Karmaşık Jeolojik Ortamlardaki Hidrokarbon Kapanlarının Akustik Sonlu Farklar Yöntemi ile Modellenmesi: Antiklinal Örneği


Boğazkesen Ş., Karslı H.

6. ULUSLARARASI DEPREM SEMPOZYUMU KOCAELİ 2019, Kocaeli, Türkiye, 25 - 27 Eylül 2019, ss.787-793

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Kocaeli
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.787-793
  • Atatürk Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Hidrokarbon kapanı, hidrokarbonun (petrol ve gaz) içine hapsolduğu kaya olarak tanımlanır ve yapısal, stratigrafik veya ikisinin bileşimi şeklinde oluşan gözenekli ve geçirgen özellikli olup, çoğunlukla karmaşık jeolojiye (fay, antiklinal, senklinal ve bunların bileşimi) sahiptirler. Bu çalışmada, bu tür karmaşık jeolojik ortamlarda oluşan hidrokarbon kapanlarının sismik tepkilerinin modellenmesi ve model verilerin işlenme sürecine bağlı olarak bir veri işlem stratejisi geliştirilmesi amaçlanmıştır. Sismik veri işlem ve modelleme sismik kesitlerin nitelikli yorumlanması ve gerçek jeolojik ortamlarla korelasyonun sağlanması için son derece gerekli ve yararlıdır. Alışagelmiş olarak sismik modelleme çalışmaları çoğunlukla sahadan toplanan atış verilerine bir dizi veri işlem uygulandıktan sonra elde edilen sıfır ofset kesitleri (yığma ve göç kesitleri) için gerçekleştirilmektedir ve dolayısıyla karmaşık jeolojik ortamlardan yansımaların karmaşık davranışlarının yorumlaması oldukça zahmetli ve yanıltıcı olabilmektedir. Bu nedenle, sıfır ofset verilerin modellenmesi yerine, atış verilerinin modellenmesi ve veri işlem ile sıfır ofset kesitlerinin yeniden hesaplanması, gerçek verilerin analizinde güvenli bir strateji sağlayacaktır. Çalışmada sismik atış verilerinin modellemesi, akustik dalga denkleminin sayısal çözümüne dayalı sonlu farklar yöntemi (SFY) ile gerçekleştirilmiştir. Jeolojik modelin kolay tanımlanması, akustik dalga denkleminin tam çözümünü sağlaması ve kullanıcı kolaylığı açısından son derece etkin bir yöntem olan SFY'de sismik dalga alanı, oluşturulan bir grid ağı üzerindeki her bir grid noktasında sonlu farklar yöntemi ile dalga denkleminin yaklaşık türevleri ile iteratif olarak hesaplanır. Sentetiklerin hesaplanmasında CREWES tarafından geliştirilen SFY kodları amaca göre düzenlenerek kullanılmıştır. Yöntemde, sadece düşey tabakalanma modelleri değil, yanal hız değişim modelleri de oluşturulabilmektedir. Bu kapsamda önemli kapan modeli olan antiklinal tipi model için örnek atış kayıtları hesaplanmış ve veri işlemi gerçekleştirilmiştir. Hidrokarbon kapanları, içerilen akışkan türü göz önüne alınarak örtü kayaçlarına göre azalan sismik hız tanımlaması ile gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, yığma kesitlerinin modellenmesi yerine, atış kayıtlarının modellenmesi ve veri işlemi ile yer modelinin yeniden elde edilmesinin öneminin, karmaşık jeolojik ortamlarda toplanan gerçek arazi verilerinin nitelikli yorumlanmasına ve yansıma seviyelerinin jeolojik korelasyonuna önemli katkılar sağlayacağı gösterilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Hidrokarbon Kapanı, Antiklinal, Sonlu Fark Yöntemi, Sentetik Kesit ve Atış
Kaydı

The hydrocarbon trap is defined as the rock in which the hydrocarbon (oil and gas) is trapped. It is formed as structurally, stratigraphically or a combination of the two having the feature of porous and permeable and has often complex geology. In this study, it is aimed to model the seismic responses of hydrocarbon traps formed in such complex geological environments and to develop a data processing strategy depending on the process of processing the model data. Seismic data processing and modeling are extremely necessary and useful for the qualified interpretation of seismic sections and for correlation with real geological environments. Conventionally, seismic modeling studies are mostly performed for zero offset sections (stacked and migrated sections) obtained after application of a sequential data processing to shot data gathered from the field, and thus the interpretation of the complex behavior of reflections from complex geological environments can be quite troublesome and misleading. Therefore, instead of modeling the zero offset data, modeling the shot data and retrieving the zero offset seismic sections by data processing will provide a safe strategy for the analysis of the actual data. In this study, modeling of seismic shot data was performed by finite difference method (FDM) based on numerical solution of acoustic wave equation. Seismic wavefield in FDM, which is a very effective method for easy identification of geological model, providing complete solution of acoustic wave equation and user ease, is calculated iteratively with approximate derivatives of wave equation by finite difference method at each grid point on a generated grid network by redesigning the FDM codes of CREWES. In the method, not only vertical layer models but also lateral velocity change models can be formed. In this context, sample shot recordings were calculated and data processing was performed for important trap model, anticline model. Hydrocarbon traps have been realized with the seismic velocity definition decreasing with respect to the cover rocks considering the type of fluid contained. As a result, it was shown that the importance of modeling of shots and data reprocessing would contribute to the qualified
interpretation of real data gathered in complex geological environments and geological correlation of reflection levels.
Keywords: Hydrocarbon Trap, Anticline, Finite Difference Method, Synthetic Shot Record