Енергетичний підхід до аналізу хвильових полів як концепція інверсії даних сейсморозвідки
Розглянуто загальну концепцію сучасних методів інверсії та концепцію інверсії даних сейсморозвідки, яка побудована на енергетичних уявленнях про збудження, поширення та реєстрацію пружних хвиль, що дає змогу розраховувати середню та інтервальну швидкості поширення поздовжньої хвилі, а також густину,...
Saved in:
| Published in: | Геоінформатика |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
2012
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96478 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Енергетичний підхід до аналізу хвильових полів як концепція інверсії даних сейсморозвідки / Ю.П. Стародуб, О.В. Карпенко // Геоінформатика. — 2012. — № 3. — С. 33-40. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859682303279628288 |
|---|---|
| author | Стародуб, Ю.П. Карпенко, О.В. |
| author_facet | Стародуб, Ю.П. Карпенко, О.В. |
| citation_txt | Енергетичний підхід до аналізу хвильових полів як концепція інверсії даних сейсморозвідки / Ю.П. Стародуб, О.В. Карпенко // Геоінформатика. — 2012. — № 3. — С. 33-40. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геоінформатика |
| description | Розглянуто загальну концепцію сучасних методів інверсії та концепцію інверсії даних сейсморозвідки, яка побудована на енергетичних уявленнях про збудження, поширення та реєстрацію пружних хвиль, що дає змогу розраховувати середню та інтервальну швидкості поширення поздовжньої хвилі, а також густину, пористість, акустичний імпеданс, коефіцієнт Пуассона досліджуваного середовища. За запропонованим методом можна здійснювати обернене динамічне перетворення даних сейсмотраси в геологічний розріз.
Рассматривается общая концепция современных методов инверсии и концепция инверсии данных сейсморазведки, построенная на энергетических представлениях о возбуждении, распространении и регистрации упругих волн, которая позволяет проводить расчет средней и интервальной скорости распространения продольной волны, а также плотность, пористость, акустический импеданс, коэффициент Пуассона исследуемой среды. Предложенный метод дает возможность осуществлять обратное динамическое преобразование данных сейсмотрассы в геологический разрез.
The article discusses a general concept of the modern methods of inversion and a concept of the seismic data inversion based on the concepts of energy excitation, propagation and recording of elastic waves, which allows to calculate average and interval velocity of longitudinal waves, as well as density, porosity, acoustic impedance, Poisson’s ratio of the observable environment. The proposed method makes it possible to reverse the dynamic transformation of seismic traces data into geological section.
|
| first_indexed | 2025-11-30T18:38:55Z |
| format | Article |
| fulltext |
33ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2012, ¹ 3 (43)
© Þ.Ï. Ñòàðîäóá, Î.Â. Êàðïåíêî
Ìåòîä ³íâåðñ³¿ ñåéñì³÷íèõ äàíèõ çàéìຠïðî-
â³äíå ì³ñöå ó ñó÷àñí³é ïîøóêîâ³é ñåéñìîðîçâ³äö³,
îñê³ëüêè äຠçìîãó çä³éñíþâàòè îáåðíåíå ïåðå-
òâîðåííÿ äèíàì³÷íèõ äàíèõ õâèëüîâîãî ïîëÿ
ñåéñìîòðàñè ó ô³çè÷í³ ïàðàìåòðè øàð³â ãåîëîã³÷-
íîãî ðîçð³çó. Íà ïî÷àòêó ñâîãî ðîçâèòêó ïîøó-
êîâà ñåéñìîðîçâ³äêà áóëà ñïðÿìîâàíà íà âèð³-
øåííÿ ñòðóêòóðíèõ çàâäàíü. Çàâäÿêè ìîæëèâîñò³
ïðîñë³äêîâóâàííÿ îïîðíèõ â³äáèâàëüíèõ ãîðè-
çîíò³â âèÿâëÿëè àíòèêë³íàëüí³ ïàñòêè âóãëå-
âîäí³â, ³ ñåéñìîðîçâ³äêà ñòàëà ïðîâ³äíèì ãåî-
ô³çè÷íèì ìåòîäîì âèð³øåííÿ çàâäàíü ïîøóêó
ðîäîâèù íàôòè òà ãàçó. Òåõíîëîã³÷íà ðåâîëþö³ÿ
ó ñåéñìîðîçâ³äö³ çóìîâèëà âèêîðèñòàííÿ ñêëàä-
í³øèõ ìîäåëåé ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà, ùî ïå-
ðåîð³ºíòîâóº ñåéñì³÷í³ ìåòîäè íà ïîøóêè ³ ðîç-
â³äêó íåàíòèêë³íàëüíèõ ïàñòîê íàôòè òà ãàçó, ÿê³
îáìåæåí³ çà ðîçì³ðàìè òà ð³çíîìàí³òí³ çà ôîðìà-
ìè çàëÿãàííÿ ³ ñêëàäîì âêëþ÷åíü. Òàêà ïåðå-
îð³ºíòàö³ÿ ñåéñì³÷íèõ ìåòîä³â íà ïåðøèé ïëàí
ïîñòàâèëà çàäà÷ó ïðîãíîçóâàííÿ êîëåêòîðñüêèõ
âëàñòèâîñòåé ïëàñò³â ³ ñôîðìóâàëà äâà ï³äõîäè
äî îáðîáêè é ³íòåðïðåòàö³¿ äàíèõ ñåéñìîðîçâ³ä-
êè: ê³íåìàòè÷íèé é äèíàì³÷íèé [4]. Îãëÿä ê³íå-
ìàòè÷íîãî ï³äõîäó äåòàëüíî îïèñàíî â ñòàòòÿõ
[7, 8]. Çã³äíî ç äèíàì³÷íèì ï³äõîäîì, ãîëîâíà çà-
äà÷à ïîëÿãຠó ïåðåòâîðåíí³ õâèëüîâîãî ïîëÿ
ñåéñì³÷íèõ ñèãíàë³â ó ïîëå çíà÷åíü àêóñòè÷íî¿
æîðñòêîñò³. Ââàæàþòü, ùî çîáðàæåííÿ äîñë³-
äæóâàíîãî ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà ÿê àêóñòè÷-
íîãî ðîçð³çó íà ñüîãîäí³ º çíà÷íèé ðåçóëüòàò îá-
ðîáêè ñåéñì³÷íèõ ìàòåð³àë³â ³ ñåéñì³÷íèõ
ðîá³ò [16]. Îäíàê äèíàì³÷íèé ï³äõ³ä ïåðåáóâàº
íà ñòà䳿 âäîñêîíàëåííÿ ³ íåçàáàðîì íà éîãî îñ-
íîâ³ ñòàíå ìîæëèâèì íàä³éíå îòðèìàííÿ âàæëè-
âèõ ³ äîñòîâ³ðíèõ â³äîìîñòåé ïðî õàðàêòåð ðîç-
ïîä³ëó íà ðîçð³ç³ àêóñòè÷íî¿ æîðñòêîñò³ òà
êîåô³ö³ºíò³â ïîãëèíàííÿ ïðóæíèõ õâèëü [4].
Äèíàì³÷íèé ï³äõ³ä ó ïîøóêîâ³é ñåéñìî-
ðîçâ³äö³ ìຠòðè îñíîâí³ ï³äõîäè: ïàðàìåòðè÷íèé
àíàë³ç (àòðèáóòèâíèé àíàë³ç), AVO-àíàë³ç òà ³íâåð-
ñ³ÿ. Ïåðøèé, äîñèòü ïîøèðåíèé, – íàéïðîñò³øèé
òà øâèäêèé, îäíàê ô³çè÷íî íàéìåíøå îá´ðóíòî-
âàíèé. AVO-àíàë³ç íàäຠ³íôîðìàö³þ ùîäî àìï-
ë³òóäè â³äáèòòÿ çàëåæíî â³ä êóòà ïàä³ííÿ õâèë³,
âèçíà÷åííÿ ÿêî¿ ïîâ’ÿçàíå ³ç êîåô³ö³ºíòîì Ïóàñ-
ñîíà [5]. Ïðèòîìó ç âèêîðèñòàííÿì AVO-àíàë³çó
êîåô³ö³ºíò Ïóàññîíà ìîæíà îö³íþâàòè ò³ëüêè
ïðèáëèçíî. Ìåòîäîëîã³ÿ ³íâåðñ³¿ äຠçìîãó âèçíà-
÷àòè àêóñòè÷íó æîðñòê³ñòü çà õâèëüîâèì ïîëåì.
Ðåçóëüòàòè âèçíà÷åííÿ äîñòîâ³ðí³ ëèøå íàâêîëî
ñâåðäëîâèííîãî ïðîñòîðó, à äîñòîâ³ðí³ñòü ðîçïî-
ä³ëó àêóñòè÷íî¿ æîðñòêîñò³ íà ðîçð³ç³ àáî çà ïëî-
ùåþ çíèæóºòüñÿ àëãîðèòìîì êîðåëÿö³¿, ÿêèé ïî-
áóäîâàíèé ç âèêîðèñòàííÿì ìàòåìàòè÷íîãî
àïàðàòó ³íòåãðàëüíîãî óñåðåäíåííÿ. Íà ïðàêòèö³
äëÿ ï³äâèùåííÿ äîñòîâ³ðíîñò³ ïðîãíîçó ì³ñöü
ñêóï÷åííÿ âóãëåâîäí³â íàìàãàþòüñÿ êîìïëåêñíî
âèêîðèñòîâóâàòè ÿê AVO-ìåòîäîëîã³þ, òàê ³ ìå-
òîäîëîã³þ ³íâåðñ³¿. Ó ðåçóëüòàò³ îòðèìóþòü òà
³íòåðïðåòóþòü ðîçð³çè â ïàðàìåòð³ ïðóæíîãî ³ìïå-
äàíñó [13].
Çóïèíèìîñü äåòàëüí³øå íà ìåòîäîëî㳿
³íâåðñ³¿, îñê³ëüêè âîíà äຠìîæëèâ³ñòü íàéêîðåêò-
í³øå, ó âèçíà÷åíèõ ìåæàõ, çà ïåâíèõ äîïóùåíü,
ðîçâ’ÿçóâàòè îáåðíåíó çàäà÷ó ñåéñìîðîçâ³äêè ³ â
³äåàëüíîìó âèïàäêó ïåðåõîäèòè â³ä õâèëüîâîãî
ïîëÿ ç ³íòåðôåðåíö³éíèì õàðàêòåðîì çàïèñó äî
âëàñòèâîñòåé ãåîëîã³÷íîãî ðîçð³çó – àêóñòè÷íî¿
æîðñòêîñò³. Ïàðàìåòð àêóñòè÷íà æîðñòê³ñòü
ρV(x, y, z) ö³ííèé òèì, ùî ïðÿìî çàëåæèòü â³ä ãó-
ñòèíè ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà òà øâèäêîñò³ ïî-
øèðåííÿ õâèë³ V.
Êîíöåïö³ÿ çàäà÷³ ³íâåðñ³¿ ïîêàçàíà íà ðèñ. 1,
äå ïåðøèì åòàïîì º ðîçðàõóíîê ³ìïóëüñó ç îãëÿ-
äó íà îïîðíó ñåéñìîòðàñó òà âèì³ðÿíó â ñâåðäëî-
ГЕОЛОГО-ГЕОФІЗИЧНІ ТА МАТЕМАТИЧНІ МЕТОДИ
І СУЧАСНІ КОМП'ЮТЕРНІ ТЕХНОЛОГІЇ ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІТОСФЕРИ
ÓÄÊ 550.834/550.34.06
Þ.Ï. Ñòàðîäóá, Î.Â. Êàðïåíêî
ÅÍÅÐÃÅÒÈ×ÍÈÉ Ï²ÄÕ²Ä ÄÎ ÀÍÀ˲ÇÓ ÕÂÈËÜÎÂÈÕ ÏÎ˲Â
ßÊ ÊÎÍÖÅÏÖ²ß ²ÍÂÅÐѲ¯ ÄÀÍÈÕ ÑÅÉÑÌÎÐÎDzÄÊÈ
Ðîçãëÿíóòî çàãàëüíó êîíöåïö³þ ñó÷àñíèõ ìåòîä³â ³íâåðñ³¿ òà êîíöåïö³þ ³íâåðñ³¿ äàíèõ ñåéñìîðîçâ³äêè, ÿêà
ïîáóäîâàíà íà åíåðãåòè÷íèõ óÿâëåííÿõ ïðî çáóäæåííÿ, ïîøèðåííÿ òà ðåºñòðàö³þ ïðóæíèõ õâèëü, ùî äàº
çìîãó ðîçðàõîâóâàòè ñåðåäíþ òà ³íòåðâàëüíó øâèäêîñò³ ïîøèðåííÿ ïîçäîâæíüî¿ õâèë³, à òàêîæ ãóñòèíó, ïî-
ðèñò³ñòü, àêóñòè÷íèé ³ìïåäàíñ, êîåô³ö³ºíò Ïóàññîíà äîñë³äæóâàíîãî ñåðåäîâèùà. Çà çàïðîïîíîâàíèì ìåòîäîì
ìîæíà çä³éñíþâàòè îáåðíåíå äèíàì³÷íå ïåðåòâîðåííÿ äàíèõ ñåéñìîòðàñè â ãåîëîã³÷íèé ðîçð³ç.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: åíåðãåòè÷íèé ìåòîä, õâèëüîâå ïîëå, ãåîô³çè÷í³ ïàðàìåòðè, ãåîëîã³÷íå ñåðåäîâèùå, ³íâåðñ³ÿ,
ñåéñìîðîçâ³äêà.
34 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2012, ¹ 3 (43)
© Þ.Ï. Ñòàðîäóá, Î.Â. Êàðïåíêî
âèí³ àêóñòèêó (äàí³ êàðîòàæó). Äðóãèé åòàï – ðîç-
ðàõóíîê ìîäåë³ ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà, ùî âè-
êîðèñòîâóº ðîçðàõîâàíèé íà ïåðøîìó åòàï³ çîí-
äóâàëüíèé ³ìïóëüñ ³íòåðïðåòîâàíî¿ ñåéñìîòðàñè.
²ñíóþ÷³ ï³äõîäè ùîäî ðîçâ’ÿçêó çàäà÷³ ³íâåðñ³¿
óìîâíî ìîæíà ïîä³ëèòè íà ãðóïè [1]: ÿâíèé ðîç-
â’ÿçîê [2, 20]; îïòèì³çàö³éíèé ðîçâ’ÿçîê; ãåîñòà-
òè÷íà ³íâåðñ³ÿ [17, 18]; ìåòîäè áàãàòîàòðèáóòèâ-
íîãî é íåéðîìåðåæåâîãî àíàë³çó [3, 19].
Ðîçãëÿíåìî äàí³, ÿê³ íåîáõ³äí³ äëÿ ïðîâåäåí-
íÿ ³íâåðñ³¿ (ðèñ. 2). Íàñàìïåðåä öå ñåéñì³÷í³ äàí³
ï³ñëÿ ï³äñóìîâóâàííÿ, êëàñè÷íà ³íâåðñ³ÿ íå âèêî-
ðèñòîâóº ïåðâèíí³ ñåéñì³÷í³ çàïèñè. Äàë³ ïîòð³áí³
êàðîòàæí³ äàí³ äëÿ ðîçðàõóíêó ïî÷àòêîâî¿ ìîäåë³
àêóñòè÷íî¿ æîðñòêîñò³. ßê ì³í³ìóì â îäí³é ñâåðä-
ëîâèí³ ìຠáóòè ïðîâåäåíèé àêóñòè÷íèé êàðîòàæ
(ÀÊ) çà øâèäê³ñòþ ïîøèðåííÿ P-õâèëü. Áàæàíî
òàêîæ âèêîíàòè ãóñòèííèé êàðîòàæ. Ó òàêîìó ðàç³
òî÷í³ñòü ðîçðàõóíê³â ï³äâèùóºòüñÿ. Äëÿ ïîáóäî-
âè ãåîìåò𳿠ïî÷àòêîâî¿ ìîäåë³ ÿê âõ³äíó ³íôîð-
ìàö³þ âèêîðèñòîâóþòü ïðîêîðåëüîâàí³ ãîðèçîí-
òè, ÿê³ ì³ñòÿòü äîñë³äæóâàíèé îá’ºêò àáî ïëàñò.
Îñòàíí³ì îáîâ’ÿçêîâèì âõ³äíèì ïàðàìåòðîì º
ñåéñì³÷íèé ³ìïóëüñ. ³ä òî÷íîñò³ çàäàííÿ âõ³äíî-
ãî ³ìïóëüñó äóæå çàëåæèòü òî÷í³ñòü ðîçðàõóíêó
³íâåðñ³¿. Çàçâè÷àé âèçíà÷åííÿ öüîãî ³ìïóëüñó ïî-
áóäîâàíî íà îñíîâ³ äàíèõ øâèäê³ñíîãî òà ãóñòèí-
íîãî êàðîòàæ³â. Îäíàê éîãî òàêîæ ìîæíà âèçíà-
÷èòè áåçïîñåðåäíüî ³ç ñåéñìîòðàñè, àëå òî÷í³ñòü
ðîçðàõóíêó íåâåëèêà ïîð³âíÿíî ç âèçíà÷åííÿì íà
îñíîâ³ äàíèõ êàðîòàæ³â.
ϳñëÿ çàäàííÿ âõ³äíî¿ ³íôîðìàö³¿ òà ïåâíèõ
ïàðàìåòð³â âèêîíóþòü ïðîöåäóðó “àí³ë³íãó”
[9, 21], òîáòî ïîøóê ãëîáàëüíîãî ì³í³ìóìó ôóíê-
ö³îíàëà íåâ’ÿçêè äàíèõ åêñïåðèìåíòó ³ ìîäåë³ ñå-
ðåäîâèùà íà îñíîâ³ ñòàòèñòè÷íîãî ï³äáîðó ïàðà-
ìåòð³â áàãàòîïàðàìåòðè÷íî¿ çàäà÷³. Ïðîöåäóðà
äîïóñêຠâèïàäêîâ³ âèêèäè ïàðàìåòð³â, ùî çàäî-
âîëüíÿþòü ïåâí³é ñòàòèñòèö³ [9]. Îïòèìàëüíå
âèçíà÷åííÿ ì³í³ìóìó ôóíêö³îíàëà íåâ’ÿçêè º êðè-
òåð³ºì äîñòîâ³ðíîñò³ ðîçðàõîâàíî¿ àêóñòè÷íî¿ ìî-
äåë³ ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà.
ßêùî êîðîòêî îö³íèòè çíà÷óù³ñòü ³íâåðñ³é-
íèõ ïåðåòâîðåíü, òî äîñòàòíüî âçÿòè äî óâàãè òîé
ôàêò, ùî âñ³ íåîáõ³äí³ ïàðàìåòðè äëÿ ïðîöåäóðè
³íâåðñ³¿ çàäຠîïåðàòîð, ³ âæå öå äຠïðàâî ðîáèòè
âèñíîâîê ùîäî ñóá’ºêòèâíîñò³ ðåçóëüòàò³â ³íâåðñ³¿,
êâàë³ô³êàö³¿ òà ð³âíÿ çíàíü ïðî äîñë³äæóâàíèé
îá’ºêò ³íòåðïðåòàòîðà. Öå íå º íåäîë³êîì, îñê³ëü-
êè íà ïðàêòèö³ ïåðåâàã ó ³íâåðñ³¿ çíà÷íî á³ëüøå, ³
òîìó âîíà º íåâ³ä’ºìíîþ ÷àñòèíîþ âñ³õ ñó÷àñíèõ
³íòåðïðåòàö³éíèõ ñèñòåì.
Îö³íêà ïëþñ³â ³ ì³íóñ³â ³íâåðñ³¿ íå º ïðåäìå-
òîì äîñë³äæåííÿ ö³º¿ ñòàòò³. Çàêöåíòóºìî óâàãó
íà òîìó, ùî, íåçâàæàþ÷è íà ð³çíîìàí³òòÿ àëãî-
Ðèñ. 1. Ïåðåõ³ä â³ä ñåéñìîòðàñè äî ãåîëîã³÷íîãî ðîçð³çó [13]
Ðèñ. 2. Ñõåìà ðåàë³çàö³¿ ñåéñì³÷íî¿ ³íâåðñ³¿
35ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2012, ¹ 3 (43)
© Þ.Ï. Ñòàðîäóá, Î.Â. Êàðïåíêî
ðèòì³â ³íâåðñ³¿, ¿õ îá’ºäíóº âèêîðèñòàííÿ òîíêî-
øàðóâàòî¿ ìîäåë³ ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà ç íå-
íàõèëåíèìè òà íàõèëåíèìè ìåæàìè â³äáèòò³â.
Ñàìå ìîäåëü òîíêîøàðóâàòîãî ãåîëîã³÷íîãî ñåðå-
äîâèùà â ð³çíèõ ìàòåìàòè÷íèõ ìîäåëÿõ ê³íåìà-
òè÷íîãî çì³ñòó ôîðìóº ï³äõ³ä äî ðîçâ’ÿçàííÿ
îáåðíåíèõ çàäà÷ ñåéñìîðîçâ³äêè òà çàáåçïå÷óº
ïåâíèé â³äñîòîê äîñòîâ³ðíîñò³ îòðèìàíèõ ðîç-
â’ÿçê³â ç âèçíà÷åííÿ øâèäê³ñíèõ ³ ïåòðîô³çè÷íèõ
ïàðàìåòð³â ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà.
Îäíàê ìàòåìàòè÷í³ ìîäåë³ òîíêîøàðóâàòîãî
ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà ê³íåìàòè÷íîãî çì³ñòó íå
ì³ñòÿòü ³íôîðìàö³¿ ïðî ô³çè÷í³ ïàðàìåòðè øàð³â.
Íà ïîãëÿä àâòîð³â, íàéáëèæ÷îþ äî ðåàëüíîãî ãåî-
ëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà º ³íôîðìàö³éíà ìîäåëü ãåî-
ëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà (²ÌÃÑ) [6]. Ç òî÷êè çîðó
²ÌÃÑ, âíóòð³øíÿ çàãàëüíà ìåõàí³÷íà (ïðóæíà)
åíåðã³ÿ ñåðåäîâèùà ³ç çîñåðåäæåíèìè ïðóæíèìè
ô³çèêî-ìåõàí³÷íèìè ïàðàìåòðàìè âèçíà÷àºòüñÿ
³íôîðìàö³éíîþ ìîäåëëþ ñóö³ëüíîãî ñåðåäîâèùà
(²ÌÑÑ):
0 0 0E e w= , (1)
äå
0
2
0 0ρ Рe V= – åíåðãåòè÷íà ù³ëüí³ñòü ñåðåäîâèùà;
w0 – îäèíè÷íèé éîãî îá’ºì; ρ0, VP0
– ãóñòèíà òà
øâèäê³ñòü ïîøèðåííÿ õâèëü ó îá’ºì³ w0.
Ó ïðîöåñ³ îñàäîíàãðîìàäæåííÿ îäèíè÷íèé
îá’ºì w0 = l0S0, äå l0 ³ S0 – âèñîòà ³ ïëîùà îñíîâè
îá’ºìó w0 íà ïîâåðõí³ Çåìë³, ïîãëèáëþºòüñÿ íà
ãëèáèíó L, ùî ñóïðîâîäæóºòüñÿ çìåíøåííÿì w0
äî wL ³ çá³ëüøåííÿì e0 äî eL, à íàä S0 äî ïîâåðõí³
Çåìë³ – óòâîðåííÿì îá’ºìó W = S0L (ðèñ. 3).
Ó ê³íöåâîìó îá’ºì³ ñóö³ëüíîãî ñåðåäîâèùà,
îäèíè÷íèé îá’ºì ÿêîãî ìຠñòàë³ ïðóæí³ ô³çèêî-
ìåõàí³÷í³ ïàðàìåòðè ³ ÿêèé â ïðîöåñ³ îñàäîíàãðî-
ìàäæåííÿ ï³äëÿãຠãåîñòàòè÷íîìó ñòèñêó, çàãàëü-
íà ïðóæíà âíóòð³øíÿ åíåðã³ÿ äîð³âíþº [6]:
0
0
0
1( )
W W
EE w w w
w w
∂ = − ∂ ∂ ∂
∫∫∫ ∫∫∫ , (3)
äå ∂E0 /∂w0 = en0 – åíåðãåòè÷íà ù³ëüí³ñòü ãåîëîã³÷-
íîãî ñåðåäîâèùà íà ïîâåðõí³ Çåìë³, Äæ/ì3. Åíåð-
ãåòè÷íà ù³ëüí³ñòü 1 ì3 ó ê³íöåâîìó îá’ºì³ ñåðåäî-
âèùà ðîçïîä³ëåíà çà íîðìàëüíèì ãåîñòàòè÷íèì
çàêîíîì [14]:
г
0
( )( ) 1 ln 1
( )по по
E Le L e
E L
= + +
, (4)
äå Åã(L) – ãåîñòàòè÷íà åíåðã³ÿ íàä 1 ì2 ïîâåðõí³ S0,
ÿêà ðîçì³ùóºòüñÿ íà ãëèáèí³ L, Äæ; Å0(L) – çà-
ãàëüíà âíóòð³øíÿ ïðóæíà (ìåõàí³÷íà) åíåðã³ÿ
w0 = 1 ì3 íà ãëèáèí³ L, Äæ.
гâíÿííÿ (4) ìîäåëþº çì³íó åíåðãåòè÷íîãî
ñòàíó ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà çàëåæíî â³ä çì³íè
ãåîñòàòè÷íî¿ åíåð㳿, â ðåçóëüòàò³ ÿêî¿ óòâîðþºòü-
ñÿ äåòåðì³íîâàíèé ó âåðòèêàëüíîìó íàïðÿìêó ðîç-
ïîä³ë ïðóæíèõ ô³çèêî-ìåõàí³÷íèõ ïàðàìåòð³â (ìî-
äóëÿ Þíãà ³ ãóñòèíè) â w0 = 1 ì3, à ãåîñòàòè÷íà
åíåðã³ÿ ïåðåòâîðþºòüñÿ ó âíóòð³øíþ çàãàëüíó
ìåõàí³÷íó åíåðã³þ ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà.
ϳäòâåðäæåííÿ ïðàâèëüíîñò³ ²ÌÃÑ ïåðåâ³ðåíî
ç³ñòàâëåííÿì ñåðåäí³õ ³ ïëàñòîâèõ øâèäêîñòåé
ïîøèðåííÿ ïîçäîâæí³õ õâèëü, îòðèìàíèõ òåîðå-
òè÷íî çà ìîäåëëþ (4) ³ åêñïåðèìåíòàëüíî çà ñåéñ-
ìîêàðîòàæíèìè äàíèìè ó ñâåðäëîâèíàõ Êîáç³â-
ñüêîãî (ñâ. 4-è), Ìà÷óøàíñüêîãî (ñâ. 2-è),
Äðîáèø³âñüêîãî (ñâ. 4-è), Áàéðàöüêîãî (ñâ. 1-à),
Àáàç³âñüêîãî (ñâ. 3-è) ðîäîâèù.
Ó ðàìêàõ âèùåîïèñàíî¿ ìîäåë³ îö³íêà ãëèáèí-
íèõ åôåêòèâíèõ ïðóæíèõ ô³çèêî-ìåõàí³÷íèõ ïà-
ðàìåòð³â, ÿê ³ ðîçòàøóâàííÿ êîåô³ö³ºíò³â â³äáèòòÿ
íà ñåéñì³÷íèõ ðîçð³çàõ ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà,
ïîáóäîâàíà íà òîìó ôàêò³, ùî ïðóæí³ ô³çèêî-ìå-
õàí³÷í³ ïàðàìåòðè çåìíî¿ ïîâåðõí³ ³ ñåéñìîïðèé-
ìà÷à º íåçì³ííèìè. Òîìó ââîäÿòü äâ³ ã³ïîòåçè.
Ïåðøà – ñòîõàñòè÷íà ³ íåñòàö³îíàðíà ñèíõðîííà
îñöèëÿö³ÿ ô³çè÷íî¿ ñèñòåìè äàò÷èê–ïîâåðõíÿ
ï³âïðîñòîðó (Ä–ÏÏ) çóìîâëåíà ïîòîêîì â³äáèòèõ
ñåéñì³÷íèõ ³ìïóëüñ³â ç ð³çíîþ åíåð㳺þ. Äðóãà –
îñöèëÿö³ÿ ñèñòåìè Ä–ÏÏ ìຠîäíîçíà÷íå â³äîá-
ðàæåííÿ íà îñöèëÿö³þ ñèñòåìè ç³ ñòàëèìè åêâ³âà-
ëåíòíèìè ïðóæíèìè ô³çèêî-ìåõàí³÷íèìè ïàðàìåò-
ðàìè, â³äïîâ³äíèìè çàäàí³é åíåð㳿. ²íøèìè
ñëîâàìè, ñèñòåìà Ä–ÏÏ îäíîçíà÷íî åêâ³âàëåíòíà
ñèñòåì³ äàò÷èê–åêâ³âàëåíòíèé ï³âïðîñò³ð (Ä–ÅÏ).
Ç ìåòîþ âèçíà÷åííÿ ïàðàìåòð³â ô³çè÷íî¿ ñèñòåìè
Ä–ÅÏ çàïèøåìî çàêîí çáåðåæåííÿ çàäàíî¿ åíåð㳿
äëÿ îñöèëÿòîðà ó âèãëÿä³
ξ T U= + , (5)
äå 21
2
T mx= & – ê³íåòè÷íà åíåðã³ÿ ñèñòåìè;
21 μ
2
U x= – ïîòåíö³àëüíà åíåðã³ÿ ñèñòåìè; m –
ìàñà; µ – êîåô³ö³ºíò æîðñòêîñò³.
Ðèñ. 3. Ñõåìè îñàäîíàãðîìàäæåííÿ: à – ðåàëüíà; á – åê-
â³âàëåíòíà; w0 – îäèíè÷íèé îá’ºì ñåðåäîâèùà; wL – âåëè-
÷èíà îá’ºìó íà ãëèáèí³ L; WL – ðåàëüíà ôîðìà îá’ºìó W
çà ïîñòóïîâîãî âñåá³÷íîãî ñòèñêóâàííÿ; W – ñòàëèé îá’ºì
íà ãëèáèí³ L íàä S0; w = W – WL – çâ³ëüíåíèé îá’ºì; w0L –
îá’ºì w0 íà ãëèáèí³ L
36 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2012, ¹ 3 (43)
© Þ.Ï. Ñòàðîäóá, Î.Â. Êàðïåíêî
Äëÿ êîëèâíî¿ ñèñòåìè ìîæëèâ³ äâà ñòàíè:
ξ 0d
dt
= òà ξ 0d
dt
≠ .
Ðîçãëÿíåìî ïåðøèé âèïàäîê äëÿ íåâ³äîìèõ
ïàðàìåòð³â ìàñè òà æîðñòêîñò³ ñèñòåìè Ä–ÅÏ ó
âèãëÿä³
ξ μ ,
0.
d mxx xx
dt
x xT U
x x
= +
+ =
&&& &
&& &
&
(6)
Ðîçâ’ÿçêîì ð³âíÿííÿ (6) º ôóíêö³ÿ ïåðå-
ì³ùåííÿ öåíòðó îñöèëÿòîðà çàëåæíî â³ä çàäàíî¿
åíåð㳿 ³ ÷àñó [14]:
( )
2
ξ1/
ξ 0,5 (ξ, )
0
0 02
0
ξ(ξ, ) 1
ξ 0,5μ (ξ, )
x tVx t x t t
x t x
−
= − + −
µ
.(7)
Çàïèøåìî ñï³ââ³äíîøåííÿ (7) ó âèãëÿä³
0
2
2
(ξ, ) 1ln
ξ
ξ 0,5μ (ξ, )
ξln ( ) 1 ,
ξ 0,5μ (ξ, )
x t
x
x t
f t
x t
= ×
−
× + −
(7a)
äå ( )0
0
0
( ) Vf t t t
x
= − , àáî
{ } { }
2
0
2 2
ξ (ξ, )ln
ξ 0,5μ (ξ, )
ln ξ ( ) ξ 0,5μ (ξ, ) ln ξ 0,5μ (ξ, ) 0.
x t
x t x
f t x t x t
− −
− ⋅ + − + − =
(7á)
Ïðîäèôåðåíö³þºìî ð³âíÿííÿ (7á) ïî µ, îá-
÷èñëèìî çíà÷åííÿ µ ç ð³âíÿííÿ
0 2
22
2 2
2 2
(ξ, )ξ ln
0,5 (ξ, )
ξ 0,5μ (ξ, )
0,5 (ξ, ) 0,5 (ξ, ) 0
ξ ( ) ξ 0,5μ (ξ, ) ξ 0,5μ (ξ, )
x t
x
x t
x t
x t x t
f t x t x t
⋅
− −
−
− −
− + =
⋅ + − −
ó âèãëÿä³
2
2ξ ( )η( (ξ, ))μ 1
(ξ, ) η( (ξ, )) ( )
f t x t
x t x t f t
= + +
,
äå
0
(ξ, )η( (ξ, )) ln .x tx t
x
=
Çã³äíî ç ð³âíÿííÿì (5), äëÿ ìàñè m îòðèìóºìî:
2
2ξ ( ) η( (ξ, ))
(ξ, ) η( (ξ, )) ( )
f t x tm
x t x t f t
⋅
= − + &
,
äå
[ ]
2
2 2 2
η ( (ξ, )) (ξ, )( )
ω (ξ, ) η ( (ξ, )) (ξ, ) η ( (ξ, )) 1
x t x tf t
x t x t x t x t
= −
⋅ + +
&
&
.
Ç ìåòîþ ô³çè÷íî¿ ³äåíòèô³êàö³¿ ²ÌÃÑ (ÿê ìî-
äåë³ áåçïåðåðâíîãî ï³âïðîñòîðó ç ðîçïîä³ëåíèìè
ïðóæíèìè ô³çèêî-ìåõàí³÷íèìè ïàðàìåòðàìè) ç
ìîäåëëþ òîíêîøàðóâàòîãî (äèñêðåòíîãî) ï³âïðî-
ñòîðó (ÿê ìîäåë³ ï³âïðîñòîðó ³ç çîñåðåäæåíèìè
ïðóæíèìè ô³çèêî-ìàòåìàòè÷íèìè ïàðàìåòðàìè) â
÷àñòèí³ äîñë³äæåííÿ ìåõàí³çìó ïîøèðåííÿ ïî-
çäîâæíüî¿ õâèë³ â ã³ðñüêîìó ìàñèâ³ ç óðàõóâàí-
íÿì îñîáëèâîñòåé âïëèâó íåîäíîð³äíîñò³ åíåðãå-
òè÷íîãî ñòàíó çà ãëèáèíîþ ãåîëîã³÷íîãî
ñåðåäîâèùà íà øâèäê³ñíèé ãîäîãðàô áóëî ðîçðîá-
ëåíî ìîäåëü ïðóæíîãî ï³âïðîñòîðó, â îñíîâ³ ÿêî¿
çàêëàäåíî ñèñòåìó çàãàñàþ÷èõ îñöèëÿòîð³â
[11, 15] (ðèñ. 4).
Äëÿ ìîäåëþâàííÿ íàï³âïðóæíîãî ï³âïðîñòîðó
â ïðîñòîð³ ñòàí³â âèêîðèñòàíî ìàòðè÷íå ð³âíÿííÿ
ç óðàõóâàííÿì ä³þ÷èõ ñèë äëÿ ô³çè÷íî¿ ñèñòåìè
(ðèñ. 4) ó âèãëÿä³
( )M X Q X K X F t+ = +&& & , (8)
äå M, Q, K – â³äïîâ³äíî ä³àãîíàëüí³ ìàòðèö³ ìàñ,
êîåô³ö³ºíò³â çàãàñàííÿ òà êîåô³ö³ºíò³â æîðñòêîñò³
îñöèëÿòîð³â [15].
Çã³äíî ç ²ÌÃÑ, åíåðãåòè÷íó ù³ëüí³ñòü 1 ì3
ñåðåäîâèùà íà ãëèáèí³ L âèçíà÷àºìî çà ð³âíÿí-
íÿì (4). Ç óðàõóâàííÿì òîãî ùî
0
2
0 0ρ Pe V= – åíåð-
ãåòè÷íà ù³ëüí³ñòü ã³ðñüêîãî ìàñèâó íà çåìí³é ïî-
âåðõí³, Äæ/ì3, äå ρ0, 0
2
PV – ù³ëüí³ñòü òà øâèäê³ñòü
ïîøèðåííÿ Ð-õâèë³ íà ïîâåðõí³ â³äïîâ³äíî;
Eã(L) = 0,25ρ0gL
2S0 – ãåîñòàòè÷íà åíåðã³ÿ íàä 1 ì2
ïîâåðõí³ S0, ÿêà óòâîðåíà íà ãëèáèí³ L, Äæ (0,25 –
ôåíîìåíîëîã³÷íèé êîåô³ö³ºíò äëÿ øâèäêîñòåé âåð-
òèêàëüíîãî ñåéñì³÷íîãî ïðîô³ëþâàííÿ, âèçíà÷å-
íèé åêñïåðèìåíòàëüíî [6, 14]); Em(L) =ρ0 0
2
PV (L)w0 –
çàãàëüíà âíóòð³øíÿ ìåõàí³÷íà ïðóæíà åíåðã³ÿ 1 ì3
Ðèñ. 4. Ô³çè÷íà ìîäåëü íåïðóæíîãî ï³âïðîñòîðó: m1, m2, … ,
mn – ìàñè åëåìåíòàðíèõ ÷àñòèíîê ñåðåäîâèùà; k1, k2, … ,
kn – êîåô³ö³ºíòè æîðñòêîãî çâ’ÿçêó ì³æ ÷àñòèíêàìè ñåðå-
äîâèùà; b1, b2, … , bn – êîåô³ö³ºíòè çàãàñàííÿ
37ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2012, ¹ 3 (43)
© Þ.Ï. Ñòàðîäóá, Î.Â. Êàðïåíêî
Ð
èñ
.
5.
Õ
àð
àê
òå
ðè
ñò
è
êè
ð
îç
ï
îä
³ë
ó
ï
îð
è
ñò
îñ
ò³
ã
åî
ëî
ã³
֒
îã
î
ñå
ðå
äî
âè
ù
à,
â
è
çí
à÷
åí
³
çà
ì
åò
îä
îì
å
í
åð
ãå
òè
֒
îã
î
àí
àë
³ç
ó
õâ
è
ëü
îâ
îã
î
ï
îë
ÿ
³
ñè
ñò
åì
îþ
P
et
re
l
38 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2012, ¹ 3 (43)
© Þ.Ï. Ñòàðîäóá, Î.Â. Êàðïåíêî
ñåðåäîâèùà íà ãëèáèí³ L, Äæ; w0 – îäèíè÷íèé
îá’ºì, ì3; VÐ(L) – ñåðåäíÿ øâèäê³ñòü ïîøèðåííÿ
ïîçäîâæíüî¿ ïðóæíî¿ õâèë³ íà ãëèáèí³ L, çàïè-
øåìî, âèêîðèñòàâøè ð³âíÿííÿ (4):
[ ]{ }
0
2
0 г( ) ρ 1 ln 1 ( ) / ( ) .P me L V E L E L= + + (9)
³äïîâ³äíî äî [6, 14], ñåðåäíþ øâèäê³ñòü ïî-
øèðåííÿ Ð-õâèë³ â îäíîð³äíîìó ãåîëîã³÷íîìó ñå-
ðåäîâèù³ âèçíà÷àºìî çà ð³âíÿííÿì
( ) ( )сер 0/ ρ .PV L e L= (10)
Ïëàñòîâó øâèäê³ñòü ïîøèðåííÿ Ð-õâèë³ â îä-
íîð³äíîìó ãåîëîã³÷íîìó ñåðåäîâèù³ îá÷èñëþºìî
çà ð³âíÿííÿì
( ) сер
пл.одн сер
( )
( ) ( ).P
P P
dV L
V L t L V L
dt
= + (11)
Ùîäî âèçíà÷åííÿ ïëàñòîâî¿ øâèäêîñò³ íå-
îäíîð³äíîãî ñåðåäîâèùà ïðèéìàºìî ïîëîæåííÿ,
ÿêå âèõîäèòü ç óÿâëåííÿ ïðî õàðàêòåð ïîøèðåííÿ
Ð-õâèë³ â íåîäíîð³äíîìó ñåðåäîâèù³ [15], çã³äíî
ç ÿêèì âèçíà÷àºìî ¿¿ çà âèðàçîì:
пл.одн дат.норм( )P PV t V V= + , (12)
äå Väàò.íîðì – íîðìîâàíà ôàçîâà øâèäê³ñòü Ð-õâèë³
íà çåìí³é ïîâåðõí³, ì/ñ.
Äåôîðìàö³ÿ ò³ë º íàñë³äêîì òîãî, ùî íàïðó-
æåííÿ â³ä çîíè âïëèâó çîâí³øíüî¿ ñèëè ïîøè-
ðþºòüñÿ ó ò³ë³ ç ê³íöåâîþ øâèäê³ñòþ, ÿêà ïîâ’ÿ-
çàíà ç ïðóæíèìè ìîäóëÿìè òà ãóñòèíîþ.
Ðåºñòðóþ÷è ïîøèðåííÿ íàïðóæåíü ó ã³ðñüêîìó
ìàñèâ³, òîáòî øâèäê³ñòü ïîøèðåííÿ ïðóæíî¿
õâèë³, ìîæíà âèÿâèòè ðîçá³æíîñò³ ó ô³çè÷íèõ
âëàñòèâîñòÿõ ã³ðñüêèõ ïîð³ä.
³äïîâ³äíî äî êëàñè÷íîãî õâèëüîâîãî ð³âíÿí-
íÿ, øâèäê³ñòü ïîøèðåííÿ ïîçäîâæí³õ õâèëü [4]
( ) ( )
( ) ( )
1
ρ 1 1 2P
EV t
−
=
+ −
σ
σ σ
, (13)
äå E – ìîäóëü Þíãà; ρ – ãóñòèíà; σ – êîåô³ö³ºíò
Ïóàññîíà.
³äíîøåííÿ ïîòåíö³àëüíî¿ åíåð㳿 äî ê³íåòè÷-
íî¿ åíåð㳿 Ð-õâèë³ â îäíîð³äíîìó åíåðãåòè÷íî ñå-
ðåäîâèù³ âèçíà÷àºòüñÿ ñòàëîþ âåëè÷èíîþ äëÿ ñå-
ðåäíüîãî çíà÷åííÿ σ0 êîåô³ö³ºíòà Ïóàññîíà [12]:
( )
( )( )
0
0 0
1 σ 2
1 σ 1 2σ 3
−
=
+ −
àáî, âðàõîâóþ÷è (13):
пл. одн
0
2
3P
EV =
ρ
.
Òîä³ ³ç â³äíîøåííÿ VÐïë.îäí /VÐ çíàõîäèìî êîå-
ô³ö³ºíòè Ïóàññîíà â ãåîëîã³÷íîìó ñåðåäîâèù³:
1,2
4σ 0,5 1 1A
A
= − − +
,
äå
( )
2
пл.одн
2
3 3 3
10 4
P
P
V
A
V t
= − .
Äëÿ ðîçðàõóíêó ãóñòèíè íàñàìïåðåä ñë³ä âè-
çíà÷èòè ìèòòºâó çàãàëüíó çàäàíó åíåðã³þ îñöèëÿ-
òîðà: Ä–ÅÏ. Ïîâíó åíåðã³þ îñöèëÿòîðà Ä–ÅÏ
ðîçðàõîâóºìî, ðîçâ’ÿçàâøè ð³âíÿííÿ (7) ìîäåë³
²ÌÃÑ. Òîä³ ð³âíÿííÿ äëÿ âèçíà÷åííÿ ãóñòèíè ìàº
âèãëÿä
( )
( )
2
0 02
2
0
неодн
0
( ) ln2ρ ρ
ln ( )
0,251 ln 1 ,
P
P
f t B t
V
V B t f t
gt S k
w
⋅ = − ×
+
× + +
(14)
äå
[ ]
[ ] [ ]
2 2
2 0
клас 2
ln ( )
( )
( ) ln ( ) ln ( ) 1
p
B t
f t
B t lf B t B t
V
= −
+ +
;
( )
клас
arcsin ( )
2π
B t
f
t
=
⋅∆
;
B(t) – íîðìîâàíèé ñåéñì³÷íèé ñèãíàë.
Çíàþ÷è ãóñòèíó òà ïëàñòîâó øâèäê³ñòü, âè-
çíà÷àºìî àêóñòè÷íèé ³ìïåäàíñ ³ ïîðèñò³ñòü äëÿ
ðîçóù³ëüíåíèõ ïîð³ä: ρ PAi V= ; 0
0
ρ ρθ 100 %
ρ
−
= , äå
ρ0 – çàäàíà ãóñòèíà ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà íà
ïîâåðõí³ Çåìë³. Íà ðèñ. 5 ïîêàçàíî ðåçóëüòàòè
ðîçïîä³ëó ïîðèñòîñò³ ó ïðîäóêòèâíîìó ãîðèçîíò³,
âèçíà÷åí³ íà îñíîâ³ åíåðãåòè÷íèõ óÿâëåíü òà ðîç-
ðàõîâàí³ ó ïðîãðàìí³é ñèñòåì³ Petrel, çà äàíèìè
ðåêîìåíäîâàíî¿ ïîøóêîâî¿ ñâåðäëîâèíè 1 ïð. ³
ïðîáóðåíèõ ñâåðäëîâèí.
Âèñíîâêè.
1. Åíåðãåòè÷íèé ï³äõ³ä áåç âèêîðèñòàííÿ äàíèõ
ãåîô³çè÷íèõ äîñë³äæåíü ñâåðäëîâèí (ÃÄÑ),
ðîçâ’ÿçàííÿ çàäà÷³ ³íâåðñ³¿ íàçåìíî¿ ñåéñìîðîç-
â³äêè â ÷àñòèí³ âèçíà÷åííÿ ³ ðîçïîä³ëó ïàðà-
ìåòðà “ïîðèñò³ñòü øàð³â ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäî-
âèùà íà ð³âí³ ïðîäóêòèâíîãî ïëàñòà Ì3” äàº
àíàëîã³÷í³ ðåçóëüòàòè, ùî ³ ïðîãðàìíà ñèñòåìà
Petrel ç âèêîðèñòàííÿì äàíèõ ÃÄÑ ïî 6 ñâåðä-
ëîâèíàõ.
2. ²íâåðñ³ÿ õâèëüîâîãî ïîëÿ, ñïèðàþ÷èñü íà ³íôîð-
ìàö³éíó ìîäåëü ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà ³ åíåð-
ãåòè÷í³ óÿâëåííÿ ùîäî çáóäæåííÿ, ïîøèðåííÿ
òà ðåºñòðàö³¿ ñåéñì³÷íî¿ õâèë³, ôîðìóº íîâèé
íàïðÿì òåõíîëî㳿 ³íâåðñ³éíèõ ïåðåòâîðåíü, ÿê³
äàþòü òî÷í³øó ³ øèðøó ³íôîðìàö³þ ùîäî ïåò-
ðîô³çè÷íèõ ïàðàìåòð³â ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâè-
ùà òà ¿õ ðîçïîä³ëó â íüîìó.
39ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2012, ¹ 3 (43)
© Þ.Ï. Ñòàðîäóá, Î.Â. Êàðïåíêî
Êð³ì òîãî, íà îñíîâ³ ³íôîðìàö³éíî¿ ìîäåë³
ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà ç àí³çîòðîﳺþ ãåîñòà-
òè÷íî¿ åíåð㳿 âèçíà÷åíî ñåðåäíþ òà ³íòåðâàëüíó
øâèäêîñò³ ïîøèðåííÿ Ð-õâèë³ äëÿ îäíîð³äíîãî òà
íåîäíîð³äíîãî ñåðåäîâèùà äî çàäàíî¿ ãëèáèíè.
Çà ð³âíÿííÿì ô³çè÷íîãî îñöèëÿòîðà ³ç çàäàíîþ
åíåð㳺þ ðîçðàõîâàíî ãóñòèíó òà ¿¿ ðîçïîä³ë ó ãåî-
ëîã³÷íîìó ñåðåäîâèù³. Íà îñíîâ³ ³íôîðìàö³éíî¿
ìîäåë³ ãåîëîã³÷íîãî ñåðåäîâèùà ç åíåðãåòè÷íîþ
³çîòðîﳺþ âèçíà÷åíî êîåô³ö³ºíò Ïóàññîíà, àêóñ-
òè÷íèé ³ìïåäàíñ, ïîðèñò³ñòü òà ¿õ ðîçïîä³ë ó ãåî-
ëîã³÷íîìó ñåðåäîâèù³.
1. Àìïèëîâ Þ.Ï. Ïî÷òè âñå î ñåéñìè÷åñêîé èíâåðñèè /
[Þ.Ï. Àìïèëîâ, À.Þ. Áàðêîâ, È.Â. ßêîâëåâ, Ê.Å. Ôè-
ëèïïîâà, È.È. Ïðèåçæåâ] // Òåõíîëîãèè ñåéñìîðàç-
âåäêè. ×. 1. – 2009. – ¹ 4. – Ñ. 3–16.
2. Àëåêñååâ À.Ñ. Îáðàòíûå äèíàìè÷åñêèå çàäà÷è ñåéñìè-
êè / Àëåêñååâ À.Ñ. // Íåêîòîðûå ìåòîäû è àëãîðèòìû
èíòåðïðåòàöèè ãåîôèçè÷åñêèõ äàííûõ. – Ì.: Íàóêà,
1967. – Ñ. 9–84.
3. Àìïèëîâ Þ.Ï. Ñåéñìè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ: îïûò è
ïðîáëåìû / Àìïèëîâ Þ. Ï. – Ì.: Ãåîèíôîðììàðê,
2004. – 278 ñ.
4. Áîíäàðåâ Â.È. Àíàëèç äàííûõ ñåéñìîðàçâåäêè /
Â.È. Áîíäàðåâ, Ñ.Ì. Êðûëàòêîâ. – Åêàòåðèíáóðã,
2002. – 212 ñ.
5. Âîñêðåñåíñêèé Þ.Í. Èçó÷åíèå èçìåíåíèé àìïëèòóä
ñåéñìè÷åñêèõ îòðàæåíèé äëÿ ïîèñêîâ è ðàçâåäêè çà-
ëåæåé óãëåâîäîðîäîâ / Âîñêðåñåíñêèé Þ.Í. – Ì.:
Èçä-âî Ðîñ. ãîñ. óí-òà íåôòè è ãàçà èì. È.Ì. Ãóáêè-
íà, 2001. – 68 ñ.
6. Äóäëÿ Ì.À. Àâòîìàòèçàö³ÿ ïðîöåñó áóð³ííÿ / Ì.À. Äóä-
ëÿ, Â.Ì. Êàðïåíêî, Î.À. Ãðèíÿê, Öçÿí Ãîøåí. –
Äí³ïðîïåòðîâñüê: Âèä-âî Íàö. ã³ðíè÷. óí³âåðñèòåòó,
2005. – 207 ñ.
7. Êîíäðàòüåâ Î.Ê. Ñèñòåìà àíàëèçà è îáðàáîòêè ñåéñ-
ìîãðàìì ñ ýëåìåíòàìè èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà /
Î.Ê. Êîíäðàòüåâ // Ãåîôèçèêà. Ñïåöâûï. Òåõíîëîãèè
ñåéñìîðàçâåäêè. – 2003. – ¹ 2. – Ñ. 144–150.
8. Êîíäðàòüåâ Î.Ê. Èäåîëîãèÿ è ñðåäñòâà îáðàáîòêè
ñëîæíûõ ñåéñìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ / Î.Ê. Êîíäðàòü-
åâ // Ãåîôèçèêà. –1998. – ¹ 5. – Ñ. 3–17.
9. Êàùååâ Ä.Å. Èñïîëüçîâàíèå èìèòàöèîííîãî àííèëèí-
ãà äëÿ èíâåðñèè äàííûõ ñåéñìîðàçâåäêè / Ä.Å. Êàùå-
åâ, Ä.Ã. Êèðíîñ // ÅÀÃÎ “Ãåîôèçèêà”. Cïåö. âûï. Òåõ-
íîëîãèè ñåéñìîðàçâåäêè. – 2002. – ¹ 1. – Ñ. 75–80.
10. Êàðïåíêî Â.Ì. Àíàë³ç äèíàì³÷íèõ ïàðàìåòð³â ðóõó
ô³çè÷íîãî îñöèëÿòîðà ç çàäàíîþ åíåð㳺þ íà îñíîâ³
åíåðãî³íôîðìàö³éíîãî ï³äõîäó / Â.Ì. Êàðïåíêî,
Þ.Ï. Ñòàðîäóá, Î.Â. Êàðïåíêî // Ãåîäèíàì³êà. –
2007. – ¹ 1(6). – Ñ. 77–79.
11. Êàðïåíêî Î.Â. Àíàë³ç òà ³íòåðïðåòàö³ÿ ñåéñì³÷íèõ
ðîçð³ç³â çà äîïîìîãîþ ñèñòåìè êîìï’þòåðíî¿ ìàòåìà-
òèêè Matlab äëÿ ñåéñìîðîçâ³äêè / Î.Â. Êàðïåíêî,
Â.Ì. Êàðïåíêî // Òàì ñàìî. – 2008. – ¹ 1(7). –
Ñ. 128–133.
12. Êàðïåíêî Â.Í. Ýíåðãîèíôîðìàöèîííûé ïîäõîä ê âîï-
ðîñó îöåíêè ãîðèçîíòàëüíîé ñîñòàâëÿþùåé âîëíîâî-
ãî ïîëÿ ïî äàííûì 1-D ñåéñìè÷åñêîãî ýêñïåðèìåí-
òà / [Â.Í. Êàðïåíêî, Þ.Ï. Ñòàðîäóá, Â.Í. Ñòàñåíêî,
À.È. Áèëîóñ] // Bul. Ins. geol. Seismol. Acad. ştiinţ e a
Moldovei. – 2006. – ¹ 2. – Ñ.14–27.
13. Ðàçèí À.Â. Ïðèìåíåíèå ãåîôèçèêè ïðè èçó÷åíèè ìå-
ñòîðîæäåíèé íåôòè è ãàçà / À.Â. Ðàçèí. – Öåíòð ïðî-
ôåññèîí. ïåðåïîäãîòîâêè ñïåöèàëèñòîâ íåôòåãàç. äåëà
ÒÏÓ. – Òîìñê, 2004. – 339 ñ.
14. Ñòàñåíêî Â.Ì. Òåõí³êà ³ òåõíîëîã³ÿ îö³íþâàííÿ òà
ïðîãíîçóâàííÿ ãåîáàðè÷íîãî òà íàïðóæåíî-äåôîðìî-
âàíîãî ñòàíó ã³ðñüêîãî ìàñèâó ï³ä ÷àñ áóð³ííÿ ãëèáî-
êèõ íàôòîâèõ ³ ãàçîâèõ ñâåðäëîâèí / Â.Ì. Ñòàñåíêî,
Â.Ì. Êàðïåíêî, Ì.². Êîçà÷åíêî // Íàôò. ³ ãàç.
ïðîì-ñòü. – 2008. – ¹ 3. – Ñ. 21–25.
15. Ñòàðîäóá Þ.Ï. Äîñë³äæåííÿ ïðóæíîãî ï³âïðîñòîðó
íà îñíîâ³ ìàòåìàòè÷íî¿ ìîäåë³ ïðîñòîðó ñòàí³â /
Þ.Ï. Ñòàðîäóá, Î.Â. Êàðïåíêî // Íàóê. â³ñí. Äåðæ.
óí-òó áåçïåêè æèòòºä³ÿëüíîñò³. – 2010. – ¹ 3. –
Ñ. 23–30.
16. Òåëåãèí À.Í. Ìåòîäèêà ñåéñìîðàçâåäî÷íûõ ðàáîò ÌÎÂ
è îáðàáîòêà ìàòåðèàëîâ / Òåëåãèí À.Í. – Ë.: Íåäðà. –
1991. – 239 ñ.
17. Debeye H.W.J. Stochastic Inversion / H.W.J. Debeye,
E. Sabbah, P.M. Van Der Made // Ann. Int. SEG
meeting. – 1996. – 65th.
18. Haas A. Geostatistical inversion – a sequential method of
stochastic reservoir modeling constrained by seismic data /
A. Haas, O. Dubrule // First Break. – 1994. – ¹ 12. –
Ð. 561–569.
19. Hampson P.P. Use of multiattribute transforms to predict
log properties from seismic data / P.P. Hampson,
J.S. Schuelke, J.A. Quirein // Geophysics. – 2001. –
¹ 66. – Ð. 220–236.
20. Tal-Virskiy B.B. High resolution prediction of acoustic
impedances below bottom-of-hole / B.B. Tal-Virskiy,
A.A. Tabakov // Geophys. Prospect. – 1983. – ¹ 31. –
Ð. 225–236.
21. Ma X.-Q. Simultaneous inversion of prestack seismic data
for rock properties using simulated annealing //
Geophysics. – 2002. – Vol. 67, ¹ 6. – P. 1877–1885.
²íñòèòóò ãåîô³çèêè ³ì Ñ.². Ñóááîò³íà ÍÀÍ Óêðà¿íè, Êè¿â,
Óêðà¿íà
Íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 20.03.2012 ð.
40 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2012, ¹ 3 (43)
© Þ.Ï. Ñòàðîäóá, Î.Â. Êàðïåíêî
Þ.Ï. Ñòàðîäóá, À.Â. Êàðïåíêî
ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÎÄÕÎÄ Ê ÀÍÀËÈÇÓ ÂÎËÍÎÂÛÕ ÏÎËÅÉ
ÊÀÊ ÊÎÍÖÅÏÖÈß ÈÍÂÅÐÑÈÈ ÄÀÍÍÛÕ ÑÅÉÑÌÎÐÀÇÂÅÄÊÈ
Ðàññìàòðèâàåòñÿ îáùàÿ êîíöåïöèÿ ñîâðåìåííûõ ìåòîäîâ èíâåðñèè è êîíöåïöèÿ èíâåðñèè äàííûõ ñåéñìîðàç-
âåäêè, ïîñòðîåííàÿ íà ýíåðãåòè÷åñêèõ ïðåäñòàâëåíèÿõ î âîçáóæäåíèè, ðàñïðîñòðàíåíèè è ðåãèñòðàöèè óïðó-
ãèõ âîëí, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü ðàñ÷åò ñðåäíåé è èíòåðâàëüíîé ñêîðîñòè ðàñïðîñòðàíåíèÿ ïðîäîëüíîé
âîëíû, à òàêæå ïëîòíîñòü, ïîðèñòîñòü, àêóñòè÷åñêèé èìïåäàíñ, êîýôôèöèåíò Ïóàññîíà èññëåäóåìîé ñðåäû.
Ïðåäëîæåííûé ìåòîä äàåò âîçìîæíîñòü îñóùåñòâëÿòü îáðàòíîå äèíàìè÷åñêîå ïðåîáðàçîâàíèå äàííûõ ñåéñìî-
òðàññû â ãåîëîãè÷åñêèé ðàçðåç.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ýíåðãåòè÷åñêèé ìåòîä, âîëíîâîå ïîëå, ãåîôèçè÷åñêèå ïàðàìåòðû, ãåîëîãè÷åñêàÿ ñðåäà, èíâåð-
ñèÿ, ñåéñìîðàçâåäêà.
Yu.P. Starodub, A.V. Karpenko
ENERGY APPROACH TO THE ANALYSIS OF THE WAVE FIELD
AS A CONCEPT OF THE SEISMIC DATA INVERSION
The article discusses a general concept of the modern methods of inversion and a concept of the seismic data inversion
based on the concepts of energy excitation, propagation and recording of elastic waves, which allows to calculate average
and interval velocity of longitudinal waves, as well as density, porosity, acoustic impedance, Poisson’s ratio of the
observable environment. The proposed method makes it possible to reverse the dynamic transformation of seismic traces
data into geological section.
Keywords: energy method, wave field, geophysical parameters, geological environment, inversion, seismic exploration.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-96478 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1684-2189 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-30T18:38:55Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Стародуб, Ю.П. Карпенко, О.В. 2016-03-17T12:25:18Z 2016-03-17T12:25:18Z 2012 Енергетичний підхід до аналізу хвильових полів як концепція інверсії даних сейсморозвідки / Ю.П. Стародуб, О.В. Карпенко // Геоінформатика. — 2012. — № 3. — С. 33-40. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. 1684-2189 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96478 550.834/550.34.06 Розглянуто загальну концепцію сучасних методів інверсії та концепцію інверсії даних сейсморозвідки, яка побудована на енергетичних уявленнях про збудження, поширення та реєстрацію пружних хвиль, що дає змогу розраховувати середню та інтервальну швидкості поширення поздовжньої хвилі, а також густину, пористість, акустичний імпеданс, коефіцієнт Пуассона досліджуваного середовища. За запропонованим методом можна здійснювати обернене динамічне перетворення даних сейсмотраси в геологічний розріз. Рассматривается общая концепция современных методов инверсии и концепция инверсии данных сейсморазведки, построенная на энергетических представлениях о возбуждении, распространении и регистрации упругих волн, которая позволяет проводить расчет средней и интервальной скорости распространения продольной волны, а также плотность, пористость, акустический импеданс, коэффициент Пуассона исследуемой среды. Предложенный метод дает возможность осуществлять обратное динамическое преобразование данных сейсмотрассы в геологический разрез. The article discusses a general concept of the modern methods of inversion and a concept of the seismic data inversion based on the concepts of energy excitation, propagation and recording of elastic waves, which allows to calculate average and interval velocity of longitudinal waves, as well as density, porosity, acoustic impedance, Poisson’s ratio of the observable environment. The proposed method makes it possible to reverse the dynamic transformation of seismic traces data into geological section. uk Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України Геоінформатика Геолого-геофізичні та математичні методи і сучасні комп'ютерні технології дослідження літосфери Енергетичний підхід до аналізу хвильових полів як концепція інверсії даних сейсморозвідки Энергетический подход к анализу волновых полей как концепция инверсии данных сейсморазведки Energy approach to the analysis of the wave field as a concept of the seismic data inversion Article published earlier |
| spellingShingle | Енергетичний підхід до аналізу хвильових полів як концепція інверсії даних сейсморозвідки Стародуб, Ю.П. Карпенко, О.В. Геолого-геофізичні та математичні методи і сучасні комп'ютерні технології дослідження літосфери |
| title | Енергетичний підхід до аналізу хвильових полів як концепція інверсії даних сейсморозвідки |
| title_alt | Энергетический подход к анализу волновых полей как концепция инверсии данных сейсморазведки Energy approach to the analysis of the wave field as a concept of the seismic data inversion |
| title_full | Енергетичний підхід до аналізу хвильових полів як концепція інверсії даних сейсморозвідки |
| title_fullStr | Енергетичний підхід до аналізу хвильових полів як концепція інверсії даних сейсморозвідки |
| title_full_unstemmed | Енергетичний підхід до аналізу хвильових полів як концепція інверсії даних сейсморозвідки |
| title_short | Енергетичний підхід до аналізу хвильових полів як концепція інверсії даних сейсморозвідки |
| title_sort | енергетичний підхід до аналізу хвильових полів як концепція інверсії даних сейсморозвідки |
| topic | Геолого-геофізичні та математичні методи і сучасні комп'ютерні технології дослідження літосфери |
| topic_facet | Геолого-геофізичні та математичні методи і сучасні комп'ютерні технології дослідження літосфери |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96478 |
| work_keys_str_mv | AT starodubûp energetičniipídhíddoanalízuhvilʹovihpolívâkkoncepcíâínversíídanihseismorozvídki AT karpenkoov energetičniipídhíddoanalízuhvilʹovihpolívâkkoncepcíâínversíídanihseismorozvídki AT starodubûp énergetičeskiipodhodkanalizuvolnovyhpoleikakkoncepciâinversiidannyhseismorazvedki AT karpenkoov énergetičeskiipodhodkanalizuvolnovyhpoleikakkoncepciâinversiidannyhseismorazvedki AT starodubûp energyapproachtotheanalysisofthewavefieldasaconceptoftheseismicdatainversion AT karpenkoov energyapproachtotheanalysisofthewavefieldasaconceptoftheseismicdatainversion |