В дБ на длину волны для горных пород

Магматические породы	0,04 - 0,02
Осадочные породы	0,16 - 0,02
Газоносные породы	0,63 - 0,06

Механизмы, посредством которых энергия упругих волн преобразуется в тепло, еще полностью не раскрыты. Вероятно, наиболее важными механизмами являются внутреннее трение в форме трения скольжения (или прилипания, а затем скольжения) и вязкие потери в поровых флюидах. Последний механизм, наиболее значителен в сильно проницаемых породах. Другими эффектами, имеющими меньшую значимость, служат потеря части тепла, образующегося в фазе сжатия волнового движения, путем теплопроводности, пьезоэлектрические и термоэлектрические эффекты и энергия, идущая на образование новых поверхностей (играющая заметную роль только вблизи источника). Многие из постулированных механизмов предсказывают, что поглощение зависит от частоты (в жидкостях пропорционально частоте).

Для теоретической подготовки к занятиям дайте письменные ответы на вопросы:

1. Что такое сейсмическая волна?

2. Какие волны называются объемными? Указать разновидности объемных волн.

3. Какие волны называются сферическими? - плоскими?

4. Какая среда в сейсмической разведке называется: а) однородной; б) изотропной;

в) анизотропной; г) идеально-упругой; д) поглощающей.

5. Выпишите определения, а также формулы для видимых параметров сейсмических волн: частоты, круговой частоты, периода, длины волны, волнового числа, амплитуды.

6. Как изменяется видимая амплитуда сейсмических колебаний сферической волны с удалением от источника?

7. Записать формулу, показывающую изменения амплитуды смещения сейсмических колебаний в поглощающей среде.

Литература.

Бондарев В.И. Сейсморазведка: Учебное пособие для вузов. Екатеринбург, издательство УГГУ, 2007, стр.15-20

Решите следующие задачи

(числовые параметры задач даны по вариантам в приложении 1).

Задача №1

Предположим, что в однородной изотропной поглощающей среде распространяется почти гармоническая сейсмическая волна со скоростью V_p и с видимой частотой f. На сейсмической трассе, полученной на удалении x₁ от источника, в отсутствие регулировки амплитуд регистрируется колебание волны с видимой амплитудой смещения A_p1 , а на удалении x₂ – с видимой амплитудой A_p2 .

1. Определить амплитудный коэффициент поглощения .

2. Определить амплитудный коэффициент затухания h.

3. Найти логарифмический декремент поглощения  в неперах, в дБ на длину волны.

4. Найти отношение амплитуд на трассе для 1-го и 3-го периодов и выразить его в дБ. Задача №2

Используя данные задачи №1 определить амплитуду в точке х₂ по отношению к точке х₁ за счет сферического расхождения: а) в отсутствие поглощения; б) с учетом поглощения. Выразить изменения амплитуды в децибелах.

Задача №3

Сравнить потери энергии из-за поглощения и сферического расхождения сейсмических волн, распространяющихся с одинаковой скоростью V_p, но имеющих различный частотный состав: f1, f2, f3, f4, f5. Сравнение производить по отношению к контрольной точке, удаленной от источника на расстояние х₀, в точках наблюдений с координатами х₀+1000, х₀+2000, х₀+4000, х₀+8000. Декремент поглощения  в дБ на длину волны взять по результатам задачи №1. Результаты оформить в виде таблицы:

Потери энергии из-за поглощения и сферического

расхождения (в дБ)

при декременте поглощения …. дБ/ и скорости упругих волн ….. м/с

Частота, Гц	Длина волны, м	Расстояния до точек наблюдения, м
		х1=	х2=	х3=	х4=	х5=
Расчетные параметры		Потери энергии из-за поглощения Eпогл
f1=
f2=
f3=
f4=
f5=
		Потери энергии из-за сферического расхождения Eсф
Все
		Суммарные потери Eпогл+ Eсф
f1=
f2=
f3=
f4=
f5=

По результатам расчета сделать выводы о том, какие потери преобладают на низких (высоких) частотах, на коротких (длинных) дистанциях. Какие потери ста­новятся преобладающими с увеличением частоты (т.е. при высоком разрешении), с увеличением расстояния (т.е. при глубинных исследованиях)?