O uso de ondas cisalhantes, no método sísmico de
reflexão, é uma idéia de longa data mas o
interesse no estudo desse
tipo de onda cresceu depois que se descobriu que a razão entre as
velocidades de propagação da onda compressional e da
cisalhante é
indicadora de litologia e fluido de poro. O objetivo do presente
trabalho
é estudar o comportamento da velocidade de
propagação da onda
compressional e da cisalhante, através de uma
seção litológica,
usando dados de sondagem sânica do poço 1-TP-3-SC. Para
isso, usamos
o modelo de Goupillaud para gerar sismogramas sintéticos,
traçamos a
curva de perda por transmissão e obtivemos espectros de
amplitudes das
principais funçães obtidas para ambos os tipos de onda.
Também foi
estudado o relacionamento das velocidades entre si e com a densidade do
meio. O perfil de densidades foi calculado teoricamente usando-se a
relação de Gardner. Os resultados foram comparados com
reusltados
obtidos a partir de dados sintéticos de velocidade de
propagação da
onda cisalhante. O primeiro resultado obtido foi da
observação do
comportamento dos perfis de velocidade, densidade, razão Vp/Vs e
razão
de Poisson, diante do perfil litológico. Esses perfis mostram
que,
dentro da seção de rochas basálticas, existe uma
oscilação
entre dois valores extremos, superior e inferior, que representam as
zonas
de basalto maciço e basalto vesicular, respectivamente. Este
comportamento corresponde a um meio cíclico no senso de
O'Doherty &
Anstey. Dentro da seção sedimentar, os perfis mostram
pequenas
oscilaçães e a tendência de um lento crescrimento
com a
profundidade, que corresponde a um meio transicional, no senso desses
autores. As curvas de perda por transmissão de ambas as ondas,
quando
traçadas lado a lado versus profundidade, mostram
diferenças
marcantes em certas profundidades, indicando um comportamento
diferenciado
entre as velocidades de propagação de onda P e onda S, na
mesma
secção geológica. Nos sismogramas
sintéticos observa-se o efeito
das ``peg-legs'' sobre as reflexães primárias, para as
duas ondas,
principalmente na secção cíclica do perfil. Este
efeito é
construtivo, no sentido que recupera a energia `perdida' por
transmissão, e destrutivo no sentido que diminui a
definição do
tempo exato de reflexão. A melhor resolução dos
refletores no
sismograma da onda S deve-se ao maior tempo de
propagação. O
sismograma sintético da onda cisalhante, usando dados
artificiais de
velocidade de propagação, mostra maior amplitude no sinal
que aquele
de dados reais. A análise do espectro de amplitudes da
função
refletida mostra um espectro corta-baixas, mas com alguns
``notch'' nas freqüências acima da
freqüência de corte, tanto
para a onda P quanto para a onda S. O espectro da função
transmissividade é um espectro passa-baixas, mas com alguns
passa-banda
nas freqüências acima da freqüência de corte,
para ambos os tipos
de onda. Os valores diferentes de freqüência de corte,
observados
entre a onda P e S, deve-se a amostragem.
A análise do espectro de amplitude da função
transmissividade ida e
volta, convolvida com a assinatura da fonte, para o caso da onda P,
mostra
uma ótima transmissão em torno da freqüência
de 37 Hz e uma
péssima transmissão em torno da freqüência de
75 Hz. A análise
do correspondente espectro para o caso da onda S, mostra uma
péssima
transmissão em torno da freqüência de 43 Hz e
uma ótima
transmissão em torno da freqüência de 72 Hz.
Isto é, praticamente
existe um efeito inverso na transmissão das duas ondas nessas
freqüências. O espectro de amplitude da função
refletividade para
o caso da onda cisalhante sintética mostra maior amplitude para
as
freqüências altas do que o correspondente da onda cisalhante
real. A
análise do espectro de amplitudes da função
transmissividade,
mostra que as freqüências altas são ainda mais
atenuadas que no caso
da onda S real, mas o efeito inverso de transmissão com a onda
P, nas
freqüências de 43 e 72 Hz, permanece. A
influência das densidades no
valor dos coeficientes de reflexão, mostrou-se mais importante
para o
caso da onda cisalhante do que para a onda compressional.
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The use of shear waves in the reflection seismic
method has been considered for a long time, but renewed interest in
these
waves has recently increased after the discovery that the ratio between
compressional and shear wave velocities is a good indicator of the
lithology and pore fluid. The aim of the present work was to study the
behaviour of compressional and shear wave propagation velocities for a
lithologic section, using sonic log data of the well 1-TP-3-SC. For
this,
we used the Goupilland model to generate synthetic seismograms. We
plotted
the transmission loss and we got amplitude spectra of the principal
characteristics for both kinds of waves. Also, the relationship between
the P and S velocities themselves and the velocities with the density of
the medium was studied. The density log was generated theoretically
using
the Gardner's relation. The results were compared with those obtained
form
shear wave synthetic velocity data. One main result comes from comparing
the behaviour of the velocities, densities, Vp/Vs ratio and Poisson's
ratio with the lithologic log. The logs show that within the basalt
section there is an oscillation between two extrems values which
represent
the massive and vesicular basalt layers, respectively. This behavior
corresponds to cyclic media in the O'Doherty e Anstey sense. Within the
sedimentary section the logs show short oscillations and increase little
with depth. This corresponds to a transitional medium in the sense of
the
afore mentioned authors. The transmission loss curves, when plotted
against depth, show conspicuous difference at some depths, indicating
the
different behaviour between compressional and shear wave velocity
propagation in the same geologic section. On the synthetic seismograms
it
is observed that peg leg effects influence the primary reflections for
both types of waves, principally in the cyclic section. This effect is
construtive in the sense that it recovers the ``loss'' due to
transmission.
It is destructive in the sense that it reduces the precision of the
reflection time. The synthetic seismogram of the computed shear wave
show
signals of greater amplitude than signals for actual data. The analysis
of
the amplitude spectrum of the reflectivity function shows a low-cut,
spectrum but with some ``notch'' on the frequencies above the cut-off
frequency. Both compressional and shear wave spectra of the
transmisivity
function are low-pass spectra, but with some frequencies above the
cut-off
frequency. The different values for the cut-off frequencies shown by
compressional and shear wave functions are due to the sampling effect.
The
analysis to the amplitude spectrum of the two-way transmissivity
function,
convolved with the source wavelet, in the compressional wave case, show
a
very good transmission around the frequency of 37 Hz and a very bad
transmission around the frequency of 75 Hz. The analysis of the
corresponding spectrum for the shear waves show a very bad transmission
around the frequency of 43 Hz and a very good transmission around
the
frequency of 72 Hz. That is to say, there is almost an inverse
effect on
the transmission of the two waves at these frequencies. The amplitude
spectrum of the reflectivity function, in the case of the synthetic
shear
waves, shows higher amplitudes at high frequencies that the
correspondent
spectrum in the case of real shear waves. The analysis of the amplitude
spectrum of the transmissivity function shows that the high frequencies
are still more attenuated than in the case of actual shear waves.
However,
they preserve the inverse effect mentioned above.
The influence of the densities on the reflection coefficients was shown
to
be more important in the case of shear waves than in the case of
compressional waves.
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