L'atténuation intrinsèque des ondes sismiques. Troisième partie : Mécanismes régissant l'atténuation.

Intrinsic Attenuation of Seismic Waves. Part Three: Mechanisms Governing Attenuation

Institut Français du Pétrole

Résumé

Les mécanismes qui régissent l'atténuation sont très complexes et encore mal compris actuellement. Certains mécanismes ont pu être éliminés comme le phénomène de frottement grain à grain du fait des amplitudes de déformation usuelles en sismique. Il. semble que les mécanismes responsables soient différents dans le cas de roches sèches (aux conditions de laboratoire) et dans le cas de roches plus ou moins saturées. Dans le cas de roches sèchesl'atténuation semble provenir à la fois d'un hystérésis microcapillaire et d'une rupture des liaisons hydrogènes entre les hydroxyles de la surface et les molécules d'eau. Dans le cas de roches saturées, les candidats les plus probables au phénomène d'atténuation sont les mécanismes de Biot et de squirt flow . Le mécanisme de Biot est la possibilité d'avoir des mouvements différentiels globaux (ou plutôt moyennés à l'échelle de l'échantillon) entre la matière solide et le fluide. Le squirt flowconsiste en un phénomène de relaxation visqueuse dont l'excitateur est extérieur : le liquide à l'intérieur de la cavité poreuse jaillit sous l'effet d'une pression de pore locale.

Abstract

The mechanisms governing attenuation are highly complex and still poorly understood at present. Some mechanisms have been eliminated, such as the grain-to-grain friction, due to the usual deformation amplitudes in seismic exploration. The mechanisms responsible for attenuation seem to be different for dry rocks (under laboratory conditions) and more or less saturated rocks. For dryrocks, attenuation seems to come from both a microcapillary hysteresis and a break of the hydrogen bonds between the surface hydroxyls and water molecules. For saturated rocks, the most probable causes of attenuation are Biot mechanisms and squirt flow. The Biot mechanism Is the possibility of having overall differential movements (or rather averaged ones on the scale of the sample) between the solid matrix and the fluid. Squirt flow consists of a viscous relaxation phenomenon with an external exciter, causing the liquid inside the porous cavity to squirt under the effect of local pore pressure.