Вычислительная технология изучения гетерогенных сред земной коры по динамическим характеристикам локальных волновых пакетов : по данным профильных глубинных сейсмических наблюдений МОВ-ОГТ

• Автор: Гошко, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Глава 1. Физические и математические основы сейсмических исследований

строения земной коры

§1.1. Физические предпосылки существующей модели сейсмических данных и

физическая сущность используемых параметров

§ 1.2. Функция упругой энергии в случае плоских волн

§ 1.3. Распространение волн в поглощающей среде

§ 1.4. Классификация проблем рассеяния

Глава 2. Обратная задача в сейсмике отраженных волн

§2.1. Суммирование в методе общей глубинной точки (ОГТ)

§ 2.2. Сверхглубинная модификация метода ОГТ

§ 2.3. Математическое решение обратной задачи сейсмики на отраженных волнах в случае их нормального падения на однородную изотропную среду. 38 § 2.4. Коэффициенты отражения и преломления (прохождения) продольной
волны на границе двух сред
§ 2.5. Преобразование данных в современном процессе динамической
обработки сейсмического разреза ОГТ
Глава 3. Алгоритмическое обеспечение исследования гетерогенных сред земной
коры по динамическим характеристикам локальных волновых пакетов
§ 3.1. Гетерогенность земной коры и ее отображение на сверхглубинном
сейсмическом разрезе МОВ-ОГТ
§ 3.2. Алгоритм вычисления локальной формы волнового пакета на разрезе

§ 3.3. Процедуры моделирования сейсмического разреза ОГТ и модельное тестирование алгоритма вычисления формы локальных волновых пакетов....
Глава 4. Вычислительный программный комплекс «ЗбгеатЗБВ» и результаты его
практического использования
§ 4.1. Вычислительная технология «81теат808» диагностики зон затухания
энергии отраженных волн по разрезам ОГТ на опорных профилях
§ 4.2. Специализированный программный комплекс «ЗбгеатБОЗ».
Руководство пользователя
§ 4.3. Реализация технологии ЗРгеатЗБЗ на материалах глубинных
сейсмических разрезов ОГТ опорных профилей 2-ДВ и 3-СБ
§ 4.4. Сейсмоакустический разрез как материал для исследования физических
и геометрических свойств неоднородных объектов
§ 4.5. Библиотека физических и геометрических атрибутов
сейсмоакустического разреза
§ 4.6. Расчет полей физических и геометрических атрибутов
сейсмоакустических разрезов по опорным профилям 2-ДВ и 3-СБ
Заключение
Основные результаты диссертационной работы
Литература
Приложения

Бурное развитие средств вычислительной техники и связанных с ней информационных технологий обеспечивает рост эффективности современной производственной базы геофизических исследований. Сейсмические методы исследования имеют преимущество перед другими геофизическими методами по детальности и достоверности, получаемой при их использовании, информации о структуре слоев земной коры. Открытие большинства нефтяных и газовых месторождений на суше и в морских акваториях стало возможным благодаря высокой эффективности сейсморазведки. Роль вычислительной техники и информационных технологий в сейсмических исследованиях трудно переоценить учитывая, что уже во второй половине прошлого столетия объемы обрабатываемых сейсмических данных оценивались астрономическими числами [Алексеев A.C., Цибульчик Г.М. , 4.]. Полевые сейсморазведочные работы относятся к категории дорогостоящих, полученные в их результате данные являются уникальными, т.к. полностью воспроизвести сейсморазведочный эксперимент не представляется возможным и, кроме того, объем производимых при обработке сейсморазведочной информации вычислительных работ весьма велик. В этой связи важно иметь объективные оценки качества и строгие формулировки физико-математического и геологического содержания полученных результатов. При этом следует иметь в виду, что факты обнаружения месторождений могут быть результатом случайного успеха, за счет большой статистики и высокой территориальной плотности изыскательских работ. Таким образом, важна оценка достоверно-

сти геологической интерпретации полученных результатов и факта открытия месторождений как стргого--следствия адекватности наших геологических знаний об исследуемом регионе и верности нашей физико-математической модели сейсмических процессов. Необходимость отмеченных оценок определяется сегодняшними тенденциями рассматривать информационновычислительные технологии, разрабатываемые и эксплуатируемые в различных областях человеческой деятельности, как наиболее естественное средство накопления знаний и дальнейшего уточнения математических моделей изучаемых объектов и явлений.
Физико-математической основой решения сейсмических задач и формулировки их математических моделей является идея о взаимнооднохначном соответствии между внутренним механическим строєним среды (Земли) и режимом колебаний ее поверхности при заданных источниках зондирующего сигнала. Эта идея реализуется в законе, записываемом в форме системы дифференциальных уравнений динамической теории упругости - уравнений Ламе. Модели образуются постановкой задач для указанных уравнений и производных от них в различных ситуациях достаточно типичных, чтобы составить определенный класс.
Результатами сейсморазведочных работ и обобщающими геологическими исследованиями последних лет доказана принципиальная возможность открытия промышленных углеводородных (УВ) скоплений на больших глубинах (более 4-5 км), в том числе значительных по запасам [34]. Дальнейшая
задача прогноза и поисков глубокозалегающих залежей УВ зависит от степе-

неоднородности много меньше длины волны (а«Л), то возникают рассеянные волны. Геологической содержательностью обладают интегральные характеристики такого трехкомпонентного волнового поля.
Далее в настоящей работе рассмотрен алгоритм и предложена вычислительная технология получения динамических, в частности, спектральных и энергетических характеристик сейсмических волн на основе получения и последующего использования локальной формы волнового пакета.
Под локальным волновым пакетом автор понимает неразделимую интерференцию отраженных, дифрагированных, рассеянных волн, формирующуюся на неоднородном объекте земной коры, имеющую начало и конец на сейсмической трассе и обладающую устойчивой (повторяющейся) формой для данного объекта.
Обработка данных выполняется с использованием разработанного специализированного программного комплекса БПеатБОЗ, который позволяет исследовать один из наиболее важных динамических эффектов с точки зрения прогноза месторождений полезных ископаемых в условиях сложных гетерогенных типов сред, мало различающихся по скоростям, - поглощение энергии отраженных волн, проявляющееся в нелинейности коэффициента затухании амплитуд отраженных волн в области средних и высоких частот. Эта характеристика гетерогенной среды связана с важными параметрами прогноза полезных ископаемых на больших глубинах: повышенной трещиноватостью, разломами и разрушениями, а также заполнением порового пространства флюидами различного происхождения.