Коэффициент неупругого затухания

В сейсмологии отражения, коэффициент неупругого затухания, часто выражаемый как коэффициент качества сейсмических данных или Q (который обратно пропорционален коэффициенту затухания), количественно оценивает влияние неупругого затухания на сейсмический импульс, вызванный жидкостью движение и трение по границам зерен. Когда сейсмическая волна распространяется через среду, упругая энергия, связанная с волной, постепенно поглощается средой, в конечном итоге превращаясь в тепловую энергию. Это известно как поглощение (или неупругое затухание) и в конечном итоге приведет к полному исчезновению сейсмической волны.

• 1 Коэффициент качества, Q
• 2 Измерение Q
  • 2.1 Метод спектрального отношения
• 3 См. Также
• 4 Ссылки

Q определяется как

$Q\; =\; 2\; \pi \; (E\; \delta \; E)\; \{\backslash \; displaystyle\; Q\; =\; 2\; \{\backslash \; pi\}\; \backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{E\}\; \{\{\backslash \; delta\}\; E\}\}\; \backslash \; right)\}$

где $\delta \; EE\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; frac\; \{\{\backslash \; delta\}\; E\}\; \{E\}\; \}\}$- доля энергии, потерянной за цикл.

Земля преимущественно ослабляет более высокие частоты, что приводит к потере разрешения сигнала при распространении сейсмической волны. Количественный анализ сейсмического атрибута эффектов амплитуды в зависимости от выноса усложняется неупругим затуханием, поскольку он накладывается на эффекты AVO. Сама скорость неупругого затухания также содержит дополнительную информацию о литологии и условиях коллектора, таких как пористость, насыщенность и поровое давление, поэтому ее можно использовать в качестве полезного инструмента для определения характеристик коллектора.

Следовательно, если Q можно точно измерить, то его можно использовать как для компенсации потери информации в данных, так и для анализа сейсмических атрибутов.

Метод спектрального отношения

Геометрия вертикального сейсмического профиля (ВСП) с нулевым выносом делает его идеальным вариантом для расчета Q с использованием метод спектрального отношения. Это происходит из-за совпадающих траекторий лучей, которые пересекают данный слой горной породы, гарантируя, что единственная разница в траекториях между двумя отраженными волнами (одна от верха интервала, а другая - снизу) представляет собой интересующий интервал. Сложенная поверхность трассы сейсмического отражения будут иметь аналогичное отношение сигнал / шум на гораздо большей площади, но не могут использоваться с этим методом, потому что каждая выборка представляет различную траекторию луча и, следовательно, будет испытывать разные эффекты затухания.

Сейсмические всплески, захваченные до и после прохождения среды с сейсмической добротностью Q на совпадающих траекториях луча, будут иметь амплитуды, которые связаны следующим образом:

$Конечное\; начальное\; значение\; A\; =\; R.\; ГРАММ.\; е\; -\; \pi \; ft\; Q\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; frac\; \{A\_\; \{final\}\}\; \{A\_\; \{initial\}\}\}\; =\; RGe\; ^\; \{\backslash \; frac\; \{-\; \{\backslash \; pi\}\; ft\}\; \{Q\}\}\}$;

где $Заключительные\; \{\backslash \; displaystyle\; \{A\_\; \{final\}\}\}$и $Начальные\; \{\backslash \; displaystyle\; \{A\_\; \{initial\}\}\}$- это амплитуды на частоте $f\; \{\; \backslash \; displaystyle\; f\}$после и до обхода среды; $R\; \{\backslash \; displaystyle\; R\}$- коэффициент отражения; $G\; \{\backslash \; displaystyle\; G\}$- геометрический коэффициент расширения, а $t\; \{\backslash \; displaystyle\; t\}$- время, необходимое для прохождения среды.

Взятие логарифмов обеих сторон и перестановка:

$ln\; (конечное\; начальное\; A)\; =\; (-\; \pi \; t\; Q)\; f\; +\; ln\; (RG)\; \{\backslash \; displaystyle\; ln\; \backslash \; left\; (\; \{\backslash \; frac\; \{A\_\; \{final\}\}\; \{A\_\; \{initial\}\}\}\; \backslash \; right)\; =\; \backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{-\; \{\backslash \; pi\}\; t\}\; \{Q\}\}\; \backslash \; right)\; f\; +\; ln\; (RG)\}$

$Y\; =\; m\; X\; +\; C\; \{\backslash \; displaystyle\; Y\; =\; mX\; +\; C\}$

Это уравнение показывает, что если логарифм спектрального отношения амплитуд до и после прохождения среды нанесен как функция частоты, он должен дать линейная зависимость с отрезком для измерения упругих потерь (R и G) и градиентом для измерения неупругих потерь, которые можно использовать для определения Q.

Приведенная выше формулировка подразумевает, что Q не зависит от частоты. Если Q зависит от частоты, метод спектрального отношения может вызвать систематическое смещение в оценках Q

На практике для оценки Q используются заметные фазы, видимые на сейсмограммах. Lg часто является самой сильной фазой на сейсмограмме на региональных расстояниях. от 2 ° до 25 ° из-за его малой утечки энергии в мантию и часто используется для оценки Q коры. Однако затухание этой фазы имеет другие характеристики в океанической коре. Lg может внезапно исчезнуть на определенном пути распространения, что обычно наблюдается в переходных зонах континент-океан. Это явление называется «Lg-блокировка», и его точный механизм до сих пор остается загадкой.

• Акустическое затухание
• Затухание