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

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

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 Т22(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^ 22 (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+ (ZZ*)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 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