社団法人 物理探査学会
第127回(平成24年度秋季)学術講演会


地震探査データ解析における不確実性の定量的評価 ― 音波検層波形記録を用いた減衰解析の例

講演要旨(和文)
地震波減衰を用いて岩層の物理特性を推定する方法は様々分野で広く適用されてきているが、このような推定方法はルーチン的に適用されているわけではない。データに含まれる不確実性として様々であるが、本研究では、音波検層波形記録を用いた様々減衰解析手法を評価・比較し、減衰結果の不確実性を定量的に評価した。その結果、減衰解析手法として最も一般的に用いられるSpectral ratio法は、ノイズに対しての敏感性が大きく解析の不確実性が大きいことを示した。また、使用する受振記録の数やその組み合わせによって解析結果の安定性が変化する。さらに、散乱減衰効果の大きさを推察するために、音波検層による速度プロファイルを用いて自己相関関数を計算した結果、散乱効果は小さいと判断されたが、速度プロファイルの空間サンプリングの分解能は不十分で適切に不均質性を評価するためには、空間分解能の高い速度プロファイルが必要である。

講演要旨(英文)
Although seismic attenuation has been widely used to estimate physical conditions and rock properties in various fields, attenuation estimates are currently not routinely derived because of many factors including difficulties of data processing. There are various factors affecting the uncertainties of attenuation estimates such as borehole irregularity, windowing effect, source-formation coupling, seismic scattering caused by heterogeneity of the formation. We investigated and compared the stability of different existing and partly modified attenuation estimation methods by application to both synthetic and actual field sonic logging waveform data. We have found that the quality of inverted attenuation results derived from the spectral method is very low compared to other methods based on median frequency shift method, the number of receiver pairs used for attenuation estimation can be optimized, which is subject to the quality of observed sonic waveform data, optimum receiver-receiver separation distances is required for a stable and accurate measurement. Furthermore, we characterized 1-D heterogeneity of the formation using the velocity logging data to investigate the extent of the seismic scattering effect. Although the calculated spatial autocorrelation functions using the velocity logging data shows that the scattering effect can be neglected, we emphasize that the spatial sampling of the velocity logging data at every 0.15 m is not small enough to characterize heterogeneity and that a study to obtain more highly dense sampling is needed.