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제안 방법
- 강원대학교 내에 위치한 KLW-4 모형공을 대상으로 음파검층을 실시하였으며, 이때 장비는 Mount Sopris사의 2SAA-1000/F Sonic probe를 사용하였다. 사용된 Sonic probe는 음원을 발생하는 하나의 transmitter와 3개의 receiver로 구성되어 있으며 (Fig.
- 또한 음원이 시추공에 대칭인 monopole source와 시추공에 비대칭인 dipole source의 음원을 사용할 수 있다. 검층시 Sonde의 이동속도는 stack interval 과 number of samples 등을 고려하여 2~2.5 m/min의 속도로 상향식으로 측정이 이루어졌다.
- Dipole source 속도분석을 위한 두 번째의 적용으로 Tang et al.(1995)이 제시한 아래의 과정에 의하여 일차 receiver의 파형으로부터 다음에 오는 각 receiver의 파형을 모델링하여 구하고, 각 receiver에서 모형 파형들과 실제 얻어진 파형을 비교하여, 파형간의 위상차가 최소가 될 때의 속도를 구했다.
- (3) Receiver의 파형을 이용하여 다른 receiver 파형을 수학적으로 계산하여 simulate 한 다음 위상과 평균진폭을 계산하고, receiver에 기록된 파형과 비교하여 위상차와 평균진폭을 계산하였다.
대상 데이터
- 실험은 monopole source를 이용한 측정과 dipole source를 이용한 측정을 병행했으며 두 소스에서 모두 1, 3, 5, 10, 20, 30 kHz의 주파수로 데이터를 획득하였다. 자료의 처리는 정확한 상호 비교를 위해 calibration zone 내의 같은 심도에서의 자료를 이용하였다.
- 실험은 monopole source를 이용한 측정과 dipole source를 이용한 측정을 병행했으며 두 소스에서 모두 1, 3, 5, 10, 20, 30 kHz의 주파수로 데이터를 획득하였다. 자료의 처리는 정확한 상호 비교를 위해 calibration zone 내의 같은 심도에서의 자료를 이용하였다.
- 실험이 진행된 KLW-4 시추공은 지구물리 검층 보정용 모형 시추공으로, 보정 구간의 밀도가 1.741 g/cm3인 NX 크기의 시추공이다(김영화 외, 2005).
데이터처리
- 본 논문에서는 음파검층을 사용하여 획득한 파형으로부터 정확한 속도분석을 하기 위하여 일반적으로 많이 이용되고 있는 STC 방법과 파의 분산성을 고려한 Tang et al.의 방법을 적용, 비교하였다.
- 음파검층을 사용하여 획득한 파형으로부터 정확한 속도분석을 하기 위한 연구의 일환 으로 일반적으로 많이 이용되고 있는 STC(Slowness-Time Coherence) 방법을 비롯 하여, 파의 분산성을 고려한 Tang et al.의 방법(1995)을 적용해 보고 그 결과를 비교하였다.
이론/모형
- 음파 검층의 속도 분석을 위하여 Semblance 기법을 이용한 파형의 일관성에 대하여 측정하는 방법인 STC(Slowness-Time Coherence)을 사용하였다. STC Method는 sonic waveform으로부터 속도나 travel time을 picking하는 cross-correlation의 한 형태로, 여러 receiver 간의 일관성에 대하여 측정하여 P파와 S파 등 각 모드의 속도를 결정하는 방법이다(Kimball and Marzetta, 1984).
- S파의 속도 결정에 있어서, 특히 slow formation에 있어서는 한 방향으로 에너지를 방사하여 지층의 이방성을 추정할 수 있는 Dipole source를 사용한다. Dipole source는 fast formation과 slow formation 모두에서 강한 s파를 발생시키는데, 이 파를 flexural wave 또는 bender wave라 한다.
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