[发明专利]单通道地震反射轮廓数据在定量确定海床和分层底基的沉积物物理性质中的应用

说明书

技术领域

本发明的目的是获得单通道地震反射轮廓数据，该数据可用于定 量确定海床和分层底基的沉积物的物理性质。

背景技术

使用正入射单通道声学系统的地震反射轮廓方法广泛使用在海洋 勘测中，用以提供海底以下～50-80米内的大尺度地质特征的定性概 览。本案中地震数据的典型表现是地震部包括大量相邻的地震轨迹， 也就是，在时间序列中，相对于双向走时绘制有振幅曲线。除了这种 近乎唯一的应用外，地震轮廓还具有用来描述海底沉积物和分层底基 结构的潜质。然而，将走时转化成深度进而层厚需要沉积物的声学性 质——声速和衰减——的知识。虽然衰减可以根据地震脉冲和反射的 走时和频率量来确定，但是声速却不能在没有进一步的知识的情况下 根据单通道地震图来确定。该进一步的知识可以通过物理声音模型概 念提供，该物理声音模型概念以数学方式描述了声学性质和海床沉积 物的材料性质之间的定量关系。

1.2 现有理论和以前的方法

当前应用最广泛的用来从其组成要素和结构构架的几何和弹性性 质的角度计算多孔介质的声学性质的的数学/物理模型是由Biot (1956a，b)描述的。该理论允许通过一套沉积物的物理参数来计算充 液多孔固体中压缩波和剪切波的速度和衰减率：

固体相体积密度：ρ_r，

固体相体积模量：K_r，

孔隙流体密度：ρ_f，

孔隙流体体积模量：K_f，

孔隙流体粘度：η，

结构体积模量：K_b，

结构剪切模量：G_b，

孔隙率：φ，

渗透率：κ，

孔隙尺寸：d，

弯曲度：a。

在频域中，压缩波的速度Vp和衰减率Qp^-1通过如下公式得到：

其中，ω是角频率，R(k)和是复波数k的实部和虚部，该复波 数可由下面的特征方程求得：

Hk2-ρω2ρfω2-Ck2Ck2-ρfω2mω2-Mk2-iω·Fηκ=0,---(2)]]>

其中，m＝aρ_f/φ，ρ是饱和的多孔介质的密度，F是在高频状态下 流动修正因子，i是虚部单位，并且