методов интерпретации данных по перечного индукционного каротажа.
1. Формулировка задачи
Пусть все пространство разбито двумя параллельными пло
скостями на три среды. Электропроводность |
среднего слоя, |
|
мощностью Н ,—02, а двух |
прилегающих, |
простирающихся |
в бесконечность — оі (рис. |
1 и 2). Магнитная проницаемость |
во всем пространстве принимается равной проницаемости воз
духа ро= 4 я -1 0 -7 |
гн/м. Выберем цилиндрическую систему |
координат, ось z |
которой направлена перпендикулярно гра |
ницам среднего слоя.
107
Рис. 1. Трехслойная среда. Источник в среднем слое.
Рис. 2. Трехслойная среда. Источник поля вне среднего слоя.
Предположим, что поле в среде возбуждается магнитным диполем Г, физическим аналогом которого является катушка с током I, числом витков п г и площадью поперечного сечения витка s z, определяющими момент диполя M0 = Ittesz . Тре буется найти магнитное поле в любой точке среды, если мо мент диполя направлен по оси г (горизонтальный магнитный диполь) при произвольном расположении источника относи тельно границ.
Если по катушке течет синусоидальный переменный ток частотой со, І = Іае~’ , то в среде возникает квазистационарный волновой процесс, описываемый системой МаксвеллаГерца:
rot Я = аЕ, |
(1) |
|
rot Я = /соцН, |
(2) |
|
div Я = 0 |
(3) |
|
div Е = |
0 |
(4) |
Равенство (4) не нарушится, если |
|
|
Е = rot А, |
(5) |
|
где А — векторный потенциал |
электромагнитного |
поля. |
Из (1) — (3) с учетом (5) |
найдем связь магнитного поля |
|
с векторным потенциалом [1] |
|
|
Я = о | А + -^rgraddäv А ] |
(6) |
|
и уравнение, которому удовлетворяет векторный |
потенциал |
|
V2A + |
k 2A = 0 |
(7) |
k 2= / coj.ict — квадрат волнового числа. Обратимся к выводу краевых условий.
Поскольку момент диполя направлен параллельно границе
раздела, то поля Е и Я будут полностью определены, если в решении учитывать только А х и А г , при Л у = 0 [3].
Выпишем физические требования к векторам £ и Я на гра нице, состоящие в непрерывности их тангенциальных компо нент [5]:
^ |
[«£,.] = \пЕі+1], [лЯ,] = \пНі+1] |
(8) |
п — нормаль к границе раздела, а индексы і и і+1 показыва-
109
ют положение точки в любых двух средах бесконечно близко
кразделяющей их границе. Отметим, что второе условие из
(8)обусловлено отсутствием поверхностных токов на границе
раздела [1].
[Переписывая (8) в координатах с учетом \(б) и (6) и того, что А у =0, определим условия на границе [3]:
— ^ + i^ + i
дАхі _ дАхі+1
dz |
dz |
( 9 ) |
|
|
^zi Azi+1
diV A l^ = divA/+i
Вблизи источника поле должно иметь постоянную величи ну и совпадать с полем диполя в однородной среде, чему удов летворяет функция источника вида:
e jkR |
(10) |
|
АХ= М 0\ |
- |
|
Записывая условие излучения на бесконечности |
|
|
А ^ О , A z- 0 |
( Я - с о ) , |
(11) |
полностью определим краевые условия (9) — (11). |
предметом |
|
Уравнение (7) с условиями <(9) — (Id) будет |
||
дальнейшего исследования. |
|
|
2. Метод решения. Компонента Ах
Перепишем векторное уравнение (7) в цилиндрических ко ординатах, помня, что оно справедливо для каждой компонен- •
ты вектора А:
d2A„ |
1 |
дАп |
1 дгА„ |
|
|
dr2 |
4- ■ |
dr + |
dz2 + 77'5^7 + |
= 0 |
( 12) |
~ г |
Индекс q означает либо х-, либо 2-компоненту векторного по тенциала.
Так как х-компонента векторного потенциала направлена параллельно границе, то для нее вдоль азимута не существует какого-либо выделенного направления, т. е. A x—A x(r, z). Поэтому уравнение (12) перепишется в виде:
Л 4 , . 1 д А , ,, d2Ax |
~h къАх + = 0 |
(13) |
dF? + F-dF + -öF |
ПО
Полагая Ax(r, z) = A'x{r).A”x{z) и разделяя переменные, при ходим к двум ураівнениям:
& А 'Х |
^ |
1 |
dA'x |
+ WL/ = 0 |
йгг |
г |
dr |
|
|
d*A"x |
|
|
— k*)A"x = О, |
|
dz2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
решение которых соответственно: |
|
|||
А '*(г) |
= |
аУ 0(Хг) + b Г0(Хг) и |
||
А"*(2) = се |
|
|
, |
Я— параметр разделения, Jo(Xr) и У0(А,г) — функции Бесселя первого и второго рода. Так как Y0(kr) при г = 0 обращается в бесконечность, а условие (10) требует конечности решения, то в = 0. Общее решение уравнения (43) представляется непре рывной суперпозицией плоских волн, бегущих вдоль оси z:
II асе -Y w -k1z + ade*v - *z) J{kr)d\ |
(14) |
Выберем ReУ X2—/г2> 0. Тогда А х—компонента векторного по тенциала в каждом слое, запишется в виде:
Ахі — |
I |
СхеѴг У0(Хг)УХ |
(15) |
|
|
О |
|
|
|
^ I |
{С2е ^ С ге - ^ ) и \ г ) Ь \ |
(16) |
||
0 |
|
|
|
|
|
00 |
|
|
|
Л*3 = |
J C4e-W 0(Xr)rfX |
(17) |
||
|
О |
J |
|
|
Ч = |
/гр; |
|
||
Первичное возбуждение представим |
интегралом |
Зоммер- |
||
фельда [3]: |
|
|
|
|
О |
|
|
|
(18) |
|
|
|
|
|
Так как поле в среде есть |
первичное |
возбуждение плюс |
||
вторичное поле, то окончательно найдем |
|
|
111