تصویر سازی

تصویر سازی

فصل اول
مقدمه
مقدمه:
تقریبا تمامی شرکت‌های نفتی به تفسیرهای لرزه برای انتخاب سایت‌های برداشت نفت اعتماد می‌کنند. بنابراین توجه بیشتر به بهبود بخشیدن مقاطع لرزه‌ای امری اجتناب ناپذیر می‌نماید. روش‌های لرزه‌ای به منظور مطالعات آب‌های زیرزمینی، مهندسی شهری، تعیین سنگ بستر، سد‌سازی و راه‌سازی نیز بکار گرفته می‌شوند (شریف ، 1995).
تکنیک اساسی در روش‌های لرزه‌ای شامل ایجاد موج لرزه‌ای و اندازه‌گیری زمان برگشت موج از بازتابنده‌های زیرسطحی توسط گیرنده‌های سطحی می‌باشد. گیرنده‌ها معمولا بر روی یک خط مستقیم به نام خط لرزه‌ای در نزدیکی چشمه لرزه‌ای قرار می‌گیرند. زمان‌سیر مو‌ج‌های بازتابی وابسته به خواص الاستیک لایه‌های زیرسطحی و همچنین موقعیت، جهت‌یابی و انحنای بازتابنده است. بنابراین می‌توان با استفاده از زمان رسید‌های موج‌های بازتابی اطلاعات مفیدی از لایه‌های زیرسطحی بدست آورد.
عموما پیش از اینکه داده‌ها تفسیر شوند، یکسری فرآیند پردازشی باید بر روی داده‌های برداشت شده اعمال شود. باتوجه به ایلماز (1987) یکسری فرایند‌های استاندارد به منظور آماده‌سازی داده‌های لرزه‌ای به منظور تفسیر لرزه‌ای وجود دارد. سه فرایند مهم پردازش واهمامیخت ، برانبارش و کوچ اساس پردازش‌های معمول است. در این پایان‌نامه به مرحله‌ی برانبارش از فرآیند پردازش پرداخته می‌شود. مقطع برانبارش اولین تصویر زیرسطحی را در اختیار مفسر قرار می‌دهد و همچنین داده ورودی برای مرحله‌ی کوچ پس از برانبارش را بدست می‌دهد.
با جابجایی آرایه چشمه و گیرنده در امتداد خط لرزه‌ای دسته داده‌های دارای همپوشانی بدست می‌آید. این دسته داده‌ها، وابسته به موقعیت چشمه گیرنده در روی خط لرزه‌ای است. در نتیجه زمان رسید‌ها نیز وابسته به موقعیت چشمه و گیرنده است. پس از پردازش، از داده‌های سه بعدی برای بدست آوردن تصاویر زیرسطحی دوبعدی استفاده می‌شود. برای پردازش، طبق معمول داده‌ها براساس نقطه‌ی میانی مشترک میان چشمه وگیرنده و نیم‌دورافت (نصف فاصله‌ی بین چشمه و گیرنده) ذخیره می شوند. در این صورت داده‌های دارای همپوشانی در فضای قرار می‌گیرند ( مربوط به زمان رسید‌ها است) (برگلر، 2001 ).
متاسفانه دسته داده‌ها فقط شامل سیگنال‌ها (هر رخدادی که به منظورکسب اطلاعات زیرسطحی ثبت می‌شود‌) نمی‌باشند، بلکه نوفه‌ها نیز به همراه سیگنال‌ها ثبت می‌شوند. نوفه‌ها به دو دسته‌ی همدوس و ناهمدوس تقسیم می‌شوند. در بیشتر طرح‌های پردازشی فقط از بازتاب‌های اولیه استفاده می‌شود، بازتاب‌های چندگانه متعلق به نوفه‌های همدوس هستند. نوفه‌های ناهمدوس یا تصادفی قابل پیش‌بینی نیستند. یعنی نمی‌توان از یک روی ردلرزه اطلاعات سایر ردها را تشخیص داد. نوفه‌های تصادفی بر اثر لرزش هایی که بوسیله‌ی باد در گیرنده و یا بوسیله‌ی قدم زدن یک جانور در نزدیکی گیرنده ممکن است ایجاد شود (برگلر،2001).
هدف از برانبارش، بالا بردن کیفیت سیگنال‌ها و تضعیف نوفه‌ها بوسیله‌ی جمع بستن رخدادهای همبسته در دسته داده‌های دارای همپوشانی است. عملگر برانبارش دورافت صفر رخدادهای واقعی را در فضای در نزدیکی نقطه دورافت صفر تقریب می‌زند. این نقطه بطور فرضی و با فرض قرارگیری چشمه و گیرنده در یک نقطه در نظر گرفته می‌شود. نتیجه‌ی برانبارش در امتداد عملگر برانبارش ZO را می‌توان به نقطه‌ی دورافت صفر نسبت داد. با قرارگیری تمامی این نقاط برانبارش در کنار هم، مقطع برانبارش دورافت صفر حاصل می‌شود. روش برانبارش ZO به روش برانبارش نقطه‌ی میانی مشترک (CMP) و فرایند برونراند نرمال /برونراند شیب (NMO/DMO) معروف شده است. در روش‌های معمول برای برانبارش نیاز به مدل سرعت دقیق می‌باشد. اشتباه در مدل سرعت باعث می‌شود که نتایج برانبارش قابل اتکا نبوده و تصویر‌سازی مطلوبی صورت نگیرد (بایکولوف، 2009 ). در سال‌های اخیر روش برانبارش جدیدی معرفی شده که کیفیت مقطع برانبارش را از نظر نسبت سیگنال به نوفه و همچنین پیوستگی بازتابها بهبود بخشیده است. یکی از این روش‌ها ، روش برانبارش سطح بازتاب مشترک (CRS) است. در این روش بر خلاف روش‌های معمول نیازی به تهیه مدل سرعت برای برانبارش نیست و فقط به سرعت لایه سطحی نیاز است. با این حال این روش در مواجه با شیب‌های متداخل با مشکل روبروست (من ،2002). در چند سال اخیر سلیمانی (2009) با معرفی روش برانبارش سطح پراش مشترک (CDS) سعی در بر طرف کردن این نقیصه داشته است که تا حد مناسبی در این امر موفق بوده است. با این حال هر یک از این روش‌ها در اعماق بیشتر به دلیل تضعیف انرژی بازتاب‌ها قادر به تصویر‌سازی مناسبی نمی باشند. بالارستاقی (1391) با استفاده از تکنیک برانبارش CDS در دورافت محدود توانسته بر این مشکل فائق آید و بازتاب‌ها در اعماق پایین‌تر بخوبی در این روش تصویر‌سازی می‌شوند.
برانبارش دورافت مشترک (CO) مشابه برانبارش ZO است، با این تفاوت که برانبارش برای یک نقطه در گروه CO انجام می‌شود. در واقع عملگر برانبارش CO رخداد‌های بازتابی را در فضای در نزدیکی نقطه‌ای با دورافت ثابت تقریب می‌زند. با جمع بستن رخدادهای همبسته در امتداد عملگر برانبارش و اختصاص دادن این نقاط به نقاط انتخاب شده در گروه CO، مقطع برانبارش CO بدست می‌آید.
در این پایان‌نامه روش برانبارش CO (برگلر،2001) بر اساس مفاهیم گرفته شده از روش برانبارش CRS برای تصویر‌سازی دو‌بعدی معرفی می شود. این روش بر روی داده‌های واقعی اعمال می‌شود و با روش برانبارش CRS مقایسه خواهد شد. روش برانبارش CO نیز نیازی به مدل سرعت ندارد و تنها سرعت لایه سطحی کفایت می‌کند. این روش مانند روش برانبارش CRSروشی مبتنی بر داده‌ها است و همچنین تمامی مراحل برانبارش بطور خودکار و با استفاده از آنالیز همدوسی انجام می‌شود. پنج پارامتر برانبارش در این روش توصیف کننده‌ی عملگر برانبارش CO است، که مربوط به نشانگرهای جبهه‌ی موج هستند. در این روش علاوه برا اینکه کیفیت رخدادهای بازتابی افزایش می‌یابد، نشانگرهای مهمی از جبهه ی موج بدست می‌آیند.
فصل دوم
روش‌های تصویرسازی لرزه‌ای در حوزه زمان
اصول تصویر سازی لرزه ای:-2-1
یک موج لرزه‌ای هنگام عبور از لایه‌های زمین ، وقتی با تغییر در خصوصیات الاستیک زمین مواجه می شود از سطحی که این تغییرات به وقوع پیوسته‌، بازتابیده می شود . هدف لرزه نگاری بازتابی‌، بازسازی هر چه دقیق‌تر و قابل اعتماد تصویرخواص الاستیک لایه‌های زیرسطحی از داده های برداشت شده در سطح زمین توسط گیرنده‌ها می‌باشد. در تفسیر تصویر مذکور، تشخیص دو نکته از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. اولین مورد تشخیص موقعیت دقیق هندسی نقاط در افق‌های لرزه‌ای می‌باشد.
زمان سیر پدیده‌های بازتابی و سرعت انتشار موج الاستیک در لایه‌های زیر سطحی‌، در تصویر‌سازی لرزه‌‌‌ای نقش اساسی را ایفا می‌کنند.
مورد دوم ، اندازه‌گیری کمی میزان بازتاب‌، تخمین ضریب بازتاب و توصیف تفاوت در پارامتر های الاستیک وقایع زمی‌شناسی می باشد. این مرحله بیانگر نوع‌سنگ یا خواصی است که تعیین کننده ضریب بازتاب مذکور می‌باشند.
در این بخش اصول تصویر‌سازی نقطه به نقطه لرزه‌ای تشریح می‌شود.
تصویر‌سازی از سه مرحله اصلی تشکیل شده است:
انتشار رو به عقب داده‌های ثبت شده در سطح
انتشار رو به جلو منشا انرژی لرزه‌ای
به کارگیری شرایط تصویر‌سازی
برای به کار گیری سه مرحله فوق الذکر، باید توجه داشت که قبل از هر چیز سرعت انتشار در لایه های زیر سطحی باید محاسبه شود. در روش‌های سنتی تصویر‌سازی، ابتدا تعداد داده‌ها در حوضه دورافت با ایجاد یک مقطع دور افت صفر کاهش داده می‌شود و پس از این مرحله با انجام کوچ پس از برانبارش رخداد‌های بازتابی در جایگاه واقعی خود قرار می‌گیرند . با انجام کوچ عمقی‌، در مرحله آخر پدیده‌ها در جایگاه عمقی واقعی خود ‌قرار گرفته و درواقع تصویر سازی در حوضه عمق انجام می‌شود‌. روش‌های کوچ قبل از برانبارش و روش‌های تصویر‌سازی در حوضه زمان از جمله روش‌های جدیدی هستند، که امروزه به عنوان روش‌های مدرن لرزه‌ای در ‌به تصویر کشیدن ساختارها و لایه‌های زمین‌شناسی از آنها یاد می‌شود.
برای ایجاد یک تصویر لرزه‌ای؛ دو عنصر نقش اساسی ایفا می‌کنند:
اولین عنصر ماهیت تصویر است؛ که در اثر اختلاف امپدانس در نواحی بازتابنده که همان مرز بین لایه‌های زمین هستند؛ خود را نشان داده و در محدوده فرکانسی استاندارد 8 تا 80 هرتز قرار دارند.

Share