مجله ژئوفیزیک ایران
سال دوم شماره 1 (پیاپی 2، تابستان 1387)

امواج لرزه ای در زمین متحمل جذب ناشی از ناهمسانگردی های محیط می شوند. برآورد تضعیف از روش کاهش دامنه امواج لرزه ای مشاهده شده اغلب با خطا همراه است. از آنجا که جذب انرژی لرزه ای متناسب با بسامد امواج افزایش می یابد، لذا از روش های بسامدی برای برآورد ضریب تضعیف یا فاکتور کیفیت (Q) استفاده می کنند. در اغلب روش های مرسوم با تعریف نشانگرهای لرزه ای بسامدی و بررسی ارتباط بین آنها و جذب انرژی، حضور ناهمسانگردی ها تحقیق می شود. در این تحقیق تبدیل موجک پیوسته (CWT) و نقشه زمان مقیاس حاصل از آن در نقش ابزاری ریاضی به کار رفته است. با بررسی ارتباط بین ضریب کیفیت محیط انتشار موج و مرکز جرم مقیاس (Centroid of Scale) استخراج شده از نقشه زمان مقیاس در حکم نشانگر لرزه ای، تضعیف انرژی لرزه ای به هنگام انتشار مورد بررسی قرار می گیرد. معمولا بی هنجاری های مرتبط با جذب در مقاطع لرزه ای بسیار حائز اهمیت اند و نشانگر حضور مخازن هیدروکربوری یا زون های گسلشی هستند. با این انتظار که بررسی رفتار، نشانگر مرکز جرم مقیاس مقاطع لرزه ای بتواند محل تجمع هیدروکربور ها یا زون های گسل خورده را مستقیما نشان دهد، در این بررسی الگوریتم های مربوط در محیط نرم افزار Matlab تدوین و روی داده های لرزه ای مصنوعی و واقعی ارزیابی شده است. سرعت و دقت محاسباتی بیشتر، از جمله مزایای این روش نسبت به روش های دیگر است.

وارون سازی AVO در استخراج پارامترهای لامه (و) می تواند در تشخیص سیالات مخزنی و سنگ شناسی های متفاوت به کار رود. و از جمله خصوصیات سنگ شناسی اند که می توان از داده های لرزه ای پیش از برانبارش به دست آورد. بر اساس این روش مفسران می توانند LMR (Lambda-Mu-Rho) را در حکم روش تحلیل AVO پیشرفته در تشخیص هیدروکربور و نوع سنگ شناسی مخزن مورد استفاده قرار دهند. در این مقاله به بررسی نتایج کاربرد روش LMR و مقایسه آن با نشانگرهای معمولی AVO (از جمله تغییرات نسبت پواسون) روی قسمتی از داده های سه بعدی مخزن ماسه سنگی غار میدان نفتی ابوذر واقع در شمال غربی خلیج فارس پرداخته می شود. در این بررسی از داده های نگار یک چاه واقع در زون نفتی به منظور کالیبره کردن داده های واقعی استفاده شده است. پس از تهیه مقاطع ضرایب بازتاب موج تراکمی و موج برشی با اجرای تحلیل AVO، به کمک وارون سازی بر پایه مدل، مقاطع مقاومت لرزه ای موج تراکمی () و مقاومت لرزه ای موج برشی () به دست آمده است. سپس با کمک این مقاطع و روابط موجود بین آنها، مقاطع و به منظور تفکیک زون های هیدروکربوری و واحدهای سنگ شناسی متفاوت تهیه شده و مورد تفسیر قرار گرفته است.

به دلیل متفاوت بودن خاصیت موج تراکمی از موج برشی و تاثیرپذیری متفاوت آنها از خواص کشسان سنگ، اگر به شکلی بتوان هر دو موج را با هم در یک نمونه سنگی مورد بررسی قرار داد، اطلاعات با ارزشی از سیال و جنس مواد تشکیل دهنده مخزن به دست می آید. به دلیل مشکلات برداشت اطلاعات لرزه ای برشی، در این مقاله نشان داده می شود که می توان با استفاده از اطلاعات لرزه نگاری موج تراکمی، اطلاعات موج برشی را استخراج کرد. سپس آنها را به صورت دو نشانگر لرزه ای توانمند که قادر به تفکیک و شناسایی اطلاعات سنگ شناسی و سیالات درون مخزن هستند مورد بررسی قرار داد. در این مقاله برآورد ضرایب بازتاب موج تراکمی و برشی با استفاده از روش وارون سازی محاسبه شده است. همچنین با استفاده از روش وارون سازی باند بسامدی محدود، نسبت به برآورد مقاومت های لرزه ای تراکمی و برشی اقدام صورت گرفته است. در ادامه کاربرد این روش روی یک مخزن کربناته از نواحی جنوب غرب ایران بررسی شده است. این بررسی روشن ساخت که مقاومت های لرزه ای تراکمی و برشی به خواص مخزنی حساسیت نشان می دهند و به پیدا کردن تغییرات سیال در مخزن را کمک می کند.

اندازه گیری مستقیم پارامترهای مخزنی سنگ شامل تخلخل و نفوذپذیری برای توصیف مخزن از اهمیت بسیاری برخوردار است. در شرایطی که سازند مورد بررسی مغزه گیری نشده باشد و یا به دلایل مشکلات مغزه گیری در پاره ای از قسمت های چاه امکان مغزه گیری وجود نداشته باشد، خرده سنگ های حفاری حمل شده با گل حفاری، تنها شواهد موجود از سازندهای حفاری شده اند که دستیابی به اطلاعات تخلخل و نفوذپذیری آنها با استفاده از روش های اندازه گیری مستقیم دارای اهمیت است.
روش های آزمایشگاهی اندازه گیری نفوذپذیری خرده سنگ های حفاری محدودند و اساس اندازه گیری در این روش ها ایجاد جریان سیال از درون خرده سنگ ها، به جای عبور از فضای بین آنها است (اگرمن و همکاران، 2002). در روش به کار رفته در این بررسی با استفاده از دستگاه دارسی لاگ فضای خالی بین خرده سنگ ها با روغن پر می شود و با تزریق روغن تحت فشار به خرد ه ها و تراکم هوای محبوس درون آنها، نفوذپذیری نمونه تعیین می شود. دستگاه دارسی لاگ، محصول 2004، تحت لیسانس موسسه نفت فرانسه است و نخستین بار در کشور در پژوهشگاه صنعت نفت نصب و راه اندازی شده است.
در این مقاله ابتدا دستگاه دارسی لاگ معرفی می شود و سپس به منظور بررسی میزان وابستگی نفوذپذیری خرده سنگ ها به نوع تخلخل، نفوذپذیری نمونه مغزه استوانه ای شکل (پلاگ) با نفوذپذیری تکه های خرد شده از همان نمونه مغزه که با دستگاه دارسی لاگ اندازه گیری شده است، مقایسه می شود. نتایج نشان می دهند که در ماسه سنگ ها و سنگ های کربناته دارای بافت نامتراکم و تخلخل غالب بین دانه ای و بین بلوری که نفوذپذیری آنها بیش از 1 میلی دارسی باشد، انطباق خوبی بین نفوذپذیری مغزه با نفوذپذیری خرده سنگ ها وجود دارد و میانگین خطای نسبی حدود 5 درصد است. بنابر این روش پیش گفته برای تعیین نفوذپذیری خرده های این گونه از سنگ ها می تواند قابل اعتماد باشد. همچنین آزمایش ها روشن ساخت که در سنگ های کربناته با بافت متراکم و تخلخل و گلوگاه های بسیار کوچک و با نفوذپذیری کمتر از 1 میلی دارسی، و همچنین در سنگ های کربناته با تخلخل دوگانه، به ویژه با افزایش تخلخل های قالبی و حفره ای غیر مرتبط، مقدار نفوذپذیری خرده سنگ ها متفاوت از نفوذپذیری مغزه بوده و میانگین خطای نسبی حدود 47 درصد است که نشان می دهد روش یاد شده در این گونه از سنگ ها ازسطح اعتماد کافی برخوردار نیست.

مسئله وارون ارائه شده در این مقاله از نوع وارون خطی بیش از حد تعیین شده است که برای ساخت آن از تابع سیگنال تحلیلی و مشتق افقی آن استفاده شده است. این روش می تواند پارامترهای فاکتور شکل و عمق بی هنجاری مغناطیسی حاصل از منابعی منزوی با شکل هندسی ساده را تعیین کند. نتایج مدل سازی مصنوعی دایک نازک با عمق و گسترش نامحدود نشان می دهد که این روش توانایی زیاد در برآورد دو پارامتر مورد نظر دارد. با تعیین دو پارامتر فوق، دیگر پارامترهای بی هنجاری را می توان تعیین کرد به جز ضخامت و خودپذیری مغناطیسی که به صورت حاصل ضرب معلوم به یکدیگر وابسته اند و لذا با برآورد یکی از راه حفاری یا بررسی زمین شناسی می توان دیگری را نیز به دست آورد. با استفاده از روش فوق، تفسیر داده های مغناطیس هوابرد برداشت شده از منطقه ای در خرم آباد فاکتور شکل و عمق را به ترتیب برابر 9575/0 و 3/1390 متر تعیین می کند. در نتیجه دیگر پارامترهای بی هنجاری، از جمله شیب دایک، زاویه مغناطش موثر، پارامتر شاخص و حاصل ضرب ضخامت در خودپذیری به ترتیب برابر 130/4، 190/55، 50/24 و 64/2 تعیین می شوند.

پدیده راستاگرایی گسلش باعث ایجاد تغییرات در مولفه های جنبش نیرومند زمین می شود که از آن جمله می توان به تغییرات مولفه افقی عمود برگسل و مولفه افقی موازی با گسل اشاره کرد که در مورد پارامتر سرعت جنبش زمین بیشتر مشهود است. در این مقاله فاکتوری که میزان اثر پدیده راستاگرایی در روابط تضعیف مربوط به سرعت جنبش نیرومند زمین را تعیین می کند، معرفی می شود. این فاکتور به منظور لحاظ کردن اثر پدیده راستاگرایی در روابط تضعیف سرعت جنبش نیرومند زمین، بر پایه مدل سازی ارائه می شود. بدین منظور زمین لرزه 11 فروردین 1385 درب آستانه-سیلاخور، با استفاده از روش اجزای محدود و با نرم افزار ANSYS مدل سازی می شود.
پارامترهای مورد بررسی شامل نسبت مولفه افقی سرعت عمود بر گسل (vn) به مولفه افقی سرعت موازی با گسل) (vp و نسبت مولفه افقی سرعت عمود بر گسل به سرعت افقی میانگین (v) است. نتایج حاصل از داده های جنبش نیرومند زمین مربوط به زمین لرزه 1385درب آستانه- سیلاخور و داده های حاصل از مدل سازی این زمین لرزه نشان دهنده افزایش نسبت مولفه افقی عمود بر گسل به مولفه افقی موازی با گسل سرعت در دو انتهای گسل، هم در جهت پیشرو که سرعت بیشتر است و چه در جهت پسرو که سرعت کمتری دارد است، یعنی نسبت مولفه افقی سرعت عمود بر گسل به مولفه افقی سرعت موازی با گسل وابسته به زاویه راستاگرایی است. همچنین، نسبت سرعت مولفه افقی عمود بر گسل به سرعت افقی میانگین با استفاده از مدل سازی زمین لرزه درب آستانه- سیلاخور با روش اجزای محدود تعیین شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که این نسبت با تغییر زاویه راستاگرایی، فاصله تا رومرکز زمین لرزه و طول گسیختگی تغییر می کند. در مورد داده های ثبت شده از زمین لرزه درب آستانه- سیلاخور نیز همین روند قابل مشاهده است، بدین ترتیب رابطه ای برای تعیین تغییرات برحسب زاویه راستاگرایی ارائه شده است. معادله پیشنهاد شده برای نسبت مولفه افقی سرعت عمود برگسل به سرعت افقی میانگین برحسب برای زمین لرزه مدل سازی شده مورد نظر به دست آمده است. این معادله برای دخالت دادن راستاگرایی در روابط تضعیف مربوط به سرعت در چنین ناحیه ای مورد استفاده قرار می گیرد.

فاکتور کیفیت (Q) یک فاکتور با ارزش در بررسی مخزن است که مقادیر کوچک آن نشان دهنده تضعیف نسبی انرژی لرزه ای در محیط انتشار است و می تواند موید وجود هیدروکربورها در مخزن باشد. با استفاده از مقادیر Q در عمق های متفاوت یک چاه می توان به وجود هیدروکربورها در مخزن پی برد. در این مقاله، با استفاده از داده های نیمرخ لرزه ای قائم (VSP) دو چاه اکتشافی در یکی از میدان ها جنوب ایران، مقادیر Q با روش نسبت طیفی، به دست آمده اند. همچنین به منظور مقایسه با مقادیر Q به دست آمده، نسبت Vp / Vs و نسبت پواسون در محدوده عمق های مورد نظر تعیین شد. مقادیر کمتر از 25 برای Q را می توان در حکم شاخص حضور هیدروکربورها در مخزن در نظر گرفت که با استفاده از نمودارهای چاه، مورد تایید قرار گرفته است.