پژوهش های ژئوفیزیک کاربردی
سال:1395 | دوره:2 | شماره:1 |تعداد مقالات:6

تخمین استاتیک های باقیمانده ایجاد شده در اثر تغییر سریع خواص فیزیکی و ارتفاع لایه های نزدیک سطح یک مرحله مهم از پردازش داده های لرزه ای بوده که کیفیت انجام آن بر دیگر مرحل پردازش به ویژه تحلیل سرعت و برانبارش تاثیر زیادی دارد. در این مقاله روش جدیدی برای تخمین استاتیک های باقیمانده ارائه شده است. استاتیک های باقیمانده در بخش حقیقی و موهومی هر فرکانس از حوزه f-x خود را به صورت نوفه های تصادفی نشان می دهند که بر سیگنالی که در بیشتر مواقع هموار است سوار شده اند. پس می توان با نوفه زدایی هر فرکانس از طریق کمینه کردن یک تابع هزینه که شامل نرم دو عدم تطابق و نرم دو مدل با مشتق اول به عنوان اپراتور منظم سازی است اثر استاتیک را کاهش داد. برای کمینه کردن تابع هزینه از روشهای منظم سازی حین تکرار استفاده می شود و در نهایت از طریق محاسبه بیشینه کرولیشن داده اولیه و داده نوفه زدایی شده، استاتیک های باقیمانده تخمین زده می شوند. موفقیت روش جدید با اعمال آن بر داده مصنوعی و داده واقعی نشان داده شده است.

در حال حاضر عمده روش های ازدیاد برداشت به کار برده شده در مخازن نفتی کشور، تزریق آب و تزریق گاز هستند. تزریق گاز، به عنوان مثال CO2، یکی از کاربردی ترین روش های افزایش ضریب بازیافت میادین نفتی است. در راستای مطالعه نشانگر های لرزه ای، میزان سازگاری تئوری گاسمن و روابط گرینبرگ-کاستاگنا با شرایط اشباع محیط توسط دی اکسیدکربن، با استفاده از داده های آزمایشگاهی بررسی گردید. اگرچه این روابط سال هاست مورد استفاده اند و نتایج نسبتاً معتبر و قابل قبولی ارائه داده اند، اما معمولاً بر اساس فرضیاتی هستند که گاهی نتایجی دور از واقعیت بروز می دهند. در این تحقیق، گاز CO2به صورت فاز محلول در مقیاس آزمایشگاهی به نمونه هایی ماسه سنگی تحت فشار مخزن تزریق شده و روند تزریق توسط انتقال و ثبت امواج الاستیک مطالعه شده است. با تغییر پارامترهای مؤثری همچون فشار محصوری (در حد فشار مخزن)، فشار منفذی (در حد فشار مخزن)، فرکانس موج عبوری، غلظت CO2، در هر مرحله از آزمایش ها، تأثیر آن ها بر سرعت و دامنه موج لرزه ای بررسی شده است. در نهایت بر اساس نتایج طیف متنوعی از آزمایش ها، روابطی توسعه داده شده که سرعت و دامنه موج لرزه ای را بر اساس فشار مؤثر، فرکانس و غلظت تخمین می زند. اعتبارسنجی نشان می دهد که سازگاری روابط ارائه شده با مشاهدات آزمایشگاهی بیش از 90 درصد بوده و مطلوب تر از دیگر روابط مورد استفاده است.

القای مغناطیسی ناشی از مشخصه های دریایی، موضوعی ایست که چندی است مورد توجه و مطالعه قرار گرفته است. از آنجا که آب یک مایع رسانا است، حرکت آن در میدان مغناطیسی زمین یک نیروی مغناطیسی انتقالی در هر واحد بار تولید می کند به همین جهت شناخت عوامل موثر بر نوسانات این میدان های مغناطیسی و تاثیر آنها بر کاربری های دریایی، ناوبری و هچنین کاربردهای نظامی اهمیت بسیاری دارد. در این مقاله تغییرات میدان مغناطیسی ناشی از امواج در تنگه هرمز مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور با استفاده از پارامترهای امواج حاصل از اجرای مدل عددی MIKE21، میدان مغناطیسی محاسبه شده و نوسانات و الگوی تغیرات آن در منطقه مورد بررسی قرارگرفت. نتیجه شد که حداکثر تغییرات اندازه میدان مغناطیسی بین صفر تا 2/0 نانو تسلا بوده و مقدار آن در سواحل بندر عباس و حاشیه ساحلی ایران در منطقه مورد مطالعه کمتر از سواحل جزایر قشم، هرمز و لارک می باشد. در بررسی روند تغییرات و عوامل موثر بر آن در یک نتیجه گیری کلی میتوان گفت به دلیل پایین بودن ارتفاع موج و دوره تناوب در منطقه، میدان مغناطیسی متاثر از آن چشمگیر نبوده و برای مشاهده نوسانات قابل ملاحظه میدان مغناطیسی حداقل به ارتفاع موج بیش از 10 متر و دوره تناوب بیش از 8 ثانیه نیاز است. اما با این وجود میتوان نوسانات میدان مغناطیسی را کاملا متاثر از تغییرات امواج و دوره تناوب دانست که با آنها رابطه مستقیم دارد، به طوری که روند و الگوی تغییرات آنها در منطقه با یکدیگر تقریبا مشابه است.

در این مقاله وارون سازی سه بعدی داده های مغناطیسی در فضای داده و با استفاده از قید فشردگی مورد بررسی قرار گرفته است. سطح زیرین ناحیه مورد مطالعه توسط مکعب هایی با هندسه یکسان و ثابت مدل سازی شده است. خودپذیری مغناطیسی این مکعب ها به عنوان پارامتر مجهول در فرایند وارون سازی مورد جستجو است. این نوع تقسیم بندی سبب می شود که تعداد پارامترهای مدل در مقایسه با تعداد داده ها بسیار بیشتر باشد. در مقاله حاضر جواب مساله وارون از فضای مدل به فضای داده انتقال داده شده است، بنابراین سیستم معادلات خطی مورد نیاز برای حل مساله دارای ابعاد بسیار کوچک تری است. علاوه بر آن برای حل عددی این سیستم از روش گرادیان مزدوج استفاده شده است. ترکیب این دو روش امکان ارائه الگوریتمی سریع برای مسائل با ابعاد بزرگ را فراهم آورده است. مدل مصنوعی متشکل از چهار جسم با ابعاد و هندسه متفاوت برای بررسی توانایی و سرعت اجرای الگوریتم مورد استفاده قرار گرفته است. تعداد داده ها و پارامترهای مدل به ترتیب برابر 3500 و 52500 انتخاب شده است. فرایند وارون سازی برای این مدل در زمان کمتر از یک دقیقه انجام می پذیرد. مدل ساخته شده نزدیکی قابل قبولی با مدل اصلی دارد و کاربرد قید فشرده کننده به حصول ساختارهایی با مرزهای تیز منتهی شده که در اصطلاح گفته می شود فضای مدل تُنک شده است. در نهایت الگوریتم ارائه شده بر روی داده های مغناطیسی برداشت شده در ناحیه تیغ نو آب بیرجند استفاده شده است. نتایج مدل سازی حضور ناهنجاری های مغناطیسی در نزدیکی سطح تا عمق 80 متری را نشان داده است.

مزایای غیر قابل اغماض در برداشت های ژئوفیزیک هوابرد، این روش را امروزه به یک روش کارآمد و سریع تبدیل کرده است. در این روش ها نواحی با وسعت بالا با سرعت قابل قبولی برداشت می شوند. برداشت های ژئوفیزیک هوابرد توسط دستگاه های اندازه گیری که به یک هلیکوپتر یا هواپیما نصب شده، انجام می شود. در یک پروژه هوابرد به دلیل وسعت بالای منطقه تحت پوشش و برداشت در بازه های زمانی متفاوت، اثر تغییرات بلندمدت میدان مغناطیسی در داده های مغناطیس هوایی قابل مشاهده خواهد بود. هدف از هم تراز سازی (Leveling) داده های مغناطیس هوابرد، کنترل مقادیر ثبت شده میدان و حذف اثرات باقی مانده از تغییرات زمانی و رانة دستگاه است. در این مقاله، هم تراز سازی داده های مغناطیس هوابرد بدون استفاده از خطوط کنترلی انجام شده است. در روش بکار گرفته شده در این مقاله، ابتدا با استفاده از فیلتر هنینگ (Hanning) نه نقطه ای، نمایشی هموار از میدان ناحیه ای ایجاد شده و سپس مقدار خطای هم تراز سازی بین داده های خام و میدان ناحیه ای به دست آمده، در یک روند کمینه سازی تخمین زده خواهد شد. مقدار این خطا با تابع درجه اول از طریق روش کمترین مربعات کمینه می شود. در نهایت مقادیر خطای حاصله بر روی داده های تراز نشده، اعمال می گردد. این روش و روش هم تراز سازی با استفاده از خطوط کنترلی، بر روی داده های منطقه ای واقع در شمال روستای معلمان از استان سمنان اعمال گردیده است، نتایج حاصله، نشان دهنده کارایی خوب روش کمترین مربعات در هم تراز سازی داده های مغناطیس هوابرد بدون استفاده از خطوط کنترلی است.

امروزه بهبود قدرت تفکیک داده های لرزه ای در مباحث اکتشاف منابع هیدروکربنی، به خصوص در ساختارهای پیچیده از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. روش های زیادی برای این منظور معرفی شده اند که هر کدام دارای مزایا و معایب ناشی از فرضیات و تئوری حاکم بر مساله هستند. در این مقاله، به منظور بهبود قدرت تفکیک قائم داده لرزه ای بازتابی از ویژگی مقیاس کردن زمانی سیگنال در حوزه تبدیل فوریه استفاده شده است. در این روش با استفاده از تبدیل فوریه موجک چشمه لرزه ای و نسخه مقیاس شده آن، فیلتری طراحی می شود که با اعمال آن بر روی داده لرزه ای، قدرت تفکیک قائم آن افزایش می یابد. کارآیی این روش بر اساس نتایج حاصل از اعمال الگوریتم روش بر روی داده میدانی و مصنوعی برای بهبود قدرت تفکیک قائم داده های لرزه ای نشان داده شده است و می توان مشاهده نمود که فرکانس غالب داده بعد از اعمال الگوریتم مذکور نسبت به داده اولیه افزایش و پهنای محدوده فرکانسی آن گسترش یافته است. نتایج روش مورد استفاده با نتایج روش واهمامیخت فرکانسی مقایسه شده است. نتایج نشان داد که روش تبدیل مقیاس نسبت به روش متداول واهمامیخت فرکانسی عملکرد بهتری دارد. البته لازم به ذکر است که بهبود قدرت تفکیک داده لرزه ای با استفاده از روش پیشنهادی باعث کاهش نسبت سیگنال به نوفه می شود و لذا بایستی میان میزان بهبود قدرت تفکیک و نسبت سیگنال به نوفه، حالت توازنی برقرار است.