Побудова годографів для горизонтально - шаруватих середовищ однократно- і багатократно відбитих хвиль

5.3.1 Мета і завдання роботи

Метою роботи є вивчення кінематики монотипних відбитих хвиль при горизонтально-шаруватій моделі середовища.

Завдання роботи - розрахувати і побудувати годографи однократно- і багатократно відбитих хвиль у випадку горизонтально - шаруватого середовища.

5.3.2 Короткі теоретичні відомості

Провести аналіз годографів відбитих хвиль у випадку горизонтального багатошарового розрізу досить складно. Розглянемо двошарову модель з потужностями пластів h , h і швидкостями V , V . Для такої моделі падаючий і відбитий промені заломлюються на проміжній границі у відповідності з законом Снелліуса (див. рис.5.5). Розрахунок годографа відбитої хвилі для такої моделі виконується за формулою:

, (5.20)

де ; i - номер шару.

Багатократними відбитими хвилями називаються хвилі, які зазнають на своєму шляху до реєстрації декілька відбивань, тобто хвиля відбивається кілька разів від основної границі і проміжної, або границі земля - повітря, яка є найбільш акустично жорсткою. Для горизонтально-шаруватого середовища шлях, що проходять різного типу хвилі, і відповідні їм годографи показано на рис.5.5.

Рисунок 5.5 - Хід променів у двошаровому середовищі для одно- та багатократно відбитих хвиль і їхні годографи.

З рис. 5.5. видно, що годографи від границь R1 та R2 реєструються на різних часах і мають різний градієнт часу.

Розрахунок годографа багатократно відбитої хвилі при горизонтальній границі виконують за формулою:

, (5.21)

а при нахиленій границі - за формулою:

(5.22)

де n - кратність хвилі; - кут нахилу границі; h - глибина до границі в точці збудження; V - швидкість хвилі; x - координата по профілю.

На рис. 5.6. показано розміщення уявних джерел та хід променів для двократно відбитої хвилі від похилої границі відбиття.

Рисунок 5.6 - Хід променя двократно відбитої хвилі.

5.3.3 Порядок виконання роботи

1. За формулою (5.20) розрахувати і побудувати годограф відбитої хвилі за такими даними:

V = 1000 м/с; V = 1800 м/c; h = 10+900 м,

де n - індивідуально для кожного студента вказує викладач; h = 2000 м; x - змінюється від -5000 м до +5000 м з кроком 100 м.

2. Замінити двошарову модель одношаровою. При цьому потужність шару визначається за формулою: h=h + h , а швидкість:

. (5.23)

3. Розрахувати і побудувати годограф відбитої хвилі для зміненої моделі за формулою:

. (5.24)

Обидва годографи виконати на одному рисунку. Зробити висновок про їх взаємне розміщення.

4. Для двошарової горизонтальної моделі розрахувати і побудувати годограф двократно відбитої хвилі. Дані для розрахунку використати з попереднього завдання даної роботи.

ЗАУВАЖЕННЯ! При розрахунках і побудові слід використовувати ПЕОМ.

5.3.4 Запитання для самоперевірки

1. Які хвилі називаються багатократно-відбитими?

2. Чим відрізняється годограф відбитої і двократновідбитої хвиль від горизонтальної границі розподілу?

3. Чим відрізняється годограф відбитої хвилі від горизонтальної і нахиленої границь відбиття?

5.3.5 Форма звітності

1. Представити роздруковані годографи.

2. Проаналізувати годографи, отримані на різних моделях, звернувши увагу на час приходу хвиль і градієнт t.

Література

Основы геофизических методов разведки \ Толстой М.И. и др. – К.: Вища школа. Головное издательство, 1985. – 327 с.