Коректність скінченно-різницевих задач продовження часового та хвильового полів для міграційного зображення границі фундаменту
DOI:
https://doi.org/10.24028/gj.v45i6.293306Ключові слова:
коректність, міграція відбитих/заломлених хвиль, зворотне продовження хвильового поля, пряме продовження часового поля, профілі DSS (WARRP), рівняння ейконалу, хвильове рівнянняАнотація
У сучасній сейсморозвідці процедура міграції відіграє важливу роль для подальшої інтерпретації спостережених даних. Саме міграція дає можливість відобразити глибинну будову геологічного розрізу за динамічними характеристиками зареєстрованих хвильових полів.
При обробці даних глибинного сейсмічного зондування (ГСЗ, зарубіжний аналог WARRP (wide angle reflection/refraction profiling)), стандартні методи міграції є неефективними, що пов’язано з особливостями систем спостереження. Всі існуючі методи міграції переважно ґрунтуються на відбитих хвилях, які мають обмежений інтервал реєстрації. Хвильове поле при ГСЗ спостерігається на відстанях від джерел, які сягають кількох сотень кілометрів, нерегулярний крок між приймачами становить в середньому 1—3 км. За таких умов складно, а іноді й неможливо виділити відбиті хвилі.
Розроблена в Інституті геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України модель скінченно-різницевої міграції поля відбитих/рефрагованих хвиль довела свою ефективність при побудові міграційних зображень глибинної будови розрізу за даними ГСЗ, спостереженими в різних регіонах світу. Основною відмінністю даного методу міграції є використання рефрагованих хвиль як опорних, зареєстрованих у віддаленій зоні джерела. Водночас виникає питання коректності відтворення глибинної будови розрізу на міграційному зображенні, що залежить від коректності методів розрахунку. Алгоритм скінченно-різницевої міграції поля відбитих/рефрагованих хвиль містить продовження часового та хвильового полів. Наведено доказ математичної коректності розв’язання диференціальних рівнянь ейконалу та скалярного хвильового рівняння скінченно-різницевим методом, на яких ґрунтуються продовження часового та хвильового полів відповідно.
Зіставлення сформованих міграційних зображень та швидкісних моделей, розрахованих променевим моделюванням верхньої кори вздовж профілів PANCAKE та TTZ-South, дає можливість стверджувати, що поєднання результатів кінематичної та динамічної обробки даних ГСЗ підвищує інформативність їх подальшої інтерпретації.
Посилання
Baysal, E., Kosloff, D.O., & Sherwood, J.W.C. (1983). Reverse time migration. Geophysics, 48, 1514—1524. https://doi.org/10.1190/1.1441434.
Claerbout, J.F. (1985). Imaging the Earth’s interior. Oxford: Blackwell, 398 p.
Gardner, G.H.F. (Ed.). (1985). Migration of Seismic Data. Tulsa, OK, Society of Exploration Geophysicists Monograph Series, 462 p.
Godunov, S.K., & Ryabenkiy, V.S. (1977). Difference schemes. Moscow: Nauka, 440 p. (in Russian).
Janik, T., Starostenko, V., Aleksandrowski, P., Yegorova, T., Czuba, W., Środa, P., Murovskaya, A., Zajats, K., Kolomiyets, K., Lysynchuk, D., Wуjcik, D., Mechie, J., Głuszyński, A., Omel-chenko, V., Legostaeva, O., Tolkunov, A., Ama¬shukeli, T., Gryn, D., & Chulkov, S. (2021). TTZ-SOUTH seismic experiment. Geofizi¬ches¬kiy Zhurnal, 43(2), 28—44. https://doi.org/10. 24028/gzh.v43i2.230189 (in Ukrainian).
Makris, J., Rihm, R., & Egloff, F. (1999). WARRP (Wide Aperture Reflection and Refraction Profiling): The principle of successful data acquisition where conventional seismic fails. Seg Technical Program Expanded Abstracts, 989—992. https://doi.org/18. 10.1190/1.1821279.
Murovskaya, A., Verpakhovska, O., Hnylko, O., Chorna, O., & Yegorova, T. (2023). Transcarpathian Depression: Study of Low-Velocity Zones in the Earth’s Crust Based on the Seismic Regional Profiles Data. Geofizicheskiy Zhurnal, 45(2). https://doi.org/10.24028/gj.v45i2.278310.
Pilipenko, V.N., Makris, J., Thibault, H., & Verpakhovskaya, A.O. (2003). Possible applications of the refraction migration in studies of the crustal structure. Fizika Zemli, (6), 94—101 (in Russian).
Pilipenko, V.N., & Verpakhovskaya, A.O. (2003). Features of migration transformation of the field of refracted waves. Geofizicheskiy Zhurnal, 25(1), 42—55 (in Russian).
Pilipenko, V.М., Verpakhovska, O.O., Starostenko, V.I., & Pavlenkova, N.I. (2011). Wave images of the crustal structure from refractions andwide-angle reflections migration along the DOBRE profile (Dnieper-Donets paleorift). Tectonophysics, 508(1-4), 96—105. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2010.11.009.
Samarskiy, A.A. (1983). Theory of difference sche¬mes. Moscow: Nauka, 616 p. (in Russian).
Samarskiy, A.A., & Gulin, A.V. (1973). Stability of difference schemes. Moscow: Nauka, 416 p. (in Russian).
Samarskiy, A.A., & Popov, Yu.P. (1980). Difference methods for solving gas dynamics problems. Moscow: Nauka, 352 p. (in Russian).
Sinha, D.P., Vishnoi, D.K., Basu, S., & Singh, V.P. (2009). A brief comparison of the efficacy of four migration algorithms — a sub-basalt example. Geohorizons, 24—27.
Starostenko, V., Janik, T., Kolomiyets, K., Czuba, W., Sroda, P., Lysynchuk, D., Grad, M., Kovács, I., Stephenson, R., Lysynchuk, D., Thybo, H., Artemieva, I.M., Omelchenko, V., Gintov, O., Kutas, R., Gryn, D., Guterch, A., Hegedűs, E., Komminaho, K., Legostaeva, O., Tiira, T., & Tolkunov, A. (2013). Seismic velocity model of the crust and upper mantle along profile PANCAKE across the Carpathians between the Pannonian Basin and the East European Craton. Tectonophysics, 608, 1049—1072. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2013.07. 008.
Starostenko, V.I., Omelchenko, V.D., Lysynchuk, D.V., Legostaeva, O.V., Gryn, D.M., & Kolomiets, K.V. (2009). Study of the deep structure of the earth’s crust and upper mantle along the Debrecen-Mukacheve-Rivne WARRP profile (PANCAKE-08 project). Geoinformatics, (2), 25—29 (in Ukrainian).
Sun, W., Fu, L.-Y., & Zhou, B. (2012).Common-angle image gathers for shot-profile migration: An efficient and stable strategy. Exploration Geophysics, 43(1), 1—7. https://doi.org/10. 1071/EG11038.
Verpakhovskaya, O.O. (2021). Technique for the imaging crystalline basement according to the WARRP data. Geofizicheskiy Zhurnal, 43(5), 127—149. https://doi.org/10.24028/gzh.v43i5.244076 (in Russian).
Verpakhovskaya, A., Pilipenko, V., & Budkevich, V. (2015). 3D finite-difference migration of the field of refracted waves. Geofizicheskiy Zhurnal, 37(3), 50—65. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v37i3.2015.111102 (in Russian).
Verpakhovska, A., Pilipenko, V., & Pylypenko, Е. (2017). Formation geological depth image according to refraction and reflection marine seismic data. Geofizicheskiy Zhurnal, 39(6), 106—121. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v39i6.2017.116375 (in Russian).
Verpakhovskaya, O., Pylypenko, V., & Chornaya, O. (2021). Features of the seismic migration method in the RomUkrSeis profile data processing. ХХth Intern. Conf. on Geoinformatics: Theoretical and Applied Aspects, Kyiv, Ukraine, 10—13 May 2021 (pp. 1—6). https://doi.org/10.3997/2214-4609.20215521058.
Verpakhovskaya, A., Pylypenko, V., Yegorova, T., & Murovskaya, A. (2018). Seismic image of the crust on the PANCAKE profile across the UkrainianCarpathians from the migration method. Journal of Geodynamics, 121, 76—87. https://doi.org/10.1016/j.jog.2018.07.006.
White, R.S. (2020). Wide-angle refraction and reflection. Regional Geology and Tectonics (Second Edition) Volume 1: Principles of Geologic Analysis, 557—570. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-64134-2.00019-5.
Yegorova, T., Verpakhovska, О., & Murovskaya, G. (2022). Three-layer structure of the Carpathian sedimentary prism from the results of seismic migration on the PANCAKE and RomUkrSeis WARR profiles. Geofizicheskiy Zhurnal, 44(2), 152—169. https://doi.org/10.24028/gj.v44i2.256270.
Zhang, Y., Xu, S., Tang, B., Bai, B., Huang, Y., & Huang, T. (2010). Angle gathers from reverse time migration The Leading Edge, 29, 1364—1371. http://dx.doi.org/10.1190/1.3517308.
Zhou, H.-W., Hu, H., Zou, Z., Wo, Y., & Youn, O. (2018). Reverse time migration: A prospect of seismic imaging methodology. Earth-Scien¬ce Reviews, 179, 207—227. https://doi.org/10. 1016/j.earscirev.2018.02.008.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 O. Verpakhovska, O. Chorna
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
