地震波衰减文献综述.doc

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1、文献综述1影响地层吸收衰减的主要因素地震波在地层中传播的过程中会存在能量衰减，这种衰减会受到许多因素的影响和制约。这些因素包括：频率、压力、温度、饱和度、应变振幅以及岩石的特性等。在研究地层吸收衰减特性的过程中，了解这些因素的影响作用对于衰减问题的研究是很有帮助的。1.频率频率与衰减的关系目前尚未有定论。室内研究表明Q值与频率有关，而一些对实际地震数据的研究则表明了衰减与频率无关。现有的资料表明：对不同特性的岩石，频率的影响不同。对干燥岩石，衰减与频率无关(BirchandBanci'oft,1938；Born,1941；Peselnick

2、andOuterbridge,1961；PanditandSavage,1973；NurandWinkler,1980；Tittmannetal.1981)；对于部分饱和或完全饱和岩石,地震波以复杂的路线传播，由流体流动类型所决定，衰减通常与频率有关。Johnston等利用与地震勘探有关的孔隙流体的粘滞系数和标准线性粘滞性模型，计算出地震频段的衰减对频率的依赖关系；ConnellandBudiansky(1977)分析了饱和碎屑岩石的弹性特征，提出了与频率相关的衰减模型，他们指出在两种特性频率条件下产生的衰减最大；White(1975)计算

3、出了在部分饱和流体岩石的弹性波衰减，推断出P波的衰减和频率有关，而SH波的衰减和频率无;关。2.岩性高速的岩石，吸收性弱，而低速的岩石，吸收性强。对于大多数地区，泥岩的平均吸收性比砂岩强，砂岩的吸收比页岩和灰岩的吸收强，砂岩含有油气时，其吸收性显著增强。总之，介质弹性越好，地震波在介质中传播的能量损耗3.压力卩波、S波在所有饱和岩石中，随压力的增加Q增大(衰减减小)，在高压下则保持为一稳定值(Gadneretal.1964；GordonandDavis,1968；Walshetal.1979；Tokso..zet.al.1979)。低频时增

4、加较快，高频时趋于一稳定值。同时在干燥岩石中随压力的增加Q增大，主要是因为增加压力能减小岩石基质中的裂缝，从而减小摩擦。1.孔隙度同一种砂岩，孔隙度越高，Q值越小，衰减越强；对饱和流体砂岩：衰减峰的峰位随孔隙率的增加向低温方向移动，峰值增大，峰宽变窄•总之，衰减随孔隙率的增加而增加，呈正比关系。2.饱和度当岩石孔隙中饱和液体较少时，衰减随饱和度的增加呈线性增大；当饱和度再增大时，衰减随饱和度的增加而增大的速度放慢，衰减随饱和度的增加变成了非线性增大，直到衰减达到极值；当饱和度还继续增加时，衰减随饱和度的增加呈非线性下降。所以，当岩石孔隙中含

5、有部分饱和流体时，衰减才会达到最大(1997,席道瑛)。部分饱和岩石的衰减大于完全饱和岩石的衰减。Winkler(1979)指出：对于低粘度流体(例如水、油)完全饱和的岩石来说，QP>QS；对于部分饱和岩石，则QP610-时，衰减迅速增加(Peselnick吸收地层中Q值反演规律研究andOuterbridge,1961；GordonandDavis,1968；MckavanaghandS

6、tacey,1974；BrennanandStace^^1977；JohnstonandTokso..z,1980),这个现象与摩擦滑移这一类非线性衰减机制相联系。&温度在较低温度下，Q与温度无关；在温度高于150度时，在石英砂中，由于岩石中的热裂缝引起衰减的增加；在孔隙流体的沸点附近，衰减随温度产牛剧烈的变化(Volaroich(1957)>Davis(1968)和Spancer(1981))。9.埋藏深度岩石的吸收性质与埋藏深度有关，一般随埋藏深度的增加而减小。2地震波衰减机制目前国内外已经发展了多种衰减解释理论，概括的讲包括以下儿种:

7、一是把大地当成粘弹性介质，通过应用Kelvin2Voight,Maxwell,SLS等模型模拟大地性质来研究大地吸收特性;二是把大地当作不均匀介质來研究，用散射理论來解释地震波能量的衰减;三是把大地当作双相介质，相关的理论包括BIOT理论和喷射流动理论等陆基孟把吸收衰减机制归结为两个方面":一是弹性理论。该理论认为，物体在外力的持续作用下，其内部结构发生变化，在外力消失后，该物体不能完全恢复其原状，存在一定的剩余应变，它的存在消耗了部分弹性能量而使地震波振幅发生衰减；二是内摩擦理论。该理论认为，介质中质点在振动过程中发牛相互间的摩擦作用，使

8、部分机械能转化为热能而消耗，使地震波振幅发生衰减。由于地层介质的复杂性，到目前为止，尽管提岀了多种衰减机制，但并没有一个统一的结论。尽管不同条件下的岩石具有不同的衰减机制，但在大