Файл: Невский, М. В. Квазианизотропия скоростей сейсмических волн.pdf

Т а б л и ц а 1 (продолжение)

Т а б л и ц а 1 (окончание)

Р и с . 1. Зависимость среднего коэффициента анизотропии продольных волн кр от глубины

Р и с . 2. Зависимость пластового коэффициента анизотропии продоль­ ных волн кр от глубины для осадочных пород разного литологического состава

1 - карбонатные породы (известняк и ангидриты, мел); 2 - глинис­ тые отложения, сланцы; 3 - песчаники; 4 - соленосные отложения

симость средних коэффициентов анизотропии /Гр от глубины в соот­ ветствии с табл. 1. Как видим, закономерного изменения кр с глу­ биной не наблюдается. Значения достигают 1,20, а в некоторых слу­ чаях 1 ,3 -1 ,4 .

Значительно больший интерес для представления о масштабах про­ явления анизотропии в реальных средах представляют пластовые коэф­

При этом наиболее чистые данные получены Сегонзаком и Стоепом, применявшими ультразвуковой каротаж для изучения скоростного разреза и учета скоростных неоднородностей при интерпретации.

Зависимость пластовых коэффициентов анизотропии от глубины для осадочных пород разного литологического состава приведена на рис. 2

25

Р и с . 3. Средние и пластовые коэффициенты анизотропии продольных волн в зависимости от величины средней или пластовой скорости Vp

1 - средние коэффициенты анизотропии кр ; пластовые коэффициенты анизотропии Хр- 2 - соленосные отложения; 3 - глинистые отложения, сланцы; 4 - карбонатные толши; 5 - песчаники

по данным табл. 1 , большинство из которых получено для глинистых отложений и сланцев. Коэффициенты анизотропии для этих типов пород достигают 1 ,1 0 -1 ,1 3 . Несколько большие их значения (1 ,1 7 - 1 ,2 0 ) возможны в карбонатных породах (известняки, ангидриты). Но в це­ лом экспериментальные данные не свидетельствуют о закономерной связи между коэффициентом анизотропии и литологическим составом пород. Не наблюдается закономерного изменения пластовых коэффици­ ентов анизотропии с глубиной и для пород приближенно одинакового литологического состава.

Итак, экспериментальные данные свидетельствуют о существенном проявлении анизотропии скоростей продольных сейсмических волн в осадочных толщах. Для обсуждения вопрос^ о возможных причинах ани­ зотропии скоростей продольных волн в осадочных толщах рассмотрим зависимость коэффициентов /Гр и кр от величины средней или пласто­ вой скорости. Эта зависимость, полученная по табл. 1, приведена на рис. 3.

Прежде всего заметим, что скорости продольных волн в осадочных горных породах изменяются приблизительно от нескольких сотен мет­

26

что таким значениям соответствуют гетерогенные толщи, представлен­ ные, например, чередованием прослоев высокоскоростных и низкоско­ ростных пород. Именно в этом случае и наблюдаются достаточно боль­ шие коэффициенты анизотропии, в то время как в высокоскоростных и низкоскоростных, а следовательно, литологически однородных толщах анизотропия отсутствует. Таким образом, на основании анализа экс­ периментальных данных можно предполагать, что наиболее вероятной причиной анизотропии скоростей в осадочных толщах является гетеро­ генность. Гетерогенность проявляется, согласно данным ультразвуково­ го каротажа, в тонкой слоистости - характерном свойстве реальных осадочных сред [78 - 80 ].

Приведенные соображения, естественно, являются лишь предположи­ тельными. Ни в одной из работ по изучению анизотропии скоростей сейсмических волн не ставилась задача сопоставления скоростных раз­ резов по УЗК с соответствующими значениями пластовых коэффициен­ тов анизотропии. Поэтому прямые экспериментальные доказательства связи анизотропии скоростей с тонкой слоистостью в сейсмической практике отсутствуют.

Анизотропия скоростей поперечных сейсмических волн

К настоящему времени имеются лишь единичные опубликованные результаты по изучению анизотропии скоростей поперечных сейсмичес­ ких волн. В табл. 2 приводятся данные, полученные при сейсмораз­ ведочных работах с применением специальных способов возбуждения поперечных колебаний. Как видим, анизотропия скоростей может весь­ ма сильно проявляться для поперечных волн. Коэффициенты анизотро­

волн SV.

Данные по анизотропии поперечных волн интересно сопоставить с соответствующими значениями коэффициентов анизотропии продольных

по этим данным, встречающееся в сейсмической литературе мнение о том, что коэффициенты анизотропии поперечных SH волн всегда боль­ ше коэффициентов анизотропии продольных волн [56], экспериментом не подтверждается. Оно справедливо лишь для максимальных извест­ ных значений коэффициентов анизотропии поперечных и продольных волн. Так, если максимальные значения коэффициента анизотропии Р

27

Т а б л и ц а 2

Данные по анизотропии скоростей поперечных сейсмических волн в условиях естественного залегания горных пород ( V, и - скорости вдоль и вкрест слоистости)