332398

Союа Советских Социалистических Республикьст До М, Кл. б 01 ч 1/ Заявлено 13.Ч,1970 ( 1425703/26 с присоединением заявк Комитет оо делам иеобретений и открытий ори Совете Министров СССРПриоритет К 550.834(088. публиков ано 14 Л 11,1972. юллетень10 та опубликования описания 17.1 Ч.1972 Авторыизобретени М. К. шков, С. А, Васильев и В. П. Голос Заявитель есоюзиый ио-исследовательскии институт геофизически методов разведки ОСОБ МОДЕЛИРОВА ВОЛНОВЬХ ПОЛ ралом Гюйгенса-Фреволн описывается интнеля;/ - (г, -1 г - гЗависимое от авт. свидет Изобретение относится к области сейсморазведочных работ и предназначено для увеличения эффективности обработки полевых сейсмических данных.Известны способы восстановления сейсми ческих полей моделированием, при которых излучатели располагают в модели подобно сейсмоприемникам в натуре и воспроизводят поочередно или одновременно сейсмические записи, соблюдая равенство в моделп и на туре соответствующих критериев почобня:с 1 Ег (в,от - 1 (1)2 ю где с - скорость распространения сеисмичес ких волн; Ес, Е; - характерные линейные размеры; ооэк - частоты распространяющихся волн.Интерференция сигналов излучателей осуществляется либо непосредственно, либо пу тем накопления в фоточувствительном слое, магнитной ленте и т. и.Предполагается, что воспроизведения сейсмических записей достаточно для восстановления картины истинного волнового поля, 25 зарегистрированного сейсмоприемниками.В действительности излучения принятых сигналов недостаточно для восстановления истинного, поля, В тех случаях, когда поверхность наблюдений плоская, поле когерентных 30 1 --- е= --сов(и, г, - г) Х2-. 1; в .г - (1+, дз, (2)с , гщ г, - ггде 5 - площадка наблюдений, г,г - радиусы-векторы точек пространства и площадки 5 (соответственно, (г, со) - амплитуда волнового поля, и - внешняя нормаль к 5. Осуществляя интегрирование уравнения (2) по ю для произвольного волнового поля(г, г), получают:зо 35 40 45 соз (л, г, - г) сг, - гф 50 55 60 65 3Величина А и В описывают нормальные, т. е. затухающие обратно пропорционально расстоянию, сферические волны с источником в точке М (г,). Отсюда и из уравнения (3) следует, что поле(г, 1) складывается из несферических волн, излучаемых на поверхности 5, обладающих диаграммой направленности сов (а, г. - г), и таких, одна из которых соответствует воспроизведению сейсмотрассы, но затухает как 1/г, - г, а другая соответствует воспроизведению производной сейсмотрассы по времени и затухает как нормальная сферическая волна.Из выражения (3) следует, что истинное волновое поле не совпадает с полем излучателей сигналов, форма которых воспроизводит форму сигналов, записанных на поверхности 5. Более того, при достаточно больших )г, - г волновое поле строится из поля сигналов, формы которых воспроизводят формы временных производных, а не самих сигналов на поверхности наблюдений. В общем случае имеется вклад сигналов, совпадающих по форме с записанными на поверхности, но затухающих с удалением от излучателя, в отличие от нормальной сферической волны как величины, обратной квадрату расстояния от излучателя.В случае неплоской поверхности наблюдений 5 и произвольного поля(г, 1) имеется также вклад сферических волн, излучаемых на поверхности, амплитуда которых пропорциональна нормальной к поверхности производной волнового поля, что следует из структуры обобщенного интеграла Гюйгенса-Фре- неляПредложенный способ предусматриваетследующие операции: 1. После того как в дискретном множестве точек на поверхности или линии наблюдений получены в воспроизводимой форме записи временного хода волнового поля и его нормальной к поверхности наблюдений производной, в модельной среде располагаются излучатели подобно тому, как располагались приемники поля в натуре, которые последовательно или одновременно излучают волны двух или трех типов:а) волны первого типа, несферические, имеют диаграмму направленности соз (г, г. -- г) и затухают с удалением от излучателей,5 1 О 15 20 25 4как величина, обратная квадрату расстояния от излучателя, временные формы сигналов излучателей воспроизводят обращенные во времени временные формы сигналов, принятых:приемниками при наблюдении натурального поля;б) волны второго типа, несферические, имеют диаграмму направленности соз (и, г, -- г), затухают с удалением от излучателя как величина, обратная расстоянию от излучателя и скорости распространения волн, временные формы сигналов излучателей воспроизводят обращенные во времени временные формы производных во времени от сигналов, принятых при наблюдении натурного поля; при этом предварительно записываются в воспроизводимой форме временные производные принятых при наблюдении натурального поля сигналовв) волны третьего типа, сферические, затухают с удалением от излучателей как величина, обратная расстоянию от излучателя, временные формы сигналов излучателей воспроизводят обращенные во времени временные формы нормальных к поверхности наблюдений производных натурного поля в точках наблюдения,В случае плоской поверхности наблюдений или приведения сейсмотрасс к одной плоскости воспроизводятся сигналы только первых двух типов. Если строится поле на глубинах, много больших длины волны, деленной на 2 н, воспроизведение волн первого типа не требуется,2. В точках модельной среды амплитуды волн двух или трех типов в каждый момент времени суммируются накопительными устройствами при последовательном воспроизведении волн разных типов. При одновременном их воспроизведении амплитуды сигналов суммируются автоматически вследствие их интерференции, В этом случае значения суммарной амплитуды регистрируются приемными устройствами в точках модельной среды,3, Визуализируется распределение суммарной амплитуды волн разных типов в каждый момент времени с помощью, например, фотоэлементов на фотобумаге. Затухание волн как 1/ г, - гдостигается, например, при использовании модельных сред, в которых волновые поля заметно затухают вследствие сильной диссипации энергии, Для вариации диаграммы направленности используют, например, вариацию формы излучателей, фильтры и т, п, При использовании аналоговых способов воспроизведения волновых полей, например, па голографах на фотослой помещают светофильтр, коэффициент пропускания которого изменяется по площади как сов(д, г,. - г)или как иная произвольная, заг, - гРранее заданная функция координат. Волны,332398 Предмет изобретения Составитель Ю. Дадерко Техред Е. БорисоваКорректор Н. Шевченко Редактор Т. Орловская Заказ 929/17 Изд. 3 й 407 Тираж 448 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 амплитуда которых меняется,по закону соа(л,7, - г), создаются дипольными излучатег - влями. Способ моделирования волновых полей, в частности сейсмических, основанный на последовательном или одновременном излучении сигналов несколькими излучателями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности соответствия полей, создаваемых в модели и моделируемых, излучают сигналы, 5 воспроизводящие формы зарегистрированныхсигналов моделируемых полей и их производных ло времени, и сигналы, воспроизводящие формы производной ло нормали к поверхности наблюдений моделируемого волнового по ля, поля которых суммируют.