ИСТИНА

Параметр добротности (Q) служит интегральным индикатором влияния микромеханических процессов в горной породе, таких как внутреннее трение в кристаллической решётке минералов, вязкоупругие потери на границах зёрен, вязкое течение флюида в порах и волново-индуцированный поток жидкости (WIFF) между порами и трещинами различных масштабов [1, 2]. В настоящей работе представлен экспериментальный подход к определению частотно-зависимого параметра затухания Q в насыщенных горных породах при поэтапном увеличении всестороннего давления. На каждом этапе выполнялось ультразвуковое зондирование, а анализ сигналов осуществлялся методом спектральных отношений [3], который позволяет надёжно оценить добротность без априорных допущений о форме волнового фронта. Выбор параметра Q обусловлен его способностью отражать комплекс изменений, происходящих в породе под действием нагрузки. В отличие от скоростных характеристик, чувствительных преимущественно к упругим свойствам, Q интегрирует эффекты неупругих и гидродинамических процессов, тем самым позволяя косвенно судить о развитии микроповреждений и степени подвижности флюида. Результаты экспериментов показали закономерное увеличение Q с ростом давления, что связано с закрытием пор и трещин, снижением подвижности флюида и ослаблением механизма WIFF. На завершающей стадии, перед разрушением образца, наблюдается резкое падение Q, отражающее переход породы в неупругий режим деформации. Следует отметить, что полученные данные в работе не позволяют разделить вклад отдельных механизмов затухания, однако показывает их совокупное проявление. Полученные зависимости добротности от эффективного напряжения могут быть использованы для масштабирования лабораторных оценок параметра на сейсмический диапазон частот, а также для интерпретации изменений напряженного состояния пород при разработке месторождений и при мониторинге устойчивости горных массивов. Список литературы: 1. Tisato, N., Madonna, C., & Saenger, E. H. (2021). Attenuation of seismic waves in partially saturated Berea sandstone as a function of frequency and confining pressure. Frontiers in Earth Science, 9, Article 641177. https://doi.org/10.3389/feart.2021.641177 2. Veltmeijer, A., Naderloo, M. & Barnhoorn, A. (2024). Precursors to rock failure in the laboratory using ultrasonic monitoring methods. Geomech. Geophys. Geo-energ. Geo- resour. 10, 93. https://doi.org/10.1007/s40948-024-00812-7 3. Tonn, R. (1991). The determination of the seismic quality factor Q from VSP data: A comparison of different computational methods. Geophysical Prospecting, 39(1), 1–27. https://doi.org/10.1111/j.1365-2478.1991.tb00298.x