доц. Белоусов А.В. (Кафедра сейсмических и скважинных методов РГГРУ)

Вернуться на главную страницу

Курс: "Физические основы сейсморазведки", гр. РФ-06

Лекции: 24 часа.
Лабораторные занятия: 24 часа.
Вид отчётности: экзамен

Структура курса

Темы лекционных занятий

Часть I. Элементы теории упругости

Лекция №01 (11.02.2009). Основы теории деформаций. Компоненты малой деформации. Разложение малой деформации на удлинения, сдвиги и повороты. Разложение Гельмгольца. Скалярный и векторный потенциалы упругих смещений. Тензор чистой деформации. Относительное удлиление в выбранном направлении. Сдвиг между двумя исходно ортогональными направлениями. Понятие о главной системе координат. Дилатация - относительное объёмное расширение.
Загрузить конспект лекции №1 (382 кБ, формат Adobe PDF).

Лекция №02 (25.02.2009). Основы теории напряжений. Силы массовые и поверхностные. Нормальное и касательное напряжения. Компоненты тензора напряжений. Уравнения Коши. Связь напряжений и деформаций. Физические основы связи. Модуль Юнга. Коэффициент Пуассона. Диапазон значений коэффициента Пуассона. Связь между главными напряжениями и главными деформациями. Закон Гука для главной системы координат.

Лекция №03 (04.03.2009). Закон Гука для произвольной системы координат. Вывод уравнения динамического равновесия среды в смещениях. Анализ волнового уравнения. Скорости упругих волн. Частные случаи волнового уравнения: безвихревое поле, соленоидальное поле. Связь скоростей с упругими параметрами среды.

Лекция №04 (18.03.2009). Даламберово решение волнового уравнения. Истолкование решения волнового уравнения. Типы сейсмических границ.Волны на границе раздела двух сред. Граничные условия - кинематические и динамические. Типы первичных и вызываемых ими вторичных волн.

Лекция №05 (25.03.2009). Отражение и прохождение плоской SH-волны. Анализ коэффициентов рассеяния для SH-волны. Угол Брюстера. Образование преломлённых (головных) волн. Волны у свободной поверхности: схема образования волны Рэлея. Тип смещений, переносимых волной Рэлея.

Часть II. Основы геометрической сейсмики

Лекция №06 (01.04.2009). Кинематические принципы и законы. Поля времён и годографы. Волны в однородной покрывающей среде. Прямая волна. Поверхностные и звуковые волны. Дифракция. Среда с одной границей раздела. Поля времён. Годографы различных типов волн. Отражённая волна. Кратная отражённая волна. Преломлённая волна.
Загрузить конспект лекции №6 (482 кБ, формат Adobe PDF).

Часть III. Метод отражённых волн

Лекция №07 (08.04.2009). Определение скоростей по годографам отражённых волн. Метод постоянной разности. Метод встречных годографов. Построение отражающей границы по годографам ОПВ. Метод засечек. Метод полей времён.
Загрузить конспект лекции №7 (336 кБ, формат Adobe PDF).

Лекция №08 (15.04.2009). Системы наблюдений сейсморазведки МОВ и их изображение. Однократные и многократные системы наблюдений. Подборки ОПВ, ОПП, ОСТ, ОУ. Годограф отражённой волны ОСТ. Идея метода ОСТ. ОГТ и ОСТ.

Лекция №09 (22.04.2009). Обработка волновых полей для восстановления геологического изображения. Граф обработки сейсмических данных ОСТ. Расчёт априорных статических поправок. Понятие о фильтрации. Расчёт кинематических поправок. Суммирование. Миграция

Часть IV. Метод преломлённых волн

Лекция №10  (29.04.2009). Основы метода преломлённых волн. Системы наблюдений в МПВ. Особенности корреляяции преломлённых волн. Сводные годографы МПВ. Определение скоростей по годографам преломлённых волн. Построение преломляющей границы.

Содержание курса в соответствии с рабочей программой дисциплины "Сейсморазведка"

4.2.2.  Сейсмические волны в безграничных однородных средах: Волновое уравнение. Продольные и поперечные волны. Принцип суперпозиции. Сферические и плоские волны. Принцип взаимности. Принципы Гюйгенса-Френеля и Ферма. Геометрическая сейсмика.

4.2.3.  Сейсмические волны в неоднородных средах: Среда с одной границей раздела. Отражение и прохождение плоских волн. Монотипные и обменные волны. Закон Снеллиуса. Зависимость коэффициентов отражения и прохождения от угла падения. Головные (преломленные) волны. Закритические отражения. Дифракция. Поверхностная волна Релея. Многократные волны.

4.2.4.  Поля времен и годографы волн в двухслойных средах: Поле времен и временные поля. Годографы, их виды и значение. Поверхностные и линейные годографы. Годографы ОТВ, ОТП, ОСТ (ОГТ). Кажущаяся скорость. Поле времен и годограф прямой волны. Поле времен и годографы ОТВ монотипных и обменных отраженных и преломленных волн. Линейные годографы ОСТ (ОГТ).

4.2.6.  Геологические основы и методы сейсморазведки: Скорости упругих волн в горных породах и определяющие их факторы. Связь скорости с фильтрационно-емкостными свойствами пород - коллекторов. Отражающие и преломляющие границы. Средняя, пластовая, истинная скорости. Зона малых скоростей и верхняя часть разреза. Основные методы сейсморазведки; метод отраженных волн (МОВ), метод преломленных волн (МПВ). Модификации сейсморазведки. Метод общей средней (глубинной) точки (ОСТ- ОПТ). Полезные волны и помехи. Сейсмогеологические условия.

4.2.7.  Структура и моделирование волновых полей: Основные компоненты наблюдаемого сейсмического поля. Естественный динамический диапазон. Волновые зондирования. Регулярные, нерегулярные и случайные волны. Математическая модель сейсмограммы.

4.2.8.  Полевая сейсморазведочная аппаратура: Сейсмозаписывающий канал и требования к нему. Состав и характеристики сейсмозаписывающего канала. Способы цифровой записи и устройство цифрового канала. Устройство сейсмоприемников. Усилительные устройства и фильтры - аналоговые и цифровые. Фильтры зеркальных частот.

4.2.9.  Методика полевых сейсморазведочных работ: Системы наблюдений в сейсморазведке - профильные и площадные. Выбор сети профилей. 2Д- и ЗД- сейсморазведка. Многократные перекрытия. Изображение систем наблюдения, обобщенная плоскость. Системы наблюдений в МОВ, МПВ.

4.2.10. Основы обработки сейсморазведочных данных: Граф и процедуры обработки. Алгоритмы. Стадии обработки. Схема обработки по методу ОГТ.

4.2.13. Введение поправок и коррекция поправок:        Расчет и введение статических поправок. Расчет кинематических поправок. Растяжение колебаний и мьютинг. Общие принципы корреляции волн. Оси синфазности.

4.2.14. Определение сейсмических скоростей: Оценка пластовых и средних скоростей по данным МОВ. Определение граничных скоростей по данным МПВ.

4.2.15. Сейсмические изображения геологических сред: Сейсмические изображения по данным МОВ. Построения отражающих границ по годографам. Сейсмические изображения по данным МПВ.

Список литературы

1. Боганик Г.Н., Гурвич И.И. Сейсморазведка. - Тверь: Ассоциация "АИС", 2006.
2. Гурвич И.И. Сейсморазведка - М.: Недра, 1966.
3. Рябинкин Л.А. Теория упругих волн. - М.: Недра, 1986.
4. Шерифф Р., Гелдарт Л. Сейсморазведка. Том 1. История, теория и получение данных. - М.: Мир, 1987.
5. Белоусов А.В. Сборник задач по курсу "Сейсморазведка". - М.: РГГРУ, 2008.

Лабораторные работы

Работа №2. Изучение нормального падения упругой волны на границу раздела двух сред

Работа №3. Изохроны, лучи, годографы упругих волн для горизонтальной границы

Работа №4. Анализ волнового зондирования

Работа №5. Эффективная скорость и её свойства

Работа №6. Построение полей времен и годографов простейших типов волн от точечного источника расположенного в однородном пласте, подстилаемом изотропным полупространством.

Домашнее задание

"Определение скоростей по годографам отражённых волн"

Задачи по лекционному материалу

Вопросы для подготовки к экзамену

1. Абстракции теории упругости. Уравнения связи между деформациями и напряжениями
2. Компоненты малой деформации
3. Разложение Гельмгольца. Скалярный и векторный потенциалы упругих смещений
4. Понятие силы в теории упругости. Массовые и поверхностные силы. Напряжения.
5. Компоненты тензора напряжений
6. Уравнения Коши динамического равновесия в напряжениях
7. Физические основы связи между напряжениями и деформациями.
8. Закон Гука для главной и произвольной систем координат
9. Волновое уравнение, его анализ
10. Колебания, вызываемые плоским жёстким экраном
11. Скорости упругих волн в горных породах, их зависимость от различных факторов
12. Истолкование даламберова решения волнового уравнения.
13. Типы границ раздела. Граничные условия
14. Типы первичных и вызываемых ими вторичных волн
15. Отражение и прохождение плоской SH-волны
16. Механизм образования головной волны.
17. Волна Рэлея.
18. Кинематические принципы и законы
19. Упругие волны в однородном полупространстве при возбуждении колебаний точечным источником
20. Явление дифракции
21. Отражённые волны в среде с единственной плоской границей раздела при возбуждении колебаний точечным источником
22. Преломлённые волны в среде с единственной плоской границей раздела при возбуждении колебаний точечным источником
23. Методы определения скорости по годографу отражённой волны.
24. Методы построения отражающей границы по годографу отражённой волны.
25. Системы наблюдений сейсморазведки МОВ.
26. Идея метода ОСТ.
27. Стандартный граф обработки сейсмических данных
28. Методы определения скоростей по годографам преломлённых волн.

Расписание экзаменов

 Результаты экзаменов

Студенты групп РФ, НЕ допущенные к экзамену по сейсморазведке (не сданы лабораторные работы) по состоянию на 27 мая 2009 г.:

Кибитов, Никитин, Митяев, Пресняков, Арбузов, Малышев, Волков, Гаркуша, Одиноков.