Анотація до роботи:

Д.М.Гринь «Дисипативні функції середовища за даними сейсмічних хвиль». – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 04.00.22 – геофізика. – Інститут геофізики ім. С.І.Субботіна НАН України, Київ, 2005 р.

Роботу присвячено вивченню і застосуванню дисипації сейсмічної енергії та визначенню функцій, що залежать від втрат на шляху поширення хвиль у надрах Землі. Запропоновано методику і алгоритмічно-програмний комплекс для підвищення точності і роздільності методу. Розглянуто передатні і перехідні характеристики середовища, комплекснозначні фазові і групові швидкості, логарифмічні декременти згасання (ЛДЗ) та інші функції. Для розв’язку цих задач розроблено методи регуляризації і корекції результатів оцінки мінімально-фазових характеристик за перетворенням Гільберта.

Запропоновано вирази для продовження розривних головних значень фазових спектрів до неперервності у повних кутах. На цій основі розроблено статистичний метод визначення немінімально-фазових характеристик і відповідних сигналів. Результати використано для оцінки функцій поглинання, фазової корекції хвиль і фазової деконволюції

Оптимізовано апроксимацію сейсмічних трас вузькосмуговими базисними функціями. Їх застосовано для розробки частотного методу підвищення роздільності сейсмічних хвиль і нового методу побудови часових розрізів ЛДЗ. Всі розробки випробувано на тестових і фактичних даних. Виявлено нові можливості вивчення, будови і стану надр Землі.

Основні наукові результати зводяться до такого.

1. Розроблено методи регуляризації і корекції перетворення Гільберта для визначення мінімально-фазових характеристик сейсмічних сигналів з урахуванням особливостей хвильового поля, що необхідні для оцінки дисипативних функцій середовища. Зокрема:

а) запропоновано алгоритми для калібрування модулів амплітудних спектрів. Це забезпечує єдиність і стійкість оцінок фазових характеристик;

б) встановлено, що у зв’язку з обмеженням смуги частот для визначення інтеграла Гільберта у квадратурах виникають нелінійний тренд і особливості на частотах границь інтегрування. Запропоновано метод вилучення цих особливостей;

в) визначено раніше невідому сталу складову мінімально-фазової характеристики спектра сигналу. Якщо її враховувати, то мінімально-фазовий сигнал набуває форми реального.

2. Запропоновано формули для продовження розривних головних значень фазових спектрів до неперервності у повних кутах. На їх основі розроблено статистичний метод визначення фазових спектрів і сигналів, на які не накладається умова мінімальної фазовості. За ними визначається час затримок гармонік, забезпечується точність рішення спектральних задач, реалізуються фазова корекція і варіант фазової деконволюції, за якою основні екстремуми трансформованої сейсмічної траси відповідають моментам вступу сигналів.

3. Запропоновано метод частотної корекції для підвищення роздільності сейсмічних хвиль. Він грунтується на оптимізованій апроксимації сейсмічних трас вузькосмуговими базисними функціями, їх нормуванні, фазовій корекції і сумі складових. Метод є стійкою альтернативою деконволюції.

4. Запропоновано нові алгоритми за неперервними фазовими характеристиками та за обвідними базисних функцій для визначення фазових і групових швидкостей поверхневих та відбитих хвиль, їх дійсних і уявних складових, співвідношень залежно від поглинання, напряму руху точок у середовищі, зміни форми сигналу у часі та просторі тощо. Запропоновано алгоритми для визначення перехідних і передатних характеристик середовища із застосуванням інтегральних рівнянь першого і (для регуляризації оцінок) другого роду та визначення інших функцій дисипації.

5. Розроблено новий високороздільний метод визначення ЛДЗ на основі обвідних базисних функцій і побудовані часові розрізи за даними СГТ і СГ. Опрацьовано ряд профілів за результатами наземних і морських спостережень. За даними ЛДЗ відображені основні елементи будови і стану геологічного розрізу, згідно із вхідними даними. Виявлені нові особливості: зональність, прояви овальних утворень типу насувів, наявність субвертикальних точкових аномалій «ланцюгового» типу тощо. Ці аномалії можуть мати пошукове значення.

6. У Додатку на засадах експериментальних досліджень розглянуто передумови досліджень середовища на основі динамічних ознак хвильового поля, зокрема вплив ВЧР на формування сигналу та поверхневих хвиль-перешкод. Запропоновані методи послаблення їх впливу та інше.

Публікації автора:

1. Гринь Д.Н. Диссипативные функции, фазовые и групповые скорости поверхностных волн // Геофиз. журн. — 1997. — 19, № 2 . — С. 72 — 82.

2. Гринь Д.М. Побудова часових розрізів логарифмічних декрементів згасання за сейсмічними даними //Нафт. і газ. пром. — 1999. — №5. — С. 12—14.

3. Гринь Д.М. Базисні функції, спектральна корекція та обвідні сейсмічних трас //Геофіз. журн. — 2000. 23, № 3. — С. 95—105.

4. Гринь Д.М. Регуляризація і корекція мінімально-фазового спектра за перетворенням Гільберта та оцінка сигналу //Там само. — 2000. 22, № 5. — С. 83—96.

5. Гринь Д.М. Логарифмічні декременти та інші функції згасання сейсмічних хвиль // Там само. — 2001. — 23, № 4. — С. 72—82.

6. Харитонов О.М., Гринь Д.Н. Фазовые спектры отраженных волн в многослойных средах //Там само. — 1997. — 19, № 6. С. 18—27.

7. Гринь М.Є., Гринь Д.М. Продовження по неперервності головних значень фазових спектрів та їх застосування // Доп. НАН України, 1997. № 2, С.113—118.

8. Гринь М.Є., Лисинчук Д.В., Гринь Д.М. Побудова часових розрізів псевдошвидкостей та декрементів згасання за даними СГТ у нафтогазових регіонах України // Геофізичні дослідження на рубежі ХХІ століття. — Київ, 1999. — С. 85—90.

9. Гринь Д.М., Слобода О.В., Гринь М.Є. Поляризаційний аналіз хвиль, пов’язаних з ВЧР //Геологія Чорного і Азовського морів. — Київ: 2000. С. 254—264.

10. Гринь Д.Н., Быцань Е.Н., Гринь Н.Е. Исследование неупругих особенностей горных пород по сейсмическим данным //Наук. вісн. Нафтогаз. академії України. — 2001. —№ 4. — С. 104—106.

11. Гринь Д.М., Гринь М.Є. Алгоритми для корекції фазових спектрів сейсмічних хвиль // Геоінформатика. — 2003. — № 3. — С. 65—72.

12. Гринь М.Є., Лисинчук Д.В., Гринь Д.М. Часові розрізи ПАК і декрементограми і їх інтерпретація: Тези доп. і повідомлень наук.-практ. конференції ”Стан проблеми і перспективи розвитку нафтогазового комплексу Західного регіону України”, Львів, 28—30 берез. 1995 р. Львів, 1995. — С. 132.

13. Гринь М.Є., Лящук Д.Н., Борсук В.А., Гринь Д.М. Роль верхньої частини розрізу у формуванні сейсмічного хвильового поля //Там само. С.121.

14. Лисинчук Д.В., Гринь М.Є., Гринь Д.М. Перетворення часових розрізів для їх застосування у ПГР // “Нафта і газ України-96”, Матеріали наук. практ. конф. Харків, 14—16 трав., 1996. —Харків, 1996. — С.40.

15..Gryn’M, D.Gryn’ D. Time sections of the attenation decrements //Ann. Geophys. — 1998. — 16. — p.154.

16. Гринь М.Є., Гринь Д.М., Мукоєд Н.І. Визначення та застосування фазових характеристик сейсмічних сигналів // «Нафта і газ України», Івано-Франківськ, 31 жовт. — 3 листоп. 2000 р. — Івано-Франківськ, 2000. — Т. 1. — С. 328—329.

17. Бицань Є.М., Гринь М.Є., Гринь Д.М. Застосування реологічних тіл для створення моніторингу промислових об’єктів: Тези доп. ІІ Міжнар. конф. «Геофізичний моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища». — Київ: Київ. Нац. Ун-т ім. Т.Шевченка, 2001. С. 61—62.

18. Гринь М.Є., Ващенко Г.І., Гринь Д.М. Фокусування сейсмічних хвиль // Там само. — С. 16 — 17.

19. Гринь Д.М., Гринь М.Є. Субвертикальні «ланцюгові» аномалії за даними логарифмічних декрементів згасання сейсмічних хвиль: Тези доп. УІІІ наук. конф. молодих вчених та спеціалістів Інституту геології і геохімії горючих копалин НАН України та НАК «Нафтогаз України». — Львів, 2003. С. 50.

20. Гринь М.Є., Гринь Д.М. Мукоєд Н.І. Збільшення роздільності сейсмічних хвиль за методом частотної корекції //Том 1, 2004. Матеріали 8-ї Міжнар. конф. “Нафта і газ України 2004”, Судак, 29 верес. – 1 жовт. 2004 р. — Київ, 2004. — 308 – 309.