THE EFFECT OF SATURATION ON VELOCITY IN LOW POROSITY ROCKS

EFEITO DA SATURAÇÃO NA VELOCIDADE EM ROCHAS DE BAIXA POROSIDADE
Vp e Vs são muitas vezes significativamente menores próximo da pressão atmosférica do que a pressões de poucos kilobars para rochas secas com porosidade na forma de fissuras. Quando tais fissuras são enchidas com água, no entanto, esta redução de velocidade é significativamente diminuída por ondas de compressão. Em contraste, Vs não é afetada pela presença do fluido; baixa velocidade persiste a baixa pressão. A forma dos poros em rochas cristalinas típicas desempenha um papel importante: aumento de Vp devido à saturação dos poros ocorre quando os poros estão sob a forma de fissuras, mas não quando eles estão na forma de buracos redondos. Como as diferenças de Vp da rocha seca e saturada a baixa pressão podem aproximar-se de 50 por cento, o grau de saturação de rochas deve ser levado em conta em muitas aplicações de engenharia e sísmicas rasas.
1. Introdução
Um experimento muito simples à pressão e temperatura ambiente mostra claramente o efeito da umidade sobre a velocidade de ondas elásticas em algumas rochas. Na fig. 1, a velocidade de onda de compressão numa amostra de granito Chelmsford, inicialmente saturado com água, que deixou-se secar na atmosfera durante um período de quatro dias, é representada em função do tempo. Note-se a mudança rápida de velocidade que ocorre nas primeiras poucas horas, mesmo que a porosidade da amostra é de apenas cerca de 1%. Neste artigo, vamos examinar sistematicamente os efeitos da saturação nas propriedades elásticas das rochas de baixa porosidade.
A presença de uma fase fluida em rochas porosas é comum na terra. Ela constitui um dos fatores ambientais que devem ser considerados quando as velocidades sísmicas in situ são investigadas. Entre esses fatores, pressão, temperatura e composição são conhecidos por influenciar grandemente em ambas as velocidades das ondas de cisalhamento e compressão, mesmo em rochas com baixa porosidade, tais como granitos compactos.