Основные факторы, влияющие на динамические особенности отраженных волн

1. Г еометрическое расхождение волн. Геометрическое распространение – за счет увеличения сечения лучевой трубки с глубиной – уменьшается количество энергии на единицу площади сечения. Рис 1.1. Это изменение амплитуд относиться к помехам.

2. Н аличие поглощения или рассеяния энергии за счет не идеальной упругости реальных геологических сред. Где α(f) – коэффициент поглощения, его величина зависит от частоты и длины пройденного пути r: Обычно сюда же относят рассеяние волн на мелких неоднородностях. Поглощение является частотно зависимым, т.е. уменьшается не только амплитуда, но и частота. Возникающий импульс при сейсмических работах состоит из разных частот низких, средних и высоких и раскладывается на синусоиды и косинусоиды. Рис 1.2. При распространении волны высокочастотные компоненты затухают быстрее, а низкочастотные – медленнее. Этот эффект приводит к тому, что на малых временах регистрируются высокочастотные колебаний, а на больших временах – низкочастотные компоненты. Т.е. происходит изменение частотного состава или с глубиной или со временем. Это очень важный фактор частотного поглощения. От этого фактора пытаются избавиться с помощью деконволюции (сжатие сигнала и расширение его спектра). Если объединить два эти фактора, то мы можем назвать его третьим фактором С, влияющий на амплитуду. Рис 1.3.

3. П ерераспределение энергии на границах. Если встречается аккустически жесткая граница, то часть энергии отражается, а часть проходит к другую среду. Рис 1.4. Где g – акустический импеданс. Отраженная волна возникает к лубом случае g₁<>g₂. Если g₁<g₂, то R будет положительным. Если наоборот, то «теряем» половину фазы и коэффициент отражения будет отрицательным.Рис 1.5. Рис 1.6. – объединенное действие двух факторов. При цифровой обработке коэффициент С стараются убрать и оставить только R.

4. Не идентичность условий возбуждения и приёма. В различных породах могут возбуждаться колебания большой или маленькой амплитуды, а также колебания различного частотного состава. Например, в сухих песках – низкочастотные колебания небольшой энергии. При возбуждении в глинах – высокая амплитуда, высокий спектр. Понятно, что при обработке надо учесть эти изменения и исключить их, приводя показания к среднему показателю.

5. Т онкослоистость разреза. Рис 1.7. – мы регистрируем интерферационное колебание пачки пород.

6. Наложение волн помех, которые искажают форму полезного сигнала, а иногда и интенсивность сигнала, так, что на фоне помех мы не видим полезный сигнал.

Все эти факторы необходимо учитывать при цифровой обработке и по возможности избавляться от них и сделать так, чтобы полезный сигнал имел большую энергию, чем волны-помехи.

Математическая модель среды

О бычно считается, что модель среды является слоистой. Рис 1.8. Причем глубина границ – случайная функция, которая зависит от геологической среды. Границы могут сходиться (выклинивание пластов), но не могут пересекаться. Распределение скоростей и мощностей – тоже случайные функции, также как коэффициенты отражения. Обычно при обработке вводиться прямоугольная система координат: z – повертикали, y–по профилю, а х – 90 градусов от y. Радиус корреляции h₀(x) существенно меньше радиусов корреляции других функций h_k(x). Это говорит о том, что изрезанность рельефа земли гораздо больше изрезанности отражающих границ.