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相似文献
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1.
周浩  符力耘 《地球物理学报》2018,61(3):1083-1094

实际地球介质的弹性波衰减,无论是对于地球内部结构反演、含油气储层描述,还是对于地震岩石物理本身的基础研究而言,都十分重要.通过岩石物理实验测量岩石的弹性波衰减是相关研究的基本手段,而谱比法是一种最常用的测量方法.利用谱比法测量的弹性波衰减,简称谱比法衰减,由介质的本征吸收特性和非均质散射特性共同决定.然而,在谱比法理论中,没有将这两种衰减特性的作用区分对待.因此,实验室测量的谱比法衰减中是否含有散射特性,其散射特性是否可以忽略,常不明确.本文基于对岩石物理实验中样品波形特征的基本认识,通过能流理论描述了弹性波的本征吸收和非均质散射过程,以及对应的尾波形成机理.文章还应用能流理论测量岩石的弹性波衰减,即能流法衰减.无论是通过理论推导,还是通过实验验证,谱比法衰减与能流法衰减都显示出良好的一致性.这两种直达波衰减的一致性暗示了谱比法衰减中存在着两种衰减特性.文中还对比分析了谱比法衰减与喷射流本征衰减的实验结果,该结果同样展示了谱比法衰减中可能存在着散射特性.因此,通过能流理论,可以利用样品波形的尾波特征定性判断谱比法衰减中可能存在的散射特性.即异常明显的尾波振幅可能意味着强烈的直达波非均质散射,谱比法衰减中的散射特性因而不可忽略.

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2.
利用Metravib热机械分析仪, 在天然地震的频率和温度范围内, 首次对泵油和甘油饱和两种孔隙度的彭山砂岩的衰减和速度频散进行了实验研究. 结果表明, ① 泵油饱和彭山砂岩对频率和温度的依赖呈热激活弛豫规律; ② 杨氏模量和弹性波速度与孔隙度、 温度呈负相关, 与饱和液体的黏滞系数、 频率呈正相关; ③ 频散效应因频率上升而增强, 因温度增高而减弱. 这一规律性的结果为地震波理论研究提供了实验基础.  相似文献   

3.
波场在含流体的孔隙介质中传播时会产生频散和衰减现象.波场的频散和衰减与孔隙介质的岩石物理属性有关,包括孔隙度、渗透率、流体属性等.现有的三维裂缝/软孔隙网络模型利用椭圆截面纵横比的变化模拟从扁裂缝、软孔隙到硬孔隙的多种情况,而未考虑同时包含孔隙和裂缝的全局性网络空间.为了更好地描述裂缝-孔隙空间,本文提出同时包含裂缝和孔隙的三维裂缝-孔隙网络模型,并给出渗透率的计算方法.通过体积平均法推导了三维裂缝/软孔隙网络模型和三维裂缝-孔隙网络模型的波动方程,利用平面波分析方法得到纵波频散/衰减曲线的表达式,同时应用数值模拟研究了总孔隙度、裂缝孔隙度、裂缝纵横比、裂缝数密度、孔隙流体黏度对纵波衰减和速度频散特征的影响.结果表明,在三维裂缝-孔隙网络模型下,总孔隙度、裂缝参数等对纵波频散衰减特征的影响与三维裂缝/软孔隙网络模型相似.具体表现为:纵波在高频段内出现频散和衰减现象.孔隙度的变化主要影响逆品质因子曲线峰值的大小;裂缝数密度主要控制速度显著变化的范围;裂缝纵横比对纵波速度和特征频率有显著影响.  相似文献   

4.
地下多孔介质中的孔隙类型复杂多样,既有硬孔又有扁平的软孔.针对复杂孔隙介质,假设多孔介质中同时含有球型硬孔和两种不同产状的裂隙(硬币型、尖灭型裂隙),当孔隙介质承载载荷时,考虑两种不同类型的裂隙对于孔隙流体压力的影响,建立起Biot理论框架下饱和流体情况含混合裂隙、孔隙介质的弹性波动方程,并进一步求取了饱和流体情况下仅由裂隙引起流体流动时的含混合裂隙、孔隙介质的体积模量和剪切模量,随后,在此基础上讨论了含混合裂隙、孔隙介质在封闭条件下地震波衰减和频散的高低频极限表达式.最后计算了给定模型的地震波衰减和频散,发现地震波衰减曲线呈现"多峰"现象,速度曲线为"多频段"频散.针对该模型分析讨论了渗透率参数、裂隙纵横比参数以及流体黏滞性参数对于地震波衰减和频散的影响,表明三个参数均为频率控制参数.  相似文献   

5.
地震波在含孔隙、裂隙斑块饱和介质传播过程中会诱发多个尺度孔隙流体流动而产生衰减和速度频散.在含有宏观尺度“Biot流”和介观尺度“局域流”衰减诱导机制的周期性层状孔隙介质模型基础上,引入了微观尺度硬币型和尖灭型裂隙“喷射流”的影响,构建了周期性层状含孔隙、裂隙介质模型.利用双解耦弹性波动方程的方法数值计算了该模型地震频带的纵波衰减和速度频散并与周期性层状孔隙介质模型做了对比研究.分析了该模型在不同裂隙参数(裂隙密度、裂隙纵横比)及裂隙体积含量下的纵波衰减和频散特征,裂隙密度越高对于纵波衰减和频散的影响越大,裂隙纵横比越小,由裂隙引起的纵波衰减部分向高频段移动,裂隙体积含量越少,纵波衰减先降低后小幅增加再降低,频散速度增加,并逐渐接近于周期性层状孔隙介质模型的纵波衰减和频散速度曲线.最后研究了周期性层状含孔隙、裂隙介质模型有效平面波模量的高低频极限以及流固相对位移在该模型中的分布特征.  相似文献   

6.
周期成层Patchy模型中纵波的频散和衰减研究   总被引:2,自引:4,他引:2       下载免费PDF全文
刘炯  马坚伟  杨慧珠 《地球物理学报》2009,52(11):2879-2885
本文用孔隙介质力学的方法来研究纵波在介观周期成层Patchy模型的传播问题.相对于White方法,该方法少了不同介质分界面处的流体压力不等的假设,推导过程更为严密;和Dutta的双相方程解耦方法比较,文中方法直接求解双相方程,形式上更为直观.当纵波通过周期成层孔隙模型时,在低频段用孔隙弹性力学得到纵波频散和衰减结果与用White公式得到的结果符合得很好;周期成层的Patchy孔隙模型由于其空间排列的周期性使其成为孔隙弹性声子晶体,在其频散和衰减曲线上的高频段会出现多个禁带和通带,这使得速度不会随频率单调递增,衰减峰也不只一个.对于地震频段,随着渗透率降低模型的衰减峰向低频移动,这和实际观测结果一致,和传统Biot理论预测结果正相反;随着含气量上升纵波衰减峰值先上升后下降,其最大值出现在含气量0.1左右,这和相关实验结果一致.研究结果表明该模型可以定性解释观测到的地震衰减结果.  相似文献   

7.
本文采用Rayleigh理论描述纵波激励下非饱和岩石中气泡的局域流体流动,从经典力学的哈密顿原理导出了双重孔隙介质中的波传播方程,即Biot-Rayleigh方程.方程的格式简洁,参数少,所有相关参数物理可测,因此,方程具有较好的物理可实现性.基于相同的岩石与前人理论对比,初步验证了本理论的有效性.对三个地区的砂岩储层进行了分析,结果显示:地震频段内纵波对储层是否含气非常敏感,但对含气饱和度指示性不佳,且随着孔隙度降低,纵波频散与衰减在中低频段更为显著;含甲烷与含二氧化碳的砂岩储层均呈第三类AVO响应特征,很难从叠前分析技术中鉴别;理论预测的纵波频散随饱和度与频率变化的趋势与特征,与多频段实验观测结果一致.  相似文献   

8.
消除探地雷达数据的子波衰减和频散可以很好地提高探地雷达的勘探深度和勘探分辨率.常用的消除探地雷达数据的子波衰减和频散方法为反Q滤波方法.该方法需要利用地下介质的Q参数,但是正确求取地下介质的Q参数很困难.针对这一问题,本文提出了一种消除探地雷达数据的子波衰减和频散的反滤波方法.该方法以地下介质反射系数是随机数为前提,利用地下介质等效滤波器具有最小相位这个特性,通过求取等效滤波器的振幅谱来求取等效滤波器的反滤波器.最后,利用该反滤波器对探地雷达数据进行反滤波,实现消除探地雷达数据的子波衰减和频散.  相似文献   

9.
双侧向型复电阻率测井响应的数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
《地震地质》2005,27(3):412-419
在二维地层模型条件下,应用有限元方法模拟了双侧向模式的复电阻率测井仪器在不同频率下的响应,结果表明当频率很低时,复电阻率测井的响应接近双侧向测井的响应;随着频率的提高,复电阻率测井的响应幅度降低。当地层具有一定的频散效应时,可以利用不同频率下的复电阻率测井响应直观地区分油水层  相似文献   

10.
孔隙介质中的地震波传播一直是油气地震勘探领域的研究热点和难点问题.该科学难题源自不同尺度的裂隙、孔隙、溶洞与岩石骨架之间的耦合作用,导致地震波场特征复杂.目前相关的研究主要集中于探索孔隙介质中地震波的传播机制及地震响应的特征与变化规律,包括对地震波在复杂孔隙介质中传播,进行比较精确的数学物理描述以及数值实现.地球物理学家们集中于研究垂直于地层层面方向入射的地震波频散和衰减,而忽略了实际地球介质中的地震波是以任意角度(方向)入射并进行传播的普遍性情况.在前人的研究基础上,本文的创新之处在于将纵波的入射方向扩展到平行于流体饱和的周期性层状孔隙介质模型层面方向.针对流体饱和的周期性层状孔隙介质模型,提出了介观波致流(Wave-induced Fluid Flow, WIFF)对流体饱和孔隙层状介质中平行于层面方向入射的纵波频散、衰减及频变各向异性的新模型.利用准静态Biot孔弹性方程推导出了模型的孔隙压力、流体流动速度、平均应力和平均应变等物理量的解析表达式,进而得到流体饱和的周期性层状孔隙介质复纵波模量的精确解析解.然后,利用复纵波模量讨论了纵波速度频散、衰减和频变各向异性特征,讨论了背景...  相似文献   

11.
利用云南省地震局遥测台网记录的地震波形资料,采用多流逝时间窗分析方法,得到了云南地区不同台站的散射衰减和吸收衰减,并通过单次散射模型得到了不同台站的尾波衰减.研究结果显示,云南地区的散射衰减、吸收衰减、总衰减和尾波衰减空间分布以金沙江—红河断裂带为界,均表现出西部低,东部高的特征.云南地区地震波衰减以吸收为主,2~4 Hz、4~8 Hz、8~16 Hz三个频带各台站的吸收衰减Q-1i均大于散射衰减Q-1c,1~2 Hz除个别台站的吸收衰减明显小于散射衰减,其它台站均大于或接近散射衰减.尾波衰减Q-1c在1~2 Hz稍大于吸收衰减而小于总衰减,在2~4 Hz、4~8 Hz、8~16 Hz与总衰减接近,个别台站大于总衰减Q-1t.云南地区散射衰减与频率的关系为Q-1s=0.0138f-1.61,吸收衰减与频率的关系为Q-1i=0.0119f-0.86,总衰减与频率的关系为Q-1t=0.0247f-1.1,尾波衰减与频率的关系为Q-1c=0.0129f-0.71.与世界其它地区相比,云南地区的散射衰减处于中等偏低的水平,吸收衰减处于中等偏高的水平.  相似文献   

12.
The characteristic of seismic coda wave attenuation in Yunnan area in 7 frequency-bands range from 1 Hz to 20 Hz was estimated by using the local earthquake's waveform data recorded from 22 Yunnan digital seismic stations.Coda attenuation Q-c1 of each station was firstly calculated by single scattering method. Then, mean free path Le and seismic albedo Bo of each station were calculated, and scattering attenuation Q-1s and intrinsic attenuation Q-1i were separated from total attenuation Q-1t by multiple lapse time window analysis based on the multiple scattering model in uniform random isotropic scattering medium. The attenuating characteristics in Yunnan show that most value of Le are in 10~30 km, with maximal within 2~6 Hz;Bo are about 0.5 at 1~2 Hz, but less than 0.5at other frequency-bands, which means Q-1i is comparable with Q-1s at 1~2 Hz, and after 1~2 Hz, Q-1i is greater than Q-1s and dominates the attenuation process. Q-1c is close to Q-1i at other frequency bands except 1~2 Hz.Results show that Q-1 especially Qs-1 varies spatially, Q-1 in eastern Yunnan zone is a bit higher than in northwestern Yunnan zone;northwestern Yunnan zone higher than southwestern Yunnan zone. Comparing with other results in global, Qs-1 in Yunnan is lower than the global average value among these results, Q-1i is higher than the global average value, and Q-1t lies the middle among these results.  相似文献   

13.
Numerical modelling ofSH wave seismograms in media whose material properties are prescribed by a random distribution of many perfectly elastic cavities and by intrinsic absorption of seismic energy (anelasticity) demonstrates that the main characteristics of the coda waves, namely amplitude decay and duration, are well described by singly scattered waves in anelastic media rather than by multiply scattered waves in either elastic or anelastic media. We use the Boundary Integral scheme developed byBenites et al. (1992) to compute the complete wave field and measure the values of the direct waveQ and coda wavesQ in a wide range of frequencies, determining the spatial decay of the direct wave log-amplitude relation and the temporal decay of the coda envelope, respectively. The effects of both intrinsic absorption and pure scattering on the overall attenuation can be quantified separately by computing theQ values for corresponding models with (anelastic) and without (elastic) absorption. For the models considered in this study, the values of codaQ –1 in anelastic media are in good agreement with the sum of the corresponding scatteringQ –1 and intrinsicQ –1 values, as established by the single-scattering model ofAki andChouet (1975). Also, for the same random model with intrinsic absorption it appears that the singly scattered waves propagate without significant loss of energy as compared with the multiply scattered waves, which are strongly affected by absorption, suggesting its dominant role in the attenuation of coda waves.  相似文献   

14.
利用波形互相关方法识别乳山震群中的重复地震,挑选一组在时间上跨越2015年5月22日ML 5.0地震的重复地震序列(repeating earthquake sequences,RES),利用测算单台直达P波第一个周期信号频散衰减特性的方法,估算乳山震群震源区介质品质因子,结果显示,不同路径下Qm值随时间的变化形态基本一致,即此次ML 5.0地震前Qm值升高,临震及震后Qm值下降并恢复至震前水平。同时,通过对震源区近场及远场应力状态的相关性分析,认为此次ML 5.0地震发生在远场作用下区域构造应力状态调整过程中,与区域构造的介质状态、断层分布、速度结构密切相关。  相似文献   

15.
An apparatus is described which provides for the investigation of viscoelasticity/anelasticity in geologic and related materials under conditions of high pressure and temperature. Cylindrical specimens are tested in torsion—a geometry particularly well suited to shear mode observations at the low strain amplitudes of the linear regine. Forced oscillation experiments allow the measurement of disperision and attenuation at the low frequencies of teleseismic wave propagation. The conduct of complementary forced oscillation and creep tests allows recoverble anelastic strains to be distinguished from those of permanent viscous deformation. It has been demonstrated that robust measurements can be made at strain amplitudes below 10–5 and frequencies of 1 mHz–1 Hz, underP-T conditions to 300 MPa and 1200°C. The prospects for further development of this facility are outlined.  相似文献   

16.
地震数据去噪中的小波方法   总被引:5,自引:12,他引:5       下载免费PDF全文
地震资料去噪是地震数据处理中是必不可少的步骤,随着地震勘探的进步和勘探目的层加深,对地震资料的信噪比和分辨率提出了越来越高的要求.小波分析作为一个新兴的数学方法在地震资料去噪中也有巨大的潜力.本文从小波去噪的特点出发,介绍了小波分频和小波域阈值去噪的特点,并详细总结了地震资料去噪中的小波方法,主要有面波的压制和随机噪声的衰减.最后简要叙述了地震资料小波去噪的一些问题和发展.  相似文献   

17.
This paper describes the findings of the study pertaining to the laboratory measurements of longitudinal wave velocities and attenuation coefficients of various Gondwana rocks of Chikhalgaon, Saoner and Agarjhari areas of Chanda-Wardha valley coalfield. It is found that Barakar sandstones, in general, have higher longitudinal wave velocities than Barakar and Talchir shales and Kamthi sandstones. Of the Barakar sandstones, the fine grained feldspathised variety has the maximum velocity. Attenuation coefficients of coarse-grained rocks are higher than those of fine grained ones. Black carbonaceous shales of Barakar are characterised by moderately high longitudinal wave velocities and attenuation coefficients. Coals are characterized by low longitudinal wave velocities and high attenuation coefficients. Longitudinal wave velocities of the rocks along the bedding plane are always higher than those perpendicular to the bedding plane.  相似文献   

18.
致密砂岩普遍具有低孔、低渗及微裂缝发育的地质特征,并且呈现出很强的非均匀性.致密砂岩储层与常规砂岩储层比较,具有明显的岩石物理性质、渗流力学性质方面的差异.致密砂岩内部的非均匀性对弹性波频散、衰减有显著影响,其中包括孔隙结构的非均匀性,即岩石内部孔隙参数的不均一性,以及孔隙内部不相混溶流体的非均匀分布;此外,非均匀性的尺度也决定了波出现显著频散与衰减的频段.综合考虑致密砂岩孔隙结构非均匀性及流体斑块状饱和的非均匀性,本文采用双双重孔隙介质结构模拟了致密砂岩的弹性波响应,分析了同时具备两类非均质性岩石中的波传播特征.调查分析了两组分别来自中国鄂尔多斯盆地苏里格气田及四川盆地广安气田的不同类型致密砂岩储层的岩芯超声波实验数据,给出了岩石样本的弹性波速度频散与衰减曲线.结果显示理论模型预测结果与完全饱和、部分饱和岩石的实验数据吻合良好.对两个地区致密砂岩岩芯数据进行对比分析,苏里格致密砂岩样本总体上比广安致密砂岩渗透率高,在各孔隙度范围内,特征模拟显示苏里格样本的裂隙尺寸明显大于广安样本.广安致密砂岩在低孔隙度范围内发育了更多、更小的颗粒裂隙/接触.致密砂岩的速度频散与衰减结果受流体黏度、晶体破裂及流体斑块状饱和的共同影响.此外,孔隙度越大,部分饱和岩石中斑块状饱和机制对总衰减的贡献越低,与之相对,结构非均质性所占的比重则有所增强.  相似文献   

19.
We present the first systematic study of attenuation derived from the S-wave coda in the frequency range 1-32 Hz for the southern part of the Netherlands and its surroundings. For this we used two methods, the codaQ (Q c) method and the Multiple Lapse Time Window (MLTW) method. In the interpretation of the results both single and multiple scattering in a half space are considered. Our aim is to validate these interpretations in our region and to try to identify theeffects of attenuation due to intrinsic absoprtion (Q i)and scattering attenuation (Q s). For this we analyzedmore than 100 3-component high-quality digital seismograms from 43 crustalevents and 23 different stations in the Netherlands, Germany and Belgium.Coda Q results show smaller Q c (=Q 0fn) values for epicentral distances shorter than 25 km (Q 0=90) compared to larger epicentral distances (Q 0=190), but similar frequency dependence (f-0.9). Interpretation of MLTW results provided a seismic albedo smaller then 0.5, suggesting that the intrinsic absorption dominates over scattering in this region. Both Q i and Q s show similar frequency dependences as Q c. These results are comparable to those obtained in other areas, but we also show that more sophisticated models are required to remove ambiguities in the interpretation. For short lapse times and shortevent-station distances we find for the simple half space model a correspondinginterpretation of both methodologies, where Q c correspondsto Q t, suggesting that a model with single scattering in ahalf space is appropriate. For long lapse times and long event station distances, however, we find that the S-wave coda is, most probably, too much influenced by crust-mantel heterogenities and more sophisticated Qinversion models using larger data sets are required for more reliable attenuation estimates.  相似文献   

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