Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Fizika_plasta / Лекции.doc
Скачиваний:
443
Добавлен:
02.04.2015
Размер:
12.25 Mб
Скачать

Vp/vs  1.514

Это объясняется низкими сопротивлениями сдвигу, присущим малопрочным и пористым породам (  0,5). Очень велико значение VP/VS для глинистых пород:

С ростом модуля Юнга Е увеличиваются скорости как продольных VP, так и поперечных VS волн. Возрастание коэффициента Пуассона  приводит к увеличению скорости продольной волны VP и уменьшению скорости поперечной волны VS. В связи с этим наибольшие скорости распространения упругих волн наблюдается у плотных, малопористых пород, сложенных из темноцветных минералов с большими значениями модуля Юнга Е (например, в габбро, перидотитах, базальтах VP  600 – 7000 м/с).

Акустические свойства многофазных пород обусловлены акустическими параметрами фаз (твердая фаза, жидкость – вода или нефть, газ)

Амплитуда упругих колебаний при прохождении упругих волн через горные породы уменьшается из-за поглощения энергии воды (преобразования ее из-за трения в тепловую энергию) и рассеяния волн на неоднородностях. Для плоской волны (фронт – плоскость) изменение амплитуды волны А в соответствии с пройденным расстоянием Х определяется экспоненциальным законом:

где А – текущая амплитуда (при координатах Х); А0 – начальная амплитуда (при Х=0);  - коэффициент поглощения упругих волн горной породою, м-1.

Коэффициент упругих колебаний  зависит от физических (упругих, тепловых и др.) свойств пород и от частоты колебаний f.

Эксперименты показывают, что для большинства горных пород зависимость  от частоты f – линейная, для глинистых пород коэффициент  пропорционален Lg f.

Произведение плотности породы  на скорость упругой волны в ней V называется удельным волновым сопротивлением породы Z (или, иначе, акустической жесткостью или удельным акустическим импедансом):

Акустическая жесткость пород Z определяет их способность отражать и преломлять упругие волны на границах раздела пород.

Коэффициентом отражения волны KОТ называется отношение энергии отраженной волны Е0 к энергии падающей волны ЕП:

С увеличением разности в акустических жесткостях Z1 и Z2 двух сред возрастает и коэффициент отражения КОТ на границе раздела этих сред:

Основные акустические параметры некоторых горных пород и флюидов приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Акустические параметры пород и флюидов.

Порода,

флюид

Плотность

, кг/м3

VP,v/c

VS, м/с

Коэффициент поглощения , м-1

Удельное волновое сопротивление Z*10-5, кг/(м2*с)

Продольная волна Р

Поперечная волна S

Гранит

2710

5100

2690

0,130

0,22

-

Песчаник

2500

3500

1865

0,264

1,09

-

Алевролит

2600

1610

-

-

-

42,0

Известняк

2300-3000

3200-5500

-

-

-

73165

Лед

918

3200-3300

-

-

-

-

Вода

1000

1485

Нет

-

Нет

-

Воздух

1,29

331

Нет

-

Нет

-

Нефть

800-950

1300-1400

Нет

Нефть/вода  2-5,8

(f20-90кГц)

Нет

-

Метан

0,7*

500

Нет

-

-

-

* при р = 105 Па, t = 0 0C/

Экспериментально установлено, что с увеличением пористости пород уменьшается скорость упругих волн (рис.1) в них и увеличивается коэффициент поглощения  (рис.2)

Соседние файлы в папке Fizika_plasta