Годографы ОВ в слоистой среде. Понятие Vэф.


Еще одно упрощение нашей модели, с которым придется распрощаться, стремясь приблизиться к объективной реальности – это ее двухслойный характер. Реальные среды многослойные. В многослойной среде каждый падающий и отраженный лучи преломляются на промежуточных границах в соответствии с законом Снеллиуса. Рассмотрим вновь самый простой пример многослойной среды, когда покрывающая разведуемую границу R2 среда состоит из двух слоев мощностью h1 и h2 со скоростями v1 и v2 (рис. 52). Уравнения линейного продольного годографа отраженной волны для такой модели можно записать в параметрической форме для произвольного луча, выходящего из источника под углом α1:

 

 


;

При замене х на –х и α на –α правые части в приведенных уравнениях не изменятся, то есть годограф будет представлять собой симметричную относительно оси t функцию. В точке х=0,V*=∞ (вертикальный подход волны), при возрастании х - V* монотонно убывает. Все это говорит о безусловном сходстве зависимости t от х с гиперболической, установленной для двухслойной модели.

В то же время, строгое исследование показывает, что это не гипербола, а более пологая кривая, которая ближе всего к параболе с минимумом в точке х=0 (при горизонтальном залегании границ).

Попробуем сопоставить рассматриваемый годограф с годографом отраженной волны от той же границы R2, но с заменой слоистой среды на однородную со средней скоростью Vср (пунктирная кривая на рис. 52), причем это не арифметическое среднее из V1 и V2 , а более сложная функция, определяемая как частное от деления общего пути, пройденного волной на общее время, затраченное ею на этот пробег. Причем имеется в виду пробег по центральному лучу, то есть по нормали к границе

Такую скорость можно найти при наблюдениях во внутренних точках среды (в скважине), проведя специальный вид исследований в скважине, называемый сейсмокаротажом.

Очевидно, что в точке х=0 времена по обоим годографам совпадают, то есть

 

 

Понятно также, что теоретический годограф с параметром Vср будет представлять собой гиперболу (поскольку слоистая среда заменена однородной и трехслойная модель тем самым трансформирована в двухслойную). По мере увеличения расстояния х возрастет разность времен сопоставляемых годографов(волна стремится пройти больший путь со скоростью V2), причем годограф, полученный с учетом слоистости (на рис 30 – непрерывная кривая) располагается ниже пунктирной теоретической кривой для однородной среды. Различие времен годографов тем больше, чем больше отклонение действительных падающего и отраженного лучей от прямолинейных отрезков, что зависит от соотношения скоростей v1 /v2, толщин h1 /h2 и расстояния х. Такая закономерность выдерживается для всех горизонтально слоистых сред, независимо от характера чередования пластов. Это следует из принципа Ферма: действительно, путь по ломаной прямой удовлетворяет принципу минимума времени.

Таким образом все годографы ОВ при небольшой протяженности (в сравнении с глубиной исследуемой границы)трактуются как гиперболы - в области, примыкающей к ПВ, годограф Г2 может быть аппроксимирован гиперболической (эффективной) кривой, совпадающей с Г2 в пределах определенной погрешности.То есть реальный годограф может быть «заменен» годографом волны как бы отраженной от границы на глубине Hэф(эффективная глубина), покрытой однородной средой Vэф(эффективная скорость).

t= , где Vэф – параметр эффективной гиперболы. Таким образом, по наблюденному годографу может быть вычислена скорость Vэф по приведенной формуле в предположении, что этот годограф – гипербола. Очевидно, что Vэф≥ Vср. Различие мало вблизи ПВ и когда отношение этих скоростей мало отличается от единицы (среда, недифференцированная по скорости).

Так как Vэф≥ Vср, значит и

Возможности определения скоростной характеристики среды в виде Vэф и реальная близость последней к Vср является чрезвычайно важным в практическом отношении достоинством сейсморазведки и выгодно отличает ее от других методов геофизики, где такие возможности отсутствуют. Действительно, по полевым данным одной только гравиразведки нельзя определить плотность, по магнитным – магнитную восприимчивость и намагниченность и пр.

С помощью изложенного подхода, то есть, подставляя в гиперболическое уравнение реальные времена с наблюденного годографа, мы последовательно определим эффективные (средние) скорости для всей толщи, покрывающей каждую следующую отражающую границу. А по скоростям и времени получим возможность оценить структурные конфигурации отражающих границ и выявить в их рельефе объекты поиска. Необходимо отметить, что с увеличением глубины залегания границ мы будем наблюдать уменьшение крутизны годографов, отраженных от них волн, их последовательное выполаживание – приближение к форме самой границы отражения.

Тем не менее, в целом такая форма отображения геологии как годограф далека от реальности. Кроме этого, нельзя не отметить, что годографы сильно искажаются влиянием верхней части разреза – рельефом местности, изменчивостью ЗМС и пр. Куда более удобной с точки зрения геологического прочтения сейсмической информации формой ее представления является временной разрез. Для получения временного разреза из совокупности сейсмограмм необходимо ввести в записи специальные поправки.

 

Дата добавления: 2017-01-26; просмотров: 2664;

Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.011 сек.