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: 56
Скачиваний: 0
X: =A,2/ Xcosg>—K^sirup;
Y: =A 2/Xsin<p+y2/ cos<p;
5, [v]: = X; S2 [v]: = |
Y; S3 [v]: = |
Z; v : = v + |
I; |
|||||
A: = А + 1; В : = В + 1; hz \ = Hг\ |
|
|
||||||
|
Ä 19 I x21= x2 |
HXi |
|
|
|
|
||
Hx‘ —-- Hx’i |
|
end; |
|
|
|
|||
У2'-=У2 + Ну', |
|
|
||||||
|
|
|
end; |
|
|
|
|
|
|
end; программы. |
MOB на |
известной |
|||||
Коснемся кратко получения ів случае |
||||||||
границе годографа |
падающей волны, поскольку |
на дневной |
||||||
поверхности Ro он не регистрируется. |
|
|
|
|
||||
Годограф падающей волны можно получить расчетным пу |
||||||||
тем на некоторой фиктивной |
границе |
|
которая |
представ |
||||
ляет собой горизонтальную |
плоскость г = г ф, расположенную |
|||||||
между пунктом взрыва |
и первой |
отражающей |
поверхно |
|||||
стью. Расположив Нфдостаточно близко к R0, чтобы скорость |
||||||||
можно было аппроксимировать некоторым средним |
значени |
|||||||
ем Ѵср, падающий годограф можно |
вычислить в точках R ^ |
|||||||
соответствующих узлам равномерной сетки по формуле: |
||||||||
V (Хі — х у + (ут - у)2 + (2ф — Z f |
|
|
||||||
Ът |
|
|
ѵёГ |
|
|
|
|
|
где X, у, z — координаты пункта взрыва. |
|
|
||||||
Затем в тех же точках Р ^по формулам |
(22), взяв ть р° и |
|||||||
<7°, соответствующие |
отраженному |
лучу, |
и полагая |
zt = г0, |
Zj+1= z 0, Ѵ=Ѵ2, можно получить значения отраженного годо
графа х2*. Теперь построение R і следует |
вести, считая 7?^ из |
||||||
вестной границей, на которой заданы |
годографы двух типов |
||||||
волн от одного источника. |
|
на |
границе R\, при по |
||||
Значения |
падающего годографа |
||||||
строении второй искомой границы |
получаются на основе по |
||||||
следнего соотношения |
в формулах |
(13). |
Годограф п на RA |
||||
получается |
из х2 на ^ |
. Полагая |
в |
(22) Zj—z ^ |
z^+1= z lf |
||
Г = Ѵ2 и взяв X, р° и q°, |
соответствующие |
отраженному лучу, |
|||||
получим т*=ті для Ri. Прием |
пересчета |
годографов повто |
|||||
ряется для всех последующих искомых границ- |
|
||||||
Таким образом, в случае MOB можно всегда считать, что |
|||||||
на известной границе заданы годографы |
падающей |
и отра |
|||||
женной волн. |
|
|
|
|
|
|
|
Опыт разработки рабочих программ и доведения решения |
|||||||
задачи до числа показывает, |
что дискретная форма задания |
37
исходных данных вносит дополнительные трудности в метод и алгоритм счета, эти трудности связаны в основном с наличи ем погрешностей в заданиях исходных данных, с появлением
дх дх dz дг
погрешностей при счете частных производных
с необходимостью использования, как вспомогательных, про грамм пересчетов, интерполяции и экстраполяции функций двух переменных.
Как следствие дискретной постановки дополнительно к из ложенным задачам (§ 2, 3) возникают:
задача аппроксимации функции двух переменных, с целью минимизации ошибки в вычислении частных производных,от
этой |
функции; |
|
|
задача пересчета на равномерную сетку значений функции, |
|||
заданных в произвольно расположенных точках |
плоскости; |
||
задача определения оптимальных размеров новой сетки. |
|||
Каждая из этих задач достаточно трудоемка и будет рас |
|||
смотрена в дальнейших работах. |
|
||
|
|
Л И Т Е Р А Т У Р А |
|
1. |
Р у д н и ц к и й В. |
П. Сейсмические исследования в |
скважинах. |
Киев, |
«Наукова думка», |
1968. |
|
2. М и р и-з а д е С. А. Алгоритм прямой и обратной задач кинематики |
|||
отраженных волн в неоднородных средах с криволинейными |
границами |
раздела. В сб. Вопросы динамической теории распространения сейсмиче
ских |
волн, |
вып. |
IX. Л., «Наука», |
1968. |
|
|
|
|
||
3. |
Г у р ь я н о в В. М. Лучевой |
метод |
интерпиетации |
годографов сей |
||||||
смических волн. Физика Земли, Изд-во АН -СССР, № 9, 1965. |
|
|||||||||
4. |
Р и з н и ч е н к о Ю. В. Геометрическая сейсмика |
слоистых сред. Тр. |
||||||||
института теоретической геофизики АН СССР, т. II, вып. I. М., |
1946. |
|||||||||
5. |
С м и р н о в |
В. И. Курс высшей |
математики, |
т. IV. М., Гостех- |
||||||
теориздат, |
1957. |
Ф. Дифференциальные уравнения. М, ИЛ, 1962. |
||||||||
6. |
Т р и к о м и |
|||||||||
7. |
Б е р е з и н |
И. С., Ж и д к о в |
Н. П. Методы вычислений. |
М., Физ- |
||||||
матгиз, |
1959. |
Д., |
Б а у э р Ф. Л. и др. Сообщение об |
|
алгоритмическом |
|||||
8. |
Б э к у с |
и |
||||||||
языке |
Алгол-60. Журнал вычислительной математики |
математической |
||||||||
физики, |
№ |
2, |
1961. |
|
|
|
|
|
В. М. ГУРЬЯНОВ, Б. В. КОРОБОВ
ТОЧНОЕ РЕШЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ЗАДАЧ
ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЕЙСМИКИ
В Нижнем Поволжье разведка на нефть и газ сейсмически ми методами связана с детальным изучением рельефа кристал лического фундамента и терригенных отложений девона, рас положенных на большой глубине и покрытых неоднородными пластами других отложений с неравномерной мощностью. Особенно сильно меняется мощность соляных отложений
врайонах с солянокупольной тектоникой.
Вэтих районах при определении рельефа глубоких сейсми ческих границ обычной линейной съемкой получаются боль шие погрешности, обусловленные боковым уклонением сей смических лучей от профиля. Для их устранения необходимо
проводить более дорогую площадную сейсмическую съемку с последующим решением обратных пространственных задач сейсмики и выдачей структурных карт.
Вопрос выбора вида сейсмической съемки решается весь ма грубо и поэтому не всегда достигается нужная точность при ведении детальных сейсмических работ.
Для разработки методов, позволяющих определять по ре гиональным сейсмическим работам вид детальных работ (пло щадных или профильных), надо уметь рассчитывать поверх ностные и линейные годографы отраженных сейсмических волн как однократных так и многократных для неоднородной слои стой среды с достаточно произвольными границами раздела между слоями. Необходим метод оценки погрешности аппрок симации решения пространственных обратных задач геометри-
39
ческой сейсмики решениями плоских задач с целью изучения влияния бокового уклонения сейсмических лучей от профиля на точность построения глубинных разрезов.
Вопрос оценки погрешности решения'кинематических задач разработан слабо. Известны результаты для точечных зонди рований, полученные в институте геофизики СО АН СССР [1]. Задача по оценке погрешности аппроксимации решения про странственных обратных задач геометрической сейсмики реше ниями плоских задач ставится впервые.
В статье отражены 'результаты первого этапа работы. Полу
чено точное решение пространственной |
задачи для слоисто |
|
однородной среды, необходимое для |
оценки |
погрешности, |
и рассмотрен вопрос определения ошибок при |
интерпретации |
линейных годографов. Следует отметить, что точные решения пространственных задач важны сами по себе, поскольку по зволяют получить хорошее представление о поведении реше ния в зависимости от исходных данных.
§ 1. Построение границы отражения
Решение задач проведено при следующих условиях. Слои сто-однородная среда отнесена к системе координат XOVZ (рис. 1), ось OZ которой направлена вглубь. Годограф отра женной (обменной) волны рассматривается в системе ХОУі.
Получим сначала точное решение задачи определения по верхности отражения по годографу отраженных волн для ско рости отраженной волны, равной Ѵ=const.
Пусть в точке А (л:*, у*,г*} расположен источник колеба ний, а в окрестности точки В{ х°, у0, г°) дневной поверхности Ro, заданной уравнением
z = z0 (x,y), |
(1) |
определен годограф Т2=Т2(х, у) отраженной волны.
Тогда имеем известное |
скалярное поле времен источника |
|
в явной форме |
|
|
Ь{х: у, z) = ~ У (х — X* ) 2 + {у — у У 2 + (2^ 2~Т2 (2) |
||
и скалярное поле времен отраженной |
волны в параметриче |
|
ской форме [2] |
Z—2° |
|
|
|
|
h - г2(х°, |
у0) + ГѴ» |
’ |
4Q
X = л;0 + — (z — 2°)
Г0
У = У° + ^ (2 — 2°) |
(3) |
В точке М{х, у, z) границы отражения R выполняется ра венство времен t\ = t%. Подставляя значения и U из (2) и (3), получаем соотношение
£ |
— * * ) 2 + (у — у*)2+ (Z— Z*)2 = т2+ z- ~ |
(4) |
Рис. 1. Поверхностный годограф в окрестности точки В.
41
Решая систему уравнений (3), (4) относительно х, у, z по лучаем координаты 'Поверхности отражения вфункции -парамет ров х°, у0, z°— координат точек дневной поверхности R0 в виде
X = х° + ар°. |
|
у = у° + aq° |
(5) |
2 = 2° + аг°. |
|
Здесь
а = (** — х 0)2 + (у* — у0)2 + (z*— z°)2— т22(х°, у0) yz
2 р а (х°, уо) + ро ( ж * - X») + 9 ° (У * - У0) + г® (г* - г»)]
р°, q° и т° определяются формулами:
р° = X2x — r°Zox, |
|
||
q° = x 2y — |
r°z0y, |
||
r 0 _T2X ZqX ~Ь х2у2ру |
I |
1 Г Д2 — К282 |
|
Д2 |
- |
V |
УД2 ’ |
А2= z0x* + z 0y*+ |
1, |
(6)
(7)
б2 = т:2х2+Чу2+(гохЪу-20ух2х)2.
Формулы (5), (6), (7) показывают связь координат точек поверхности отражения с частными производными по х и у от функций Т2 и 2о-
§ 2. Теоретический годограф отраженных волн
Решим прямую задачу. По |
поверхности |
отражения R и |
дневной Ro, заданными своими уравнениями |
|
|
2 = 2 (Х, |
у), |
(8) |
z = z0(x,y), |
определим годограф тг отраженной волны в случае располо
жения источника колебаний в точке |
А[х^., |
у*, 2*} (рис. |
1). |
||||
Скорость V постоянна. |
|
|
|
|
|
|
|
Годограф ti = h (x ,y ) |
падающей |
|
волны на границе отра |
||||
жения 2= 2 (х, |
у) и лучевые параметры ри qx и гх имеют вид: |
||||||
М * .у) |
= |
/ ( * |
- * |
* |
) а + ( |
у[Z-—Уг *)2 + ~ |
9) ( |
|
|
Р1 |
|
|
|
|
|
|
|
<?і = |
V— У* |
’ |
|
|
(10) |
|
|
Р2б |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г1= |
г —г* |
|
|
|
|
|
|
|
ѴЧГ |
|
|
|
|
42