Karmaşık hidrokarbon kapanların atış ortamı akustik sonlu farklar yöntemi ile modellenmesi ve veri işlemi

Boğazkesen Ş., Karslı H.

BULLETIN OF THE MINERAL RESEARCH AND EXPLORATION, cilt.168, sa.18, ss.93-109, 2022 (ESCI)

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 168 Sayı: 18
  • Basım Tarihi: 2022
  • Doi Numarası: 10.19111/bulletinofmre.985502
  • Dergi Adı: BULLETIN OF THE MINERAL RESEARCH AND EXPLORATION
  • Derginin Tarandığı İndeksler: Emerging Sources Citation Index (ESCI), Scopus, Directory of Open Access Journals, TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.93-109
  • Atatürk Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Karmaşık jeolojik ortamlarda tektonik yapı, litolojik değişimler ve uyumsuzluklarla ilişkili oluşan hidrokarbon kapanlarının sismik yansıma tepkilerinin anlaşılması ve etkin veri işlem stratejileri geliştirmek için sayısal modelleme çalışmaları araştırma sismolojisinde yaygın bir uygulama alanına sahiptir. Bu çalışmada, iki önemli hidrokarbon kapan modelinin (Granit Wash ve Normal Fay Kapanı)  sismik modellemesi akustik dalga denkleminin çözümünü sağlayan Sonlu Farklar Yöntemi (SFY) ile yapılmıştır. Sismik veri modelleri yığma öncesi atış ortamında gerçekleştirilmiş ve elde edilen atış verileri uygun veri-işlem aşamalarından geçirilerek yığma ve göç (sıfır açılım) kesitleri elde edilmiştir. Elde edilen göç kesitlerinin derinlik dönüşümü yapılarak, kesitler üzerinde hidrokarbon kapanlarının uzaysal konum ve boyutları belirlenmiş ve başlangıç jeolojik modellerle karşılaştırılarak uyumlu oldukları gözlenmiştir. Böylece hidrokarbon kapan yapılarının sismik tepkileri öğrenilmiş, veri işlem süreçlerinin önemi anlaşılmış ve hesaplanan atış kayıtları işlenerek sıfır açılım kesitleri elde edilmiştir. Buna göre, granit wash tipi ince ve kısa uzanımlı kapanların araştırılmasında daha fazla ve sık atışlar yapılmasının uygun olduğu, buna karşılık, fay tipi yapıların süreksizliklerinden kaynaklanan saçılma yoğunluğunu azaltmak için nispeten daha seyrek atışlar yapılmasının yararlı olduğu gözlenmiştir. Sonuç olarak, özellikle hidrokarbon arama amaçlı bir arazi çalışması öncesi, yığma sonrası (sıfır uzaklık) yerine yığma öncesi atış verisi modellemesinin, veri işlem aşamalarının geliştirilmesinde ve sismik kesit yorumlarının test edilmesinde katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Bu tür yapay modeller ve veri işlemi farklı karmaşık kapan yapıları ve gerçek veriler için geliştirilecektir.Karmaşık jeolojik ortamlarda tektonik yapı, litolojik değişimler ve uyumsuzluklarla ilişkili oluşan hidrokarbon kapanlarının sismik yansıma tepkilerinin anlaşılması ve etkin veri işlem stratejileri geliştirmek için sayısal modelleme çalışmaları araştırma sismolojisinde yaygın bir uygulama alanına sahiptir. Bu çalışmada, iki önemli hidrokarbon kapan modelinin (Granit Wash ve Normal Fay Kapanı)  sismik modellemesi akustik dalga denkleminin çözümünü sağlayan Sonlu Farklar Yöntemi (SFY) ile yapılmıştır. Sismik veri modelleri yığma öncesi atış ortamında gerçekleştirilmiş ve elde edilen atış verileri uygun veri-işlem aşamalarından geçirilerek yığma ve göç (sıfır açılım) kesitleri elde edilmiştir. Elde edilen göç kesitlerinin derinlik dönüşümü yapılarak, kesitler üzerinde hidrokarbon kapanlarının uzaysal konum ve boyutları belirlenmiş ve başlangıç jeolojik modellerle karşılaştırılarak uyumlu oldukları gözlenmiştir. Böylece hidrokarbon kapan yapılarının sismik tepkileri öğrenilmiş, veri işlem süreçlerinin önemi anlaşılmış ve hesaplanan atış kayıtları işlenerek sıfır açılım kesitleri elde edilmiştir. Buna göre, granit wash tipi ince ve kısa uzanımlı kapanların araştırılmasında daha fazla ve sık atışlar yapılmasının uygun olduğu, buna karşılık, fay tipi yapıların süreksizliklerinden kaynaklanan saçılma yoğunluğunu azaltmak için nispeten daha seyrek atışlar yapılmasının yararlı olduğu gözlenmiştir. Sonuç olarak, özellikle hidrokarbon arama amaçlı bir arazi çalışması öncesi, yığma sonrası (sıfır uzaklık) yerine yığma öncesi atış verisi modellemesinin, veri işlem aşamalarının geliştirilmesinde ve sismik kesit yorumlarının test edilmesinde katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Bu tür yapay modeller ve veri işlemi farklı karmaşık kapan yapıları ve gerçek veriler için geliştirilecektir.

Anahtar Kelimeler: Sonlu Farklar Yöntemi, Veri İşlem, Hidrokarbon Kapanlar, Sismik Modelleme, Yapay Atış

Numerical modeling studies have a widespread application in exploration seismology in order to understand the seismic reflection responses of hydrocarbon traps formed in relation to tectonic structure, lithological changes and unconformities in complex geological environments and to develop effective data processing strategies. In this study, the seismic modeling of two important hydrocarbon trap models (Granite Wash and Normal Fault Trap) was performed by the Finite Difference Method (FDM), which provides the solution of the acoustic wave equation. Seismic data models were carried out in the pre-stack shot environment, and the obtained shot data were passed through appropriate data-processing stages to obtain stack and migration (zero offset) sections. By converting the obtained migration sections to depth, the spatial location and dimensions of hydrocarbon traps on the section were determined and it has been observed that they are compatible by comparing with the initial geological models. Thus, the seismic responses of hydrocarbon trap structures were learned, the importance of data processing was understood, and zero offset cross-sections were obtained by processing of the generated synthetic shot records. Accordingly, it was observed that it is appropriate to make more and frequent shots in the investigation of granite wash type traps which are thin and short-width , whereas it is useful to make relatively less frequent shots in order to reduce the scattering intensity caused by the discontinuities of the fault type structures. Consequently, it is thought that before the field study for the hydrocarbon exploration, the modeling of the pre-stack shot instead of the post-stack modeling (zero offset) will contribute to the development of the data processing stages and the testing of the seismic section interpretation. In the future, such synthetic models and data processing will be developed for different complex trap structures and real data.

Keywords: Finite Difference Method, Data Processing, Hydrocarbon Traps, Seismic Modeling, Synthetic Shot.