دانلود مقالات ژئوفیزیک

يکي از مهمترين روش هاي ارزيابي کمي که اساس کار آن داده هاي پيش از برانبارش است، مطالعات AVO يا تغييرات دامنه در برابر دورافت مي باشد. مطالعات AVO بطور کلي عبارت است از استخراج نشانگرهاي معمول AVO در ارتباط با تغييرات عرض از مبدا و شيو و همچنين وارون سازي AVO، که با استخراج پارامترهاي لامه مي تواند در تشخيص سيالات مخزني و سنگ شناسي هاي مختلف بکار رود. در اين مطالعه، به بررسي کاربرد روشهاي معمولAVO  و همچنين وارون سازي AVO به منظور استخراج خصوصيات کشسان سنگ در جداسازي سيالات مخزني و سنگ شناسي هاي مختلف در مخزن ماسه سنگي غار ميدان ابوذر در خليج فارس پرداخته شده است. در اين بررسي داده هاي يک چاه به منظور کاليبره کردن داده هاي لرزه اي سه بعدي مورد استفاده قرار گرفت.

آناليز AVO با سه ابزار قدرتمند امواج غير تبديلي P-P، امواج تبديلي برشي P-Sv و کراس پلات هاي هردوگرامي قادر به تشخيص هر نوع مخزن گازي ماسه سنگي است. به کارگيري تکنيک هردوگرام در تفسير کراس پلات هاي AVO روشي نو محسوب مي شود. شباهت روند زون هاي زمينه و آنومال، استفاده از اين روش را اجتناب ناپذير کرده است. در شيوه کراس پلاتي هردوگرامي ابتدا کراس پلات کل نقاط زمينه رسم مي شود و در مرحله بعد کراس پلات پخش آنومال (اشباع آبي و گازي) بر روي نقاط زمينه پلات مي شود و زواياي پلاريزاسيون با هم مقايسه مي شود. در اين مطالعه که در دشت گرگان انجام شده و طيف وسيعي از نشانگرها (نشانگرهاي تبديلي و غيرتبديلي) را شامل مي شود ابتدا به کمک نشانگر ضريب سيال، دو زون مخزني در مقطع برگردان شده نشانگر مذکور شناسايي شده است و نکته جالب توجه اين است که چاه 3-الف گرگان به هيچ کدام از اين دو زون برخورد نکرده و تنها با يک زون گازي بسيارکوچک در ناحيه اي ديگر مواجه شده است. نتايج به دست آمده حاکي از اين است که عموما روند زمينه و زون گازي در اين کراس پلات ها يکي بوده و تفاوت در نحوه توزيع نقاط مي باشد. در ضمن مقادير زاويه پلاريزاسيون کراس پلات ها در حالت تبديلي منفي و در حالت غيرتبديلي مثبت بوده است. از نتايج جالب به دست آمده ديگر، شکل مشخصه اوالي (بيضوي کشيده) در هر دو زون گازي در کراس پلات زواياي برانبارشي تقريبا قايم مقابل بازتابندگي امپدانس موج تراکمي است که در حالت آبي و زمينه چنين شکلي را نداريم. در ضمن تغيير مقياس کراس پلات ها به حالت لگاريتمي و نيمه لگاريتمي توصيه نمي شود و تاکيد مي شود که کراس پلات ها در حالت هاي مدليزه، کاملا ايده آل بوده و در تفسيرهاي واقعي به علت تاثير اثر زمينه عملا کاربردي ندارند. با توجه به فقدان اطلاعات زمين شناسي مي توان به ماسه اي بودن (شيلي نبودن) زون هاي احتمالي مخزني به کمک کراس پلات هاي هودوگرامي پي برد.

تحليل سرعت يکي از کليدي ترين مراحل پردازش داده هاي لرزه اي مي باشد. به طور کلي اساس اکثر روش هاي تحليل سرعت بر انتخاب بيشينه همدوسي (coherence) مي باشد. شباهت (semblance) يکي از معيارهاي اندازه گيري همدوسي است. در اين مقاله دو روش جديد براي بهبود قدرت تفکيک طيف تحليل سرعت با استفاده از تجزيه مقادير تکين معرفي مي شود. مبناي اين دو روش مانند روش شباهت است با اين تفاوت که پس از محاسبه شباهت براي داده هاي محدود به پنجره حول هذلولي، مقدار محاسبه شده با استفاده از نسبت دو مقدار تکين اوليه يا نسبت مقدار تکين اول به مجموع ساير مقادير تکين وزن داده مي شود. با اين روش پهناي بيشينه مقدار طيف سرعت کاهش يافته و انتخاب بهترين سرعت ميسر مي شود.

همواره بر روي برداشت هاي لرزه اي، پديده هاي بازتاب توسط نوفه هاي زمين غلت پوشيده مي شوند و مشاهده و تشخيص اين پديده ها معمولا آسان نيست. تبديل ردلرزه شعاعي يک تبديل ساده براي بردن مجموعه داده ها از حوزه دورافت - زمان به حوزه سرعت ظاهري - زمان سير است. فرکانس ظاهري امواج زمين غلت در حوزه ردلرزه شعاعي به شدت کاهش پيدا خواهد کرد در حالي که فرکانس ظاهري پديده هاي بازتاب در اين حوزه تا حد بسيار زيادي دست نخورده باقي مي ماند. با توجه به اين مساله با عبور صافي هاي پايين گذر و ميان گذر در حوزه ردلرزه شعاعي از روي داده هاي لرزه، بخش وسيعي از اين نوفه هاي خطي همدوس، شامل امواج سطحي، حذف خواهد شد. در اين مقاله نتايج بدست آمده از روش فرکانس-عدد موج و روش ردلرزه شعاعي روي يک دسته داده چشمه مشترک به دست آمده از عمليات نفتي مقايسه شده است. نتايج نشان مي دهد که صافي هاي ردلرزه شعاعي نسبت به روش فرکانس-عدد موج اين پديده ها را، بدون کاهش زياد محتواي فرکانسي، بهتر حذف مي کند.

در اغلب داده هاي لرزه اي بازتابنده هاي کم عمق توسط امواج انکساري و رسيد هاي مستقيم پوشيده مي شوند و مشاهده اين پديده ها را مشکل مي ساند. تبديل ردلرزه شعاعي يک تبديل ساده براي بردن داده ها از حوزه x-t به حوزه سرعت ظاهري و زمان سير است. فرکانس ظاهري امواج انکساري و رسيدهاي مستقيم در حوزه ردلرزه شعاعي به شدت کاهش پيدا خواهد کرد. با اين دانسته و اعمال صافي هاي فرکانسي، شامل صافي هاي پايين نگذر و ميان گذر، در حوزه ردلرزه شعاعي اين پديده ها مي توانند کاهش پيدا کنند. در اين مقاله تضعيف امواج انکساري و رسيدهاي متسقيم روي دسته برداشت چشمه مشترک هاي مربوط به يک خط برداشت انجام شده است. با تشکيل مقطع برانبارش شده مربوط به اين خط، نتيجه نشان مي دهد که حذف امواج انکساري و رسيدهاي مستقيم با استفاده از تبديل ردلرزه شعاعي باعث آشکارسازي قابل توجه بازتاب هاي کم عمق شده است. در حالي که اگر از روش حذف يا بريدن براي تضعيف امواج انکساري و رسيدهاي مستقيم استفاده کنيم، بازتاب هاي کم عمق قرار گرفته در پشت اين پديده ها از بين مي روند و عملا آشکارسازي بازتاب هاي کم عمق غيرممکن مي شود.

روش Time-lapse Seismic يا اصطلاحا لرزه نگاري چهاربعدي روش نسبتا جديدي است که از فناوري روز دنيا بهره مي گيرد و از ابزارهاي مهم مديريت مخزن به حساب مي آيد. با توجه به مزاياي اين روش در کنترل و پايشگري مراحل ازدياد برداشت، ضرورت انجام آن بديهي بوده و از لحاظ اقتصادي بسيار مقرون به صرفه است. ولي قبل از آن با انجام مطالعات امکان سنجي ناحيه اي مي بايست در هر ناحيه و ميدان بررسي شود که آيا ويژگي هاي سيال و سنگ مخزن، اجازه استفاده از روشهاي لرزه اي را در جهت پايشگري لرزه اي مخزن مي دهد يا خير. به همين منظور با استفاده از روش هاي مختلف موجود امکانسنجي مطالعات لرزه نگاري چهاربعدي مورد مطالعه قرار مي گيرد. در اين مطالعه که بر روي بخش از سازند ماسه سنگي ميدان اهواز واحد M₂ صورت گرفته با کمک رابطه گاسمن تغيير سرعت هاي لرزه اي در نتيجه تغيير اشباع سيال در 22 چاه، به طور متوسط براي سرعت هاي موج طولي و برشي به ترتيب 10، 230- متر بر ثانيه به دست آمد و نيز متوسط تغيير در زمان رفت و برگشت سرعت موج طولي 6 ميلي ثانيه محاسبه گرديد. در نتيجه، در صورت برداشت داده هاي لرزه اي با دقت مناسب، افق ماسه سنگي اين ميدان مي تواند براي انجام پروژه Time lapse seismic مورد توجه قرار گيرد.

دز زلزله سال 1369 منجيل و رودبار ساختمان هاي زيادي در شهر رشت آسيب ديد. در اين تحقيق با کمک لرزه نگاري شکست مرزي با پروفيل P و S شرايط محلي خاک و زمين شناسي افق هاي سطحي و ساختگاه منطقه تخريب شده مطاله شده است. بررسي ها نشان مي دهد که ساختگاه شهر رشت بر رسوبات کواترنر دريايي قديمي Q₁^m، رسوبات دلتايي Q₂^d، رسوبات دلتايي همراه با گراول Q^dg و رسوبات دريايي جوان Q₂^m قرار دارد و بر اساس نتايج اين مطالعات، مرز رسوبات در اثر تاثير ميزان رس بر سرعت موج P و ويژگي هاي لرزه اي آنها در بستر شهر رشت تفکيک شده است. مطالعات نشان مي دهد که روند تغييرات سرعت امواج P و S در بستر شهر رشت در بالاتر و پايين تر از سطح آب زيرزميني با توجه به بالا بودن سطح آب زيرزميني با ساختار رسوبي همخواني دارند. در زير سطح آب زيرزميني مرز رسوبات با وضوح بيشتر در نقشه تغييرات VP تفکيک شده است. تغييرات جانبي در سرعت موج P در رسوبات قديمي Q₁^m نشان مي دهد که ساختگاه شهر رشت در اين قسمت داراي تغيير جانبي زيادي است. موقعيت ساختمان هاي تخريب شده در زلزله 1369 در بستر شهر رشت عموما در اين واحد رسوبي واقع است.

تخمين درست و دقيق موجک چشمه لرزه اي در پردازش و تفسير داده هاي لرزه اي بازتابي بخصوص در وارون سازي داده ها از اهميت بسيار بالايي برخوردار مي باشد. تا کنون روش هاي مختلفي براي تخمين موجک معرفي شده است. در اين مقاله روش جديدي بر مبناي تبديل موجک گسسته براي تخمين موجک چشمه معرفي مي شود. در اين روش با تجزيه لگاريتم طيف دامنه ردلرزه، طيف دامنه موجک بدست مي آيد، سپس با فرض فاز کمينه يا فاز صفر براي موجک، موجک چشمه تخمين زده مي شود. روش بر روي داده هاي مصنوعي و واقعي اعمال گرديد. نتايج نشان مي دهند که روش مذکور مي تواند با دقت خوبي موجک چشمه را تخمين بزند.

مهاجرت (f-k) يک روش مهاجرت در حوزه فوريه است (stolt, 1978) که بر اساس تصويرسازي بنا نهاده شده است. اين روش ساده و کاراست اما محدود به محيط با سرعت است. روش مهاجرت v(z)(f-k) که در اين مقاله معرفي مي شود، قادر است مهاجرت در محيط هايي با تغييرات عمودي سرعت را انجام دهد. در اين مطالعات ضمن بيان تئوري روش v(z)(f-k) کارآيي آن بر روي داده هاي لرزه اي مصنوعي تست و نتايج با روش مهاجرت (f-k) مقايسه مي شود.

اهميت و نقش تعيين کننده خواص پتوفيزيکي در بررسي مخازن نفت و گاز، ايجاب مي کند که از هرگونه اطلاعات براي پي بردن به اين خواص استفاده شود. يکي از روشهاي متدوال و مفيد جهت بررسي تغييرات ليتولوژي و تخلخل در ميادين نفت و گاز استفاده از روشهاي برگردان لرزه اي مي باشد. در اين مقاله داده هاي دوبعدي لرزه اي يکي از ميادين نفتي خليج فارس به همراه نگارهاي صوتي، گاما و چگالي چاههاي اين ميدان استفاده شد تا پس از استخراج روابط موجود بين نشانگرهاي لرزه اي و مقادير تخلخل در چاهها، از اين روابط براي تخمين تخلخل در فواصل چاهها استفاده شود. بعد از بررسيهاي کلي داده ها، يک خط لرزه نگاري که چاههاي شماره 1 و 3 روي آن قرار دارند، انتخاب شد و روشهاي برگردان لرزه اي (روشهاي خارهاي پراکنده و بر پايه مدل) بر آن اعمال گرديد. نتايج حاصل از اين روشها با يکديگر مقايسه شدند که از اين ميان روش بر پايه مدل نتايج قابل قبولي را ارايه نمود. سپس با استفاده از روابط موجود بين امپدانس صوتي حاصل از برگردان لرزه اي و تخلخل موجود در چاهها، توزيع تخلخل به روشهاي تک نشانگر، چند نشانگر و شبکه هاي عصبي مصنوعي تخمين زده شد.

اصول لرزه نگاري بر مبناي انتشار امواج لرزه اي در محيط کشسان است. اين امواج هنگام انتشار در محيط زمين واقعي تضعيف مي شوند. تضعيف امواج تابع فرکانس بوده و باعث افت فرکانس غالب و به تبع آن موجب از بين رفتن قدرت تفکيک در مقاطع لرزه اي مي گردد. يکي از عوامل اصلي در تضعيف امواج لرزه اي، پديده جذب مي باشد. در اين مقاله با بکارگيري ايده فيلترهاي خطي غير پايا، راه کاري براي جبران اثر اين پديده از داده هاي لرزه اي معرفي مي شود. روش مورد نظر در اين مطالعه موسوم به PSO بوده و بر پايه عملگرهاي شبه ديفرانسيلي در حوزه زمان-فرکانس است. نتايج نشان مي دهند که بهتر است قبل از اعمال روش، تا حد امکان نوفه ها به کمک فيلترهاي مناسب حذف شوند، زيرا در فرايند جبران اثر Q، همراه با تقويت سيگنال، نوفه ها نيز (بخصوص در بخش انتهايي ردلرزه) تقويت شده و باعث محو شدن سيگنالهاي اصلي مي شوند.

تهيه و توسعه مدل سرعت بهينه جز لاينفک و پر اهميت تمامي مراحل پردازش و تفسير داده هاي لرزه اي است. تهيه اين مدل با دقت و اطمينان بالا به خصوص در مناطق با پتانسيل بالاي نفت و گاز مانند فروافتادگي دزفول در خوزستان داراي اهميت ويژه اي است. از جمله مهمترين سازندهاي مناطق نفت خيز جنوب ايران، سازند گچساران است که به عنوان پوش سنگ سازند آسماري عمل مي کند. به علت شرايط ويژه اي ساختماني و چينه اي اين سازند که ناشي از خصوصيات تکتونيکي منطقه رسوبي و خواص ليتولوژيکي سازند ياد شده مي باشد، تخمين سرعت و تهيه مدل سرعت براي اين سازند همواره چالش زا بوده است.
در اين مقاله سعي بر آن است که با استفاده از نمودارهاي ليتولوژي، صوتي و لرزه اي چاه هاي منطقه جنوب فروافتادگي دزفول مدل ليتولوژي - سرعت بهينه اي براي سازند گچساران ارايه شود. جهت ارايه اين مدل، در ابتدا مدل رياضي چند متغيره خطي براي تخمين سرعت بر حسب ليتولوژي در هر چاه ارايه مي شود. ضرايب معادله خطي در هر چاه محاسبه مي گردد و نقشه ضرايب معادله براي منطقه تهيه مي شود. پس از آن يک معادله چند متغيره خطي براي سازند گچساران در کل منطقه محاسبه و به عنوان يک مدل کلي و صرفنظر از تغييرات محيطي ارايه مي گردد. در پايان نيز با استفاده از نقشه هاي ليتولوژي سازند گچساران در منطقه مورد مطالعه و بر اساس مدل هاي سرعت جامع (GVM) و محلي (LVM) در نقشه سرعت ميانگين براي سازند گچساران ارايه مي گردد.
بررسي دو نقشه سرعت ارايه شده نشان دهنده کارايي اين دو مدل در مناطقي با پيچيدگي ساختماني و چينه اي بسيار بالا است و مي تواند به عنوان يک معيار در کنار ديگر اطلاعات لرزه اي جهت تخمين سرعت مورد استفاده قرار گيرد. همچنين با توجه به مقايسه نتايج دو مدل سرعت به نظر مي رسد که مدل سرعت منطقه اي با تخمين بسيار بهتري قادر به نشان دادن تغييرات سرعت در منطقه است.

کرولت ها توابع رياضي شبيه موجک ولي جهت دار هستند که به خوبي در هر دو حوزه زمان و فرکانس متمرکزاند. در اين مقاله ضمن معرفي اين توابع رياضي نشان مي دهيم که چگونه آنها مي توانند در حل مسايل مطرح در لرزه شناسي به کار روند. به عنوان مثال در اين مطالعه از اين تبديل براي تفکيک نوفه از سيگنال هاي لرزه اي استفاده شده است.

در اين مقاله ديدگاه جديدي براي نمونه برداري و بازسازي داده هاي لرزه اي ارايه مي گردد. هنگامي که نمونه برداري با فاصله هاي منظم انجام مي گيرد، طبق تئوري نمونه برداري نايکويست، به منظور بازسازي کامل سيگنال، سرعت نمونه برداري بايد حداقل دو برابر باند فرکانسي سيگنال باشد. نمونه برداري با سرعتي کمتر از مقدار فوق منجر به پديده نامطلوب الياسينگ مي شود که گاهي اوقات گريز از آن اجتناب ناپذير است. در اينجا بر مبناي تبديلات تنک (sparse) کننده سيگنال هاي لرزه اي (مانندwave atom ) الگوريتمي براي نمونه برداري و بازسازي داده هاي لرزه اي با سرعت بسيار کمتر از حد نايکويست ارايه شده است. مباني نظري روش ارايه شده ايجاب مي کند که هنگام نمونه برداري تنها اطلاعات مهم سيگنال برداشت شود. عملکرد الگوريتم تدوين شده بر روي داده هاي لرزه اي يک و دو بعدي نشان داده شده است.

روش معرفي شده در اين مطالعه زمان رسيد فازهاي P و S را بر اساس تبديل موجک گسسته (DWT) و ويژگي هاي پلاريزاسيون ضرايب تبديل، تنها با اطلاعات لرزه نگاشت سه مولفه اي کوتاه پريود مربوط به يک ايستگاه تعيين مي کند. علت انتخاب تبيل موجک بعنوان ابزاري براي اين مطالعه اين است که معمولا ويژگي هاي اصلي نگاشت لرزه اي مانند امواج P و S در همه مقياسهاي تبديل موجک قابل مشاهده است ولي ويژگي هاي فرعي تر مانند پراش و نوفه ها در مقياسهاي پايين تحليل مي يابند. در اينجا تبديل موجک گسسته هر سه مولفه از لرزه نگاشت مورد مطالعه تا 6 مقياس بکار برده شده، سپس با بررسي پلاريزاسيون و بدست آوردن تابع خطي بودن، زمان رسيد موج P بدست آمد. در حاليکه زمان رسيد موج S با استفاده از مولفه هاي عرضي و شعاعي و ضرايب موجک آنها در 10 مقياس و محاسبه تابع ترکيبي بدست آمد.