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1.
《应用地球物理》2019,(4)
品质因子Q是表征岩石非弹性性质的重要参数,准确的Q值是深入研究岩石动力学特征的关键。准确、稳定地获得岩石Q值参数一直是一个难点。本文利用时频谱信息进行Q值提取,提出了基于S变换的频谱比法(SR-ST)。该方法利用了S变换的变时窗特性解决常规方法中的时窗问题,并对S变换中高斯窗添加时窗因子,使得高斯窗更适合超声衰减计算。同时,通过给出频带线性回归规则,提高计算的稳定性和准确性。文中首先通过数值模拟和标准样品测量实验,研究分析了SR-ST方法的可行性行以及影响因素;其次利用不同Q值人工样品,研究该方法对不同Q值样品计算的适应性和稳定性;最后通过岩石超声衰减测量实验,将该方法与常规频谱比法进行对比分析,分析SR-ST方法的稳定性和准确性。实验结果表明:利用无时窗因子的S变换时频谱计算,会引起36%的误差,需要对S变换添加时窗因子,适当调整时窗大小随频率变化的程度;SR-ST方法能够适应不同衰减特征岩石样品Q值计算,利用给出的频带线性回归规则以及平均斜率值进行Q值计算,能够保证不同Q值(Q15)的最大误差在10%以内。 相似文献
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随机弹性介质中地震波散射衰减分析(英文) 总被引：2，自引：0，他引：2
地震波衰减一直是许多学科研究的热点,因为可以反映介质的特性。导致地震波衰减的因素很多,如:传播过程中由于能量扩散导致的几何衰减,固体岩石内部晶粒间相对滑移导致的摩擦衰减,岩石结构不均匀引起的地震波散射衰减。本文主要从统计的观点出发,通过多次数值模拟的方法研究纵波散射在随机弹性介质中所引发的衰减。首先用随机理论建立了二维空间随机弹性介质模型,然后用错格伪谱法的数值方法模拟了波在随机介质中的传播,再通过波场中虚拟检波器的记录,用谱比法估计了弹性波在随机介质中的散射衰减。不同非均匀程度随机弹性介质中的数值结果表明:介质不均匀程度越高,散射衰减越大;在散射体尺寸小于波长的前提下,不同散射体尺寸的计算结果说明:散射体尺寸越大,弹性波衰减越明显。最后提出了一种不均匀孔隙介质中流体流动衰减的方法。通过对随机孔隙介质中地震波的总衰减和散射衰减分别进行了计算,并定量得出了随机孔隙介质中流体流动衰减,结果表明:在实际地震频段下,当介质不均匀尺度101米量级时,散射衰减比流体流动衰减要大,散射衰减是地震波在实际不均匀岩石孔隙介质中衰减的主要原因。 相似文献
3.
利用32个地震台站记录到的19次地震事件共487条垂直方向数字化波形记录,采用单台记录叠加频谱比法(SSR法)计算得到了每条地震记录在0.6～10Hz范围内共51个频率点的Lg尾波Q值,并统计得到了鄂尔多斯块体Lg尾波衰减的频率依赖关系.同时,利用遗传算法计算得到了鄂尔多斯块体Lg尾波在频率为1Hz处的衰减(Q0)值、频率依赖指数(η)值的空间分布,并计算了其误差的空间分布,讨论了成像分辨率.结果表明,鄂尔多斯块体虽然是一个稳定构造地区,但其Lg尾波Q0值低于加拿大地盾、西伯利亚地台的Q0值,其η值大于加拿大地盾、西伯利亚地台的结果,且其Q0值、η值具有横向不均匀性的特征.Q0值的空间分布与地震活动、地热流值分布具有较好的一致性. 相似文献
4.
《地球物理学进展》2017,(5)
准确提取Q值是研究地层吸收衰减特性的关键.对三种Q值反演方法(质心频率法、振幅衰减法、频谱比法)进行对比分析,旨在为衰减特性的求取提供参考.针对零偏VSP数据进行计算,对比总结薄层、频带宽度及低衰减层、波场成分、界面干扰等条件下Q值反演与层位揭示的准确性及差异性:对于相对较薄的层位,质心频率法几乎能准确揭示所有地层,而其他两种方法在薄层分界面处出现异常,误差超过200%;高频成分对频率域方法影响较大,尤其是对于低衰减层的反演;只有下/上行波场时三种方法计算结果相似,全波场时质心频率法效果较好;反射界面的存在会对三种方法造成干扰,反演值在界面处出现跳跃.对比分析三种方法在实际VSP数据应用可知:Q值分层比速度曲线更为敏感,质心频率法Q值反演曲线与地质分层吻合程度最好. 相似文献
5.
由于地下介质对地震波能量有强烈的吸收作用,降低了地震资料的分辨率以及地震资料处理、解释的精度,因此选择合适的参数对地层吸收衰减情况进行有效描述是对地下构造进行高分辨率、高精度处理及解释的有效途径。目前品质因子Q是对岩石弹性参数进行有效描述的重要参数之一。用品质因子Q来衡量地震波能量在介质中传播的吸收衰减情况,是目前提高地震资料分辨率的有效方法,同时也是提高含油气地层解释精度的有效途径。近些年,许多学者提出了多种计算Q值的方法,其中谱比法是在实际中应用最为广泛的Q值估计方法。本文在前人方法的基础上,对谱比法进行了改进,并结合走时层析方法反演Q值,充分利用谱比法在精度、稳定性等方面的优势以及走时层析方法计算效率高的优点,不仅可以提高反演的精度而且能够保证反演的稳定性,提高计算效率。通过模型试算证明谱比法衰减层析方法能有效估计Q值变化情况,具有较好的发展前景。 相似文献
6.
本文首次给出了一种利用扫描分析技术与广义S变换时频分析工具相结合求取介质品质因子（Q值）的方法,与传统的Q值估计方法不同,该方法用一系列等效Q值对叠前衰减数据进行粘性补偿偏移,将偏移后的共反射点道集叠加,利用广义S变换求取补偿后叠加道的时频谱和傅立叶峰值频率,以浅层强反射界面子波时频谱为参考,它他深度处地层子波的时频谱特征与之进行比较,当谱宽和峰值频率达到一致作为正确Q值选定标准,确立了宏观介质的等效Q值分析新方法. 相似文献
7.
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. 相似文献
8.
近地表吸收参数反演是吸收衰减补偿的关键和基础.首先，对比不同微测井观测系统，选取适用于近地表品质因子估算的单井微测井资料用于频率依赖性分析.在此基础上，提出了一种新的近地表Q值反演方法——双参数拟合算法，该方法通过引入岩石物理分析得到的Q值与频率的经验函数，通过最小二乘遗传算法直接拟合Q值，用以验证Q随频率的变化关系.接着，在计算近地表衰减曲线的过程中，利用多道组合的方式计算得到各层的衰减曲线，用于不同地层的Q值反演.实际资料拟合结果表明，近地表品质因子Q具有较为明显的频率依赖性，随着频率的增加，Q值不断减小，这为近地表高精度Q值反演提供了新的思路. 相似文献
9.
《应用地球物理》2015,(3)
储层的裂缝分析在油气勘探中已变得愈来愈重要。品质因子Q值是表征地下介质对地震波吸收衰减特性的一个重要参数,不仅能够反映介质内部的本质特征,同时也可用于裂缝识别。在储层地震属性和反演中,地震叠前资料比叠后资料包含更加丰富的储层信息,因此,利用叠前地震道集进行吸收衰减参数提取能够进一步提高衰减系数估算的准确性。本文提出了一种在改进S变换基础上利用叠前地震CMP道集资料提取品质因子Q的方法。改进的叠前Q提取方法,首先是利用时频分辨率可调的改进S变换对叠前CMP道集进行时频分析,推导了利用改进S变换的频谱比法计算公式,其次采用能谱密度比替代传统的振幅比来逐道求取估算Q值的频谱比的斜率;然后建立谱比斜率与炮检距之间的关系式,采用多道拟合的方法消除炮检距影响,从叠前地震道集资料中提取准确的品质因子Q。最后本文把该叠前Q值计算方法引入到前进潜山储层裂缝预测中,纵波吸收衰减的各向异性具有好的实际应用效果。 相似文献
10.
正地震波衰减品质因子Q是描述地震波在传播过程中能量衰减性质的参数。近年来,研究中强地震前后尾波衰减Q_c值变化特征的文章越来越多,并认为某些频率的尾波Q_c在中强地震前会出现不同程度的变化。从理论上讲,中强地震前几年,由于应力的积累,在破裂强度较弱的部位,破裂集中丛生,会影响对地震波的散射和吸收,引起地震波衰减品质因子Q值的变化。实验表明,饱和岩石的Q值低于干燥岩石。究其原因,湿岩石中存在的一个个薄薄液膜能起到 相似文献
11.
INTRODUCTIONAs Intnns。c properlyd]ohs,Q value Is closely related to the physical cond。tlons(such aspressure,fluid saturalon,and v。scoslty,etc．)．And generally speaking,the。e attenuation Is。resensitive to the vanatlon of physical conditions than the velocity does(Best et al,1994),therefor。asure。nt Of Q value Is very m叩oltantlnl4。m扣y expenments．There re删Ww幼sic*t。"theQ value,such as spectral rat。。(Toks6z et al,1979),resonance bar(Wyllie et al,1962),andst。ss－st。。n on… 相似文献
12.
用能量法测定柱状样品的衰减Q值 总被引：1，自引：0，他引：1
对常用的测试衰减Ｑ值的频谱振幅比法和波形反常进行了分析,认为它们对样品几何开头和大小的严格要求是大多数实验室待测样品所不能满足的。因而,提出用波形的能量来计算衰减Ｑ值的方法,阐述了其原理、计算公式和注意事项,讨论了ＱＰ和ＱＥ之间的关系,并对多种样品进行了实验室测量,将本文方法测得的Ｑ值与其它方法测试值进行了比较。认为本方法的Ｑ值介于ＱＰ和ＱＥ之间。 相似文献
13.
A Method of estimating attenauation from the first arrivals of VSP data is presented. The motivation is the desire to investigate the effects of scattering on wave propagation, and particularly the apparent attenuation and associated phase delay due to fine layering (the O'Doherty-Anstey effect). In order to take account of the frequency dependence of the predicted scattering attenuation, and to provide robust statistics for the estimates, a beam-forming method is used to measure the attenuation. This simularaneously estimates the slowness and polarization angle of the different wave modes, and results in attenuation measurements which are largely free of interference from reflected and mode-converted energy. By working in the frequency domain and measuring amplitude decay with depth, the frequency dependence of the attenuation is also accounted for. The beam-forming algorithm works in two passes, the first of which estimates slownesses and polarization angles over a small depth range, while the second uses the information from the first pass over a larger depth range to estimate attenuation. An approximate error analysis of the method shows that the standard variance of the estimated Q values is proportional to Q2 and the data quality (measured by its spectral coherence), and inversely proportional to the square of the analysis depth range and the square of the frequency. Hence the depth resolution is traded against the stability of the results. The method is applied to a zero-offset three-component VSP. The data are of good quality, with a bandwidth ranging from 180 Hz in the shallow part to 100 Hz in the deepest part. Stable results were obtained using a 450 m depth range. Above about 50 Hz, there is little evidence of frequency dependence in the attenuation. There is a clear division in depth into layers of higher and lower attenuation, with values of Q typically between 50 and 200. Below 50 Hz, however, attenuation increases rapidly with decreasing frequency throughout the depth range, with values of Q of less than 10 at 15 Hz. This behaviour appears anomalous since on physical grounds we expect very high values of Q at low frequency, and we have no explanation for these observations. 相似文献
14.
黏弹性衰减因子Q的可靠估计可通过Q反褶积来提高地震资料的分辨率并有助于振幅分析. 本文从小波理论出发,结合地震波在黏弹性介质中的传播方程,推导出小波尺度域地震波能量衰减公式. 能量衰减公式具有下列性质：（1）Q值越大,能量衰减得越慢;Q值越小,能量衰减越严重;（2）尺度越小,信号中保留的能量越少;（3）对于脉冲源来说在理想的无衰减介质(即Q趋近于∞)中传播时,信号在不同尺度内的能量相同. 利用尺度能量公式,可从反射地震资料中直接估计品质因子Q（即衰减因子）,也可以提取不同尺度的能量衰减剖面作为储层描述的属性参数,用来进行岩性识别和指示气藏,与经典的谱比法相比,避免了谱比法所面临的双时窗问题以及进行谱估计的窗选择问题. 理论模型试验表明了本文方法的正确性和有效性. 相似文献
15.
当参考场地震源距小于研究场地震源距时,传统谱比法低估了场地放大效应,且参考场地与研究场地震源距相差越大,低估程度越大;当参考场地震源距大于研究场地震源距时,传统谱比法高估了场地放大效应,且参考场地与研究场地震源距相差越大,高估程度越大,计算结果依赖参考场地的选择。上述问题存在的原因是传统谱比法估计场地放大效应时未考虑地震波传播过程中介质的吸收衰减作用,故传统谱比法适用于参考场地与研究场地地质构造类似且震源距相差较小的情况,为此本文通过考虑介质对地震波的吸收衰减作用,提出改进谱比法,可适用于地质构造类似、任意震源距的情况。本文分别采用未改进方法和改进方法估计汶川地震中渭河盆地多个台站场地反应,证实了传统谱比法存在的上述问题。采用改进谱比法估计的场地放大倍数均在2 Hz以下出现1个峰值,且这些峰值多为最大值;采用未改进谱比法估计的场地放大倍数峰值出现的频率多大于2 Hz;改进谱比法可信度较高。 相似文献
16.
The attenuation factor QP at the top of the inner core is evaluated by using the amplitude spectral ratio of PKPdf and PKPbc phases observed at African
stations (BGCA mostly), from strong deep earthquakes in the Pacific Ocean area. The maximum depth of penetration of the PKPdf
phase into the inner core (IC) is roughly 377 km, and the sampled region of IC is centered beneath the Southern Indian Ocean.
The derived mean value of QP is 249 ± 31 (95% confidence level) in the frequency range 0.2–2 Hz, where no frequency dependence of attenuation has been
reliably observed. By using Student’s t-test, we show that the value is statistically significantly different (with a probability
greater than 95%) from other mean values of Q derived by using the same method, for both the western (180 °W to 40 °E) and
eastern (40 °E to 180 °E) hemispheres of the IC. The decrease of Q with the radius of the turning point (denoted by rTP), according to QP = 840 − 0.62 rTP, has a moderate statistical support (the R-squared value is 38%). A slightly increase of Q as a function of the angle of
the PKPdf path within the inner core with respect to the Earth’s spin axis is observed, in agreement with various investigations
performed in the time domain. However, the value of the anisotropy, if any, is suggested to be around 3%. 相似文献
17.
RAINER TONN 《Geophysical Prospecting》1991,39(1):1-27
Ten methods for the computation of attenuation have been investigated, namely: amplitude decay, analytical signal, wavelet modelling, phase modelling, frequency modelling, rise-time, pulse amplitude, matching technique, spectral modelling and spectral ratio. In particular, we have studied the reliability of each of these methods in estimating correct values of Q using three synthetic VSP seismograms for plane P-waves with different noise contents. The investigations proved that no single method is generally superior. Rather, some methods are more suitable than others in specific situations depending on recording, noise or geology. The analytical signal method has been demonstrated to be superior if true amplitude recordings are available. Otherwise spectral modelling or, in the ‘ noise-free’ case the spectral ratio method, is optimal. Finally, two field VSPs in sediments are investigated. Only in the case of the highest quality VSP can significant information be deduced from the computed attenuation. 相似文献