社団法人 物理探査学会
第129回(平成25年度秋季)学術講演会


多孔質弾性体を伝播する弾性波の粘性減衰とみかけのQ値

講演要旨(和文)
音波検層は長年、貯留層の物理的特性を把握するのに広く用いられている。貯留層内にガス層がある場合、P波はガス層で大きく減衰するが、S波はあまり減衰しないことが知られている。その貯留層内の流体特性を把握するには、多孔質弾性体とそこに含まれる流体内を伝播する波動を扱う事のできるBiotの式を用いて解析する事が最良であると思われる。しかし、Biotの式は粘性減衰しか考慮しておらず、内部減衰を考慮していない。そこで、内部減衰を考慮した際にP波とS波の挙動がどのような影響を受けるか検討する。解析モデルとして,油―ガス境界を有する数値モデルを設定し,内部減衰は周波数に依存しないQ値(constant-Q)のフィルターを用いてモデルに導入した。内部減衰を考慮する事によって波形の振幅および位相に大きな影響を及ぼすことがわかった。またP波S波共にQ値の解析をする事によって粘性減衰の効果を調べる事ができた。

講演要旨(英文)
Sonic logging has been widely used for many years to understand physical properties of hydrocarbon reservoirs. When gaseous phase exists in the formation fluid, the compressional waves traveling through the formation could be strongly attenuated due to low bulk modulus of gas in the fluid, while the shear waves are not. For acquiring physical properties of fluid in the formation, Biot physics or poroelastic analysis could be the best method. Among the available technologies, quality factors based on the Biot's theory considers the viscous attenuation induced at the interface between rocks and pore fluids, the intrinsic attenuation caused by the internal friction in the matrix is ignored. In the present study, we investigate how is the viscous attenuation acquired by the attenuation of compressional and shear waves through the evaluation of the reservoir properties based on the quality factor when we consider the intrinsic attenuation. We employ a 2D finite-difference scheme to simulate seismic wave propagation in a poroelastic medium. The intrinsic attenuation is included in our model by using the filter of frequency-independent quality factor (constant-Q).Our results clearly show that the amplitude and phase of the waveforms are strongly affected by the intrinsic attenuation and we could get only viscous attenuation by considering both compressional and shear waves.