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

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

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