View
2.475
Download
12
Category
Preview:
Citation preview
İSTANBUL
ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK
FAKÜLTESİ JEOFİZİK
MÜHENDİSLİĞİ
BİTİRME ÖDEVİ
PETROL ARAMALARINDA SİSMİK KUYU
JEOFİZĞİ ÇALIŞMALARI
Hazırlayan
Büşra YENEN
1302070039
Danışman
Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL
İSTANBUL
İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ
1302070039 numaralı Büşra YENEN tarafından hazırlanan “………………………
…………………………………………………………………………………………
… ” isimli bitirme ödevi tarafımdan okunmuş ve kabul edilmiştir.
28 / 06 / 2012
Danışman
…………………………..
1302070039 numaralı Büşra YENEN’in Bitirme Ödevi Sınavı tarafımızdan yapılmış
ve başarılı bulunmuştur.
SINAV JÜRİSİ
Ünvanı, Adı ve Soyadı İmza
1. ………………………….. ………………………..
2. ………………………….. ………………………..
3. ………………………….. ………………………..
ÖNSÖZ
Bitirme projesi çalışmalarımın yürütülmesinde her türlü desteği sağlayan Sayın
hocam Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL’e, Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı’na ve bu
kurumun mühendislerinden, jeofizik mühendisi Sayın Tuncay Arif KAYMAZ’a, her
zaman desteğini esirgemeyen sevgili ailem ve dostlarıma katkılarından dolayı
teşekkür ederim.
İÇİNDEKİLER
ÖNSÖZ…………………………………………………………............i
İÇİNDEKİLER………………………………………………………...ii
ŞEKİL LİSTESİ……………………………………………………….iv
TABLO LİSTESİ……………………………………………………....v
ÖZET……………………………………………………………...........vi
1. GİRİŞ…………………………………………………………………1
2. VSP (Vertical Seismic Profile).……………………………………...2
2.1. YÖNTEM..…………....……………………………............................................2
2.1.1. Yöntemin Özellikleri…………………….........................................................4
2.1.2. VSP’nin Kullanım Alanları..............................................................................4
2.1.3. Kuyu Jeofonu....................................................................................................6
2.1.4. VSP Enerji Kaynakları.....................................................................................7
2.1.5. VSP’de Karşılaşılan Gürültü Kaynakları......................................................7
2.1.5.1. Jeofonla Kuyu Bğlantısı...................................................................................8
2.1.5.2. Kablo Gürültüleri…………………………………………………………….8
2.1.5.3. Muhafaza Borusundan Kaynaklanan Gürültüler…………………………….8
2.1.5.4. Tüp Dalgaları………………………………………………………………...8
2.1.6. VSP’nin Arazi Parametreleri……………………………………………….10
2.1.6.1. Kuyu Jeofonun Tespiti……………………………………………………...10
2.1.6.2. Sabit Bir Derinlikte Birden Fazla Kaydın Toplanması…………..................10
2.1.6.3. Kayıt Derinliği Fonksiyonu Olarak Enerji Girişi…………………………...10
2.1.6.4. Zaman Örnekleme Aralığı………………………….....................................11
2.1.6.5. Derinlik Örnekleme Aralığı………………………………………………...11
2.1.7. Aşağı Ve Yukarı Giden Dalga Alanları……………………………………13
2.1.8. VSP’de Verilerin İşlenmesi………………………………............................14
2.2. VSP’DE MODELLEME……………………………………………………..17
2.3. ÖRNEK HARİTA……………………………………………………………..18
3. SONİK LOG…………………………………………………...…...19
3.1. YÖNTEM…..………………………………………………………………..19
3.2. KULLANILDIĞI YERLER………………………………………………..21
3.3. SONİK SİNYALİ ÜZERİNDE CYCLE SKİP ETKİSİ…………………..22
3.4. ÖLÇÜMÜ ETKİLEYEN FAKTÖRLER………………………………….22
3.5. ÖRNEK VERİ……………………………………………………………….23
4.SONUÇ...............................…………………………………………26
5.YARARLANILAN KAYNAKLAR……………....……………….27
6.ÖZGEÇMİŞ…………………………………………......................29
7.EKLER……………………………………………………………...30
ŞEKİL LİSTESİ
Şekil 2.1 : Kuyu içi sismik uygulaması……………………………….2
Şekil 2.2 : VSP ile yüzey sismiği arasında ölçüm yönü bakımından
görülen farklılık……………………………………………3
Şekil 2.3 : Gerçek bir VSP kaydı……………………….......................4
Şekil 2.4 : Bir kuyu jeofonunun kesiti………………….......................6
Şekil 2.5 : VSP kayıtlarında görülen tüp dalgaları…………...............9
Şekil 2.6 : Aşağı ve yukarı giden tabaka sınırları………........................13
Şekil 2.7 : Aşağı ve yukarı giden dalgaların tekrarlı yansım.….....14
Şekil 2.8 : VSP’de veri işlem aşamalarının akış diyagramı………..16
Şekil 3.1 : Sonik Log’un çalışma prensibi…...……………………....19
Şekil 3.2 : Sonik Log ve diğer logların okuma derinlikleri………..20
Şekil 3.3 : Sonik Loga ait sinyal örneği………………..………........20
Şekil 3.4 : Sonik Log sinyalinde bulunan dalga türleri………….....21
Şekil 3.5 : Çatlak olan bir bölgeye ait örnek Sonik Log sinyali..22
Şekil 3.6: Kuyunun jeolojisi…………..………………………………23
Şekil 3.7 : Sismik kesit ile kuyu jeolojisinin birleştirilmesi…..…....24
Şekil 3.8 : Kuyu çevresine ait tabakalanma ve kuyu jeolojisinin sismik
kesitte gösterilmesi…………..……………………………...25
ÖZET
PETROL ARAMALARINDA SİSMİK KUYU JEOFİZİĞİ ÇALIŞMALARI
Bu çalışmada petrol aramalarında kullanılan sismik kuyu jeofiziği çalışmalarından
VSP (Vertical Seismic Profile) ve Sonik Log konuları araştırılmıştır. Bu çalışma
petrol aramalarında kullanılan iki farklı konunun başlıca prensipleri ve daha önce
açılmış 2 tane petrol kuyusuna ait verilerin harita ve kesitlerinin incelenmesinden
oluşmuştur. Bu tez iki ayrı kısımdan meydana gelmiştir. İlk kısımda petrol
aramalarında kullanılan entegre sismik yöntemlerinden biri olan VSP’nin (Vertical
Seismic Profile) metodolojisi, çalışma prensiplerinden bahsedilmiş, örnek olarak da
daha önce açılmış ve VSP uygulanmış bir petrol kuyusuna ait VSP haritası
paylaşılmıştır. İkinci kısımda ise petrol aramalarında kullanılan kuyu jeofiziği
yöntemlerinden biri olan sonik log’un çalışma prensipleri, kullanım alanları
anlatılmış ve örnek olarak da daha önce açılmış ve sonik log yöntemi uygulanmış bir
kuyuya ait sismik ve jeolojik kesitler ve örnek teşkil etmesi için aynı kuyuya ait log
kaydının bir kısmı paylaşılmıştır.
1.GİRİŞ
Petrol arama çalışmaları son derece zor, zahmetli ve masraflı bir iştir. Yapılan
yatırımların geri dönmeme riski çok yüksektir. Petrol arama işlemleri çok disiplinli
bir çalışmayı yapacak bir takım çalışmasını gerektirir.
Jeolojik çalışmalar jeolojik harita alımı, stratigrafik kesitlerinin ölçülmesi, yapısal ve
tektonik araştırmalar, fasiyes araştırmaları, porozite ve permeabilite tayini, organik
jeokimya, yeraltı haritalarının yapılması gibi saha ve laboratuvar araştırmalarını
içerir.
Manyetik, gravite ve sismik yöntemler gibi jeofizik araştırmalar ise arama, sondaj ve
saha çalışmalarının geliştirilmesi esnasında kullanılırlar.
Jeofizik araştırmalardan en çok kullanılanı; sismolojik yöntemlerdir ve bu çalışmada
arama sismolojisi yöntemi kullanılacağı için, bununla ilgili açıklamalara yer
verilecektir. Arama sismolojisi doğal ya da yapay yolla oluşturulan titreşimlerin
(elastik dalga) kayalar içerisinden geçerken uğradıkları değişimlerin incelenmesi
esasına dayanır. Uygulamalı jeofizikte yeryüzünde patlayıcı kullanılarak ya da bir
ağırlık düşürülmek suretiyle sismik dalga oluşturulur. Bu dalgaların yeraltından
yansıyıp yeryüzüne dönüş zamanı, belirli doğrultu ve aralıklarla dizilmiş jeofonlar
aracılığıyla dinlenir ve kayıt edilir. Atış noktası ile jeofonlar arasındaki ofset uzaklığı
yeraltında inilmek istenen derinliğe bağlı olarak değişir. Sensörler (geophones) ve
kayıtçılar (recorders) tarafından kaydedilen sismik veriler bilgisayar programları
yardımıyla işlenerek çeşitli gürültüden arındırılır, veri kalitesi artırılır ve kesitler
halinde çizdirilirler. Elde edilen kesitler mevcut yüzey ve kuyu jeolojisi verilerinin
de yardımı ile jeolog ve jeofizikçiler tarafından yorumlanır.
Hazırlanan bitirme tezinin amacı; entegre sismik ve kuyu jeofiziği çalışmalarından
petrol aramalarında en çok kullanılan VSP, Check-Shot ve Sonik Log
uygulamalarından, VSP ve Sonik Log Yöntemlerini inceleyerek petrol
aramalarındaki avantaj ve dezavantajlarını bulmak, bu yöntemlerin dayandığı esasları
incelemek ve bu yöntemleri var olan bir petrol arama çalışmasında kullanmak.
2.VSP (Vertical Seismic Profile)
2.1. YÖNTEM
Petrol aramalarında kuyu içi jeofizik yöntemlerinden biri olan VSP (Vertical Seismic
Profile)’ de sismik yöntem esas alınmıştır. Bu yöntemde açılmış bir kuyu içerisinde
farklı derinliklere alıcılar yerleştirilir ve yüzeyde bir sismik kaynak kullanılarak,
kuyu boyunca kayıtların elde edilmesi amaçlanır. Kayıtlarda aşağı ve yukarı doğru
giden dalgalar olmak üzere iki tip dalga mevcuttur. Şekil 2.1‘de kuyu içi sismik
uygulamasını gösterilmektedir.
Şekil 2.1 Kuyu içi sismik uygulaması ( Mons ve Babour, 1981)
Şekil 2.1’ de görüldüğü gibi kayıt üzerinde ilk varıştan sonra aşağı giden yansıyan
dalgalar yer alır, bunları yukarı giden birincil yansıma ve tekrarlı yansımalar takip
eder. Düz bir yansıtıcı yüzey söz konusu ise aşağı giden ve yukarı giden dalga
trenlerinin eğimleri eşit olup, yayılım doğrultuları farklıdır. Yüzey sismiği ile VSP
arasında ölçü alma bakımından 90 derecelik bir fark vardır, bunu şekil 2.2’de
görmekteyiz.
VSP kayıtlarından değişik dalga modları ve bunların birbirleriyle ilişkileri
incelenebilir. Şekil 2.3’de gerçek bir VSP kaydı gösterilmiştir.
Şekil 2.2 VSP ile yüzey sismiği arasında ölçüm yönü bakımından görülen farklılık
(Hardage, 1983)
Şekil 2.3 Gerçek bir VSP kaydı (Steward,1983).
2.1.1. Yöntemin Özellikleri
Kaynaktan çıkan dalganın, özellikle yüksek frekansları etkileyen düşük hız zonundan
bir kere geçmesi ve ışın yollarının yüzey sismiğine nazaran daha kısa olması
nedeniyle, yüksek ayırımlı veriler elde edilebilir. Bu yöntemde düşey ve düşeye
yakın sınırlar daha iyi incelenebilir.
2.1.2. VSP’nin Kullanım Alanları
Yüzey sismik verilerinin statigrafik, litolojik ve yapısal yorumlamasına
yardımcı olmak amaçlı
Yansıtıcı seviyelerin eğilimini belirlemede
S dalga yansımalarının P dalga yansımaları ile korelasyonunu yapmada
Dalgacıkların yayınımı üzerinde, litolojik etkenlerin belirlenmesinde
Fay düzlemlerinin yerlerinin tespitinde
Yansıma yüzeylerinin aranması ve kuyu altından bilgiler alınmasında
P ve S dalga hızlarının ölçülmesinde
Rezervuardan gelen yansımaları saptamak ve onların katsayılarını
belirlemede
Yüzey sismiği için saha parametrelerinin tespitinde
Yer içerisinde, P’den S’ye ve S’den P’ye dalga modlarının değişimini tahmin
etmede
Kuyu civarında ortamın soğurma özelliklerinin belirlenmesinde kullanılır.
VSP yönteminin uygulama alanlarının diğer bir kısmı ise Tablo 2.1’de
verilmiştir.
Tablo 2.1 VSP’nin uygulama alanları
Uygulama Potansiyel
Ara
ma
Prospekt
Değerlendirme
• Zaman- Derinlik Dönüşümü
• Derinlik Ortamında Log –Sismik Korelasyonu
• Veri İşlem Kalitesini Arttırma
• Tekrarlı Yansımaların Tanımlanması
• Sentetik Sismogram Kalitesinin Arttırılması
• TD’nin Altına Bakma
Üre
tim
Rezervuar Tanımlama (YÖNLÜ KUYULULARDA)
• Yapısal Yorumun Detaylandırılması
• Stratigtafik Yorumun Detaylandırılması
• Kuyu Korelasyonunda Yardım
• Modelleme Parametrelerinin Detaylandırılması
• Yüzey Sismik Verisinin Kullanımının
Arttırılması
2.1.3. Kuyu Jeofonu
Bir kuyu jeofonu ile yüzey sismiğinde kullanılan jeofon arasında büyük bir görünüm
farkı vardır. VSP çalışmalarında daima üç bileşenli jeofonlar kullanılır. Bunun
nedenleri ise;
Aşağı ve yukarı giden dalga alanlarının iyi bir şekilde algılanabilmesi
Karmaşık jeolojik ortamlarda dalga modu P’den S’ye ve S’den P’ye
dönüşür. Bu dönüşümlerden P ve S dalga modlarını kayıt edebilmek
VSP verilerinde ayırımlılığı arttırmak
Kırıklı seviyelerin aranması
Litolojik parametrelerin saptanması
Yer altında anizotropinin gözlenmesi içindir.
Bir kuyu jeofonunun kesiti Şekil 2.4’de gösterilmiştir.
Şekil 2.4 Bir kuyu jeofonunun kesiti (Aminpur, 1994)
2.1.4. VSP Enerji Kaynakları
Bir VSP kaynağı çevreye zarar vermeyen, defalarca tekrarlanabilecek atışlar yapan,
geniş bir spekturuma sahip yüzey dalgası özelliklerini az oranda taşıyacak şekilde
olmalıdır.
Düşey sismik ve yüzey sismiğinin korelasyonu bakımından, hangi enerji kaynağı
yüzey sismiğinde kullanılmışsa, aynısını VSP’de kullanmakta yarar vardır. Ancak bu
mümkün değilse veri işlem safhasında iki değişik kaynaktan elde edilmiş kayıtlar
arasında bir uyum sağlanmaya çalışılır. Denizlerde VSP kaynağı olarak su tabancası
ve hava tabancası kullanılır. Karalarda ise, dinamit, vibratör, ağırlık düşürme gibi
enerji kaynakları kullanılmaktadır.
Karada VSP kayıtlarının kalitesini arttırmak ve defalarca tekrarlayabilmek amacıyla
kuyu civarında hazırlanmış bir su ile dolu havuz içerisinde hava tabancası
kullanılarak kayıt almak tavsiye edilir.
Böylece bir kayıt için defalarca atış yapmak suretiyle ve izlerin toparlanmasıyla
kaliteli veri elde etmek olanaklı olur.
2.1.5. VSP’de Karşılaşılan Gürültü Kaynakları
VSP yönteminin kendine has gürültü kaynakları mevcuttur ve bilindiği gibi bu
istenmeyen olaylar kaydın kalitesini kötü yönde etkiler. Karşımıza çıkabilecek
gürültü kaynakları;
2.1.5.1. Jeofon İle Kuyu Bağlantısı
Yüzey sismiğinde yere gevşek çakılmış bir jeofonun kaydı, iyi bir şekilde çakılmış
jeofona nazaran daha fazla gürültü içerdiği açıkça bilinmektedir. Aynı şekilde kuyu
jeofonun gövdesi kuyu civarına iyice yaslanarak iyi bir bağlantı sağlanmalıdır, aksi
halde kayıtta gürültü olayı arttırılmış olacaktır.
2.1.5.2. Kablo Gürültüleri
Yüzeyden titreşimler kablo vasıtasıyla jeofona ulaşabilir. Bunlar rüzgar veya kayıtçı
kablosunun makine titreşimleri olabilir. Bunu önlemek için kayıtçının kablosunun
birkaç metre aşağı doğru salıverilmesi uygundur.
2.1.5.3. Muhafaza Borusundan Kaynaklanan Gürültüler
Kuyu içerisinde veya yüzeyde daha fazla muhafaza borusu formasyona bağlanmış
olabilir. Böyle durumlarda VSP kaydı almak güçtür. Sonuçta kuyunun yüzeye yakın
kısmında birden fazla muhafaza borusu bulunduğunda kalitesiz kayıtlar elde edilir.
Muhafaza borusu ile kuyu duvarı arası enerjiyi formasyondan jeofona iletilebilecek
bir ortam bulunmalıdır.
2.1.5.4. Tüp Dalgaları
Tüp dalgaları, kuyu ekseni boyunca yayılan bir çeşit yüzey dalgasıdır. Bunlar yüksek
genlikli frekanslı olaylar olarak VSP kayıtlarına karışırlar. Faz hızlarının dalga
boyuyla artması sonucu dispersiyon gösterirler.
Kuyu yarıçapından çok daha kısa dalga boylarında Rayleigh dalgalarının hızına
yaklaşırlar. Dalga boyu kuyu yarıçapının üç katı olduğunda ise faz hızı, makaslama
dalgası hızına ulaşır. Tüp dalgasının dalga boyu kuyu yarıçapından on kat daha
büyük olduğunda hız sabit olur ve şu bağıntıdan hesaplanır.
V=C*(I+K/µ)^(-1/2) (2.1)
Burada (K) bulk modülü, (µ) rijidite (C) sıvı içerisindeki akustik hızdır. Şekil 2.5’de
VSP kayıtlarında görülen tüp dalgaları gösterilmiştir.
Şekil 2.5 VSP kayıtlarında görülen tüp dalgaları (Hardage, 1985).
Tüp dalgalarının yukarıda da bahsedildiği gibi önemli kaynağı yüzey dalgaları olup,
kaynaktan kuyu başına doğru ve oradan da aşağı jeofona doğru yayılmaktadır.
Bazı saha teknikleri ile yüzey dalgalarının yayılması önlenerek tüp dalgalarının
üretilmesi engellenebilir.
Bu tekniklerden birisi, enerji kaynağı ile kuyu başı arasındaki mesafeyi arttırmak
suretiyle yüzey dalgaların genliklerinin düşmesini sağlamaktadır.
Diğer bir teknik ise kaynak ile kuyu başı arasına engel koymaktır. Bu engel kuyu
başı ile kaynak arasında yüzey dalgasının, dalga boyunun yarısı kadar bir mesafede
(λ/2) hendek kazmaktır. Bu hendek 40-50 cm genişliğinde ve 2m derinliğinde
olmalıdır.
Diğer bir önlem ise kuyuda çamur ve sıvı seviyesini en az yüzey dalgasının, dalga
boyunun yarısı (λ/2) düzeyine düşmektedir. (Aminpur, 1994)
2.1.6. VSP’nin Arazi Parametreleri
VSP verilerinin düzenli ve doğru şekilde kaydedilmesi için arazi parametreleri iyi bir
şekilde seçilmelidir. Kayıt sistemi ve jeofon tespit edilmeli kayıt derilikleri doğru
bilinmelidir.
2.1.6.1. Kuyu Jeofonun Tespiti
Jeofona hafif bir vuruş yaparak jeofon kutusu belirli bir yöne doğru hareket ettirilip,
jeofonun çıkış polaritesi ölçülür. Böylece jeofon test edilmiş olur.
2.1.6.2. Sabit Bir Derinlikte Birden Fazla Kaydın Toplanması
Her bir kayıt derinliğinde bir kaç kez atış yapılması ve bunların tek bir VSP izi içinde
toplanması tavsiye edilir. Bu işlem VSP’de zayıf enerji kaynaklarının kullanılmasını
sağlar ve toplama işlemi ile rastgele gürültüler bir ölçüde azalır. Her bir kayıt
derinliğindeki atışların sayısı, ekonomik durum ve arzu edilen S/G oranı göz önüne
alınarak belirlenir. Atışların sayısı genelde 3 ila 10 arasında olabilir.
2.1.6.3. Kayıt Derinliği Fonksiyonu Olarak Enerji Girişi
Check-shot uygulamalarında sadece ilk kırılmalar önemli iken VSP çalışmalarında
ilk kırılmalardan başka aşağı ve yukarı giden dalga alanları da önemlidir. Giriş
enerjisinin mekanizması bu iki yöntem için tamamen zıt olabilir. Bu check-shot
çalışmasında kayıt derinliği arttırıldıkça, aşağı giden enerji arttırılarak ilk
kırılmaların genlikleri takviye edebilir. Bazen bunun tersi de mümkündür. Jeofon sığ
derinlikte iken daha fazla enerjiye ihtiyaç duyulmuş olabilir.
Bazı durumlarda sığ derinliklerde VSP kaydı alınırken daha derinken kayıt için
kullanılan enerjinin iki, üç katı enerjiye ihtiyaç duyabilir. Gereğinden fazla enerji
kullanıldığı zaman aşağı giden dalga alanları kuvvetlenerek VSP verisine zarar
verebilirler.
Diğer bir deyiş ile yukarı giden dalga alanları, aşağı giden dalga alanları tarafından
örtülürler. (Aminpur,1994)
2.1.6.4. Zaman Örnekleme Aralığı
Sayısal olarak zamanın değiştiği veri kullanıldığında uygun örnekleme aralığı;
∆t≤1/2 Fa (2.2)
‘dır.
Fa : verideki en yüksek frekanstır.
2.1.6.5. Derinlik Örnekleme Aralığı
VSP verisi sayısal olarak örneklendiği zaman, örnekleme aralığı en kısa dalga boyu
içerisinde en az iki örnek düşülecek şekilde seçilmelidir. Aksi takdirde katlanma
olayı meydana gelir.
Bir VSP verisi bütün frekansların korunması ve bütün özel dalga boylarının yeniden
oluşturulması için derinlik ortamında da örneklenmiş olmalıdır.
Genelde VSP verilerinin zaman ortamında düzgün olarak örneklenmesi yapılabilir.
Fakat belirli derinlikte örneklenmesi VSP çalışmalarında çok sık yapılan bir yanlıştır.
VSP’de kaynak dalgacığı yayımının frekans spekturumu ve kuyu ile formasyon
arasında yayılmış hız profillerinin ikisinden biri bilinirse örnekleme aralığının değeri
tespit edilmiş olur. Bu iki fiziksel özellik derinlik örnekleme aralığı ∆Z ile belirlenir.
∆Z ≤ Vmin / 2Fmax (2.3)
Burada Vmin : kuyu içerisindeki formasyonda dalga yayılım hızı, Fmax : yayılan
dalgacığın maksimum frekansıdır.
Belirlenen derinlik aralığı içerisinde yayılan bir dalgacığın maksimum frekans
bileşeni ve onun minimum değerine sahip yayınım hızında o dalganın minimum
dalga boyu oluşur. Bir minimum dalga boyu özel örnekleme aralığıyla tanımlanır.
∆Z ≤ λ/2 (2.4)
Her en kısa dalga boyu için iki derinlikte kayıt alınmalıdır.
2∆Z< λmin (2.5)
Veya;
∆Z< λmin / 2 (2.6)
λmin= V / Fmax (2.7)
V; jeofonun içinde bulunduğu formasyon hızıdır.
2.1.7. Aşağı ve Yukarı Giden Dalga Alanları
Düşey sismik profil kayıtlarında gözlenen en önemli olaylardan biri aşağı ve yukarı
yönlü giden dalga alanlarıdır. Yukarı giden dalgalar, aşağı giden dalgaların
yansımalarından yer yüzeyinden veya bir tabaka sınırından tekrar yansımasından
meydana gelebilirler. Bu durum şekil 2.6’da görülmektedir
Aşağı giden dalgaların ara yüzeyden yansıyıp doğrudan yer yüzüne doğru yol
almaları ve tekrar yansımaları birincil yansımalar olarak bilinir ve Şekil 2.7’de
gösterildiği gibi kayıt geometrisin göre üç gruba ayrılabilir.
Şekil 2.6 Aşağı ve yukarı giden tabaka sınırları (Chun ve diğ. , 1982)
Şekil 2.7 Aşağı ve yukarı giden dalgaların tekrarlı yansımaları (Chun ve diğ. , 1982)
Şekilde de görüldüğü gibi yansıtıcı sığ derinlikte ise birincil yansımalar hiçbir
jeofonda kayıt edilmez. Yansıtıcı jeofonlarla aynı seviyede ise birincil yansımalar
ancak ara yüzeyden daha yukarı jeofonlarda kayıt edilebilir. Derince bulunan
yansıtıcı ara yüzeyin birincil yansımaları ise bütün jeofonlarda kayıt edilebilir.
2.1.8. VSP’de Verilerin İşlenmesi
Jeofiziğin bütün yöntemlerinde olduğu gibi VSP’nin araziden sonraki aşaması veri
işlemdir. Arazide aynı derinlikte birkaç kekre kayıt alındığında önce bu izler bir
araya getirilerek ve kötü kayıtlar ayıklanarak yığma işlemi yapılır. Daha sonra direkt
dalga geçiş zamanları belirlenir. Kuyu ve kaynak arasındaki uzaklık ihmal
edilmeyecek kadar ise sıfır açılım için düzeltme yapılır.
Bundan sonra sıra iki türlü dalga alanının ayrılmasına gelir. Bu ayrım iki boyutlu hız
filtresi(F-K) ile yapılır.
Her hangi bir derinlikte kayıtta, yansımanın geliş zamanına direkt dalganın geliş
zamanı eklendiğinde iki yol zamanı elde edilir. Bütün kayıtlar için bu işlem
yapıldığında yukarı giden dalga alanı düz bir duruma getirilebilir. F-K filtresinden
sonra aşağı ve yukarı giden dalga alanlarına kazanç düzeltmesi uygulanır. Daha
sonra dekonvolüsyon yapılır. Bu işlemden sonra elde edilen her iki kesit birlikte
yorumlanır. VSP’de veri işlem aşamaları şekil 2.8’de gösterilmiştir. (Çınar, 1989)
2.2. VSP’DE MODELLEME
Sismik veride görülen birçok olayın daha iyi anlaşılması, değerlendirme ve
yorumlama aşamasında yapılacak yanılgının azaltılması sismik modelleme
çalışmaları ile sağlanabilir. Yapay sismogramların hesaplanması bir yer modeli bir
sismik dalga yayılım modeli gerektirir. Diğer bir deyişle bilinen fiziksel
parametrelerden yararlanarak oluşturulan jeoelojik modellerden yapay sismogramlar
hesaplanır. Bu modeller gerçek yer gerçek dalga yayılımına kaba yaklaşımlardır ve
sismik verinin yorumunda önemli bir araçtır (Gelişli, 1992). Işın izleme
modellemesiyle bazı basit SP kuralları gösterilebilir. Bilindiği gibi ışın izleme
tekniğinde sismik enerjinin doğrusal hatlar boyunca yayıldığı ve bu doğrusal
hatlardan biri, akustik empedansları farklı iki ortamı ayıran bir sınıra geldiğinde
buradan yansıma ve kırılmaya uğradığı kabul edilir. Son yıllarda VSP kesintilerinin
yorumunda dalga yayılımı sayısal modelleri gittikçe artan oranda kullanılmaya
başlanmıştır. Küresel açılım, tüm tekrarlı yansımalar ve tüm ara yüzey dalgaları
içeren yapay sismogramları hesaplamak için üç boyutlu dalga denklemini çözmek
gerekir. Thomson (1950) ve Haskell (1953) tabakalı ortamda dalga denkleminin
propagatör matris yöntemi çözümünü vermişlerdir, fakat bu yöntem çoğunlukla
cisim dalgası yapay sismogramlarında kullanılan yüksek frekanslarda sayısal
kararsızlık gösterir (Gelişli, 1992).
Wyatt (1982), kuyuda kaydedilmiş Sonik Logdan bir zaman ortamı yöntemi
geliştirmiştir. Bu hesaplama işleminde tüm yansıtıcı yüzeyler düz ve yatay olmalı,
aşağı ve yukarı doğru giden sismik olaylar tüm ara yüzeylere dik gelmelidirler.
Dolayısıyla ofset yapay VSP hesaplanamaz. Benze bir yaklaşım Teme ve Müler
(1982) tarafından yapılmıştır. Yöntem homojen, düz ve izotrop tabakalarda meydana
gelen, elastik yarı sonsuz bir ortam kabul eder. Wyatt’ın düzlem dalga sıfır ofset
akustik modeline ilaveten alıcıların düşey olarak dizilmiş olduğu kuyudan sınırlı
uzaklıkta bir ofset kullanılabilir. Yüksek frekanslardaki kararsızlığa çeşitli
araştırmacılar yüzey sismogramları için çözümler getirmişlerdir. Bu problem VSP
sismogramları için Prange (1985) tarafından çözülmüştür. Ayrık dalga yönteminde
sismogramlar önce frekans ortamında hesaplanır.
Nokta kaynak problemi tek kaynak yerine iki boyutlu periyodik kaynak dizisi
yerleştirmek suretiyle sayısal olarak çözülmüştür. Böylece elastik dalga alanı tam
ayrıklanır ve çok etkin ve hızlı yapay sismogram hesaplanması yapılır. (Gelişli,
1992).
2.3. ÖRNEK HARİTA
Güneydoğu bölgesinde bulunan bir kuyuda yapılan VSP Çalışmasına ait örnek VSP
haritası EK 1’de sunulmuştur.
3. SONİK LOG
3.1. YÖNTEM
Sonik Logu, ses dalgalarının formasyonun 1 foot uzunluğundan geçmesi için gerekli
zamanın derinliğe göre kaydıdır. Düzenli aralıklarla ses sinyali gönderen verici bir
kaynağın gönderdiği ses sinyali, kayacın tipine ve porozitesine bağlı olarak çeşitli hız
değişimleri gösterir. Alıcı gelen bu farklı hızlardaki ses sinyallerini kayıt eder. Şekil
3.1
Geçiş zamanı aralığı (Interval Transit Time) olarak bilinen DT, sesin bir ortamdaki
yayılma hızının tersidir (DT= 1foot/hız). Sonik Logun okuma derinliği diğer logların
okuma derinliği ile birlikte Şekil 3.2’ de verilmiştir. Bu şekil ile Sonik Log ve diğer
logların okuma derinliği kıyaslanabilmektedir.
Şekil 3.1 Sonik Log’un çalışma prensibi (T.P.A.O)
Şekil 3.2 Sonik Log ve diğer logların okuma derinlikleri
Sonik Log’a ait bir sinyal örneği Şekil 3.3’ de görülmektedir. Ve bir Sonik Log
sinyalinde bulunan dalga türleri de Şekil 3.4’ de görülmektedir.
Şekil (3.3) Sonik Log’a ait sinyal örneği (T.P.A.O)
Şekil 3.4 Sonik Log sinyalinde bulunan dalga türleri (T.P.A.O)
3.2. KULLANILDIĞI YERLER
Su doygunluğu hesaplanabilmesi için porozitenin bulunmasında, Şekil 3.5,
Litolojinin belirlenmesinde,
Gazlı zonların belirlenmesinde,
Sismikte kullanılmak üzere formasyon hızlarının belirlenmesinde,
Bazı alanlarda aşırı basınçlı zonların belirlenmesinde,
Çatlakların belirlenmesinde, Şekil 3.5,
İkincil porozitenin bulunmasında, (T.P.A.O)
Şekil 3.5 Çatlak olan bir bölgeye ait örnek Sonik Log sinyali
3.3. SONİK SİNYALİ ÜZERİNDE CYCLE SKİP ETKİSİ
Çimentolaşmamış gevşek formasyonlarda, çatlaklı formasyonlarda, gazlı
zonlarda, tuz domlarında, kuyu çapının çok geniş olduğu yerlerde (>14 inch),
aletin kuyu içinde eğik durması halinde, karayolu veya diğer elektriksel
kaynaklardan gelen sesler mevcut ise, bu seslerin sonik aleti tarafından kayıt
edilmesi olasıdır ve yanlış rT okumalarına sebep olur.
Sinyaller parazit dalgalar sonucunda zaman zaman bozulurlar. Bu bozulmalar
spikes (sivri uç) ya da cycleskip (ani atlama)’lere sebep olur (T.P.A.O).
3.4. ÖLÇÜMÜ ETKİLEYEN FAKTÖRLER
Sonik Logu üzerindeki sıkılaştırma etkisi,
Aşırı formasyon basınçlı zonlar,
Saçılmış şeyl etkisi,
a
b
a
b
İkincil porozite.
3.5. ÖRNEK VERİ
İç Anadolu bölgesinde bulunan bir petrol kuyusuna ait Sonik Log kaydı Ek
2’de sunulmuştur. Kuyunun jeolojisi, kuyunun jeolojik ve sismik kesiti ise
Şekil 3.6, Şekil 3.7, Şekil 3.8’de bulunmaktadır.
Şekil 3.6 Kuyunun jeolojisi (T.P.A.O)
Şekil 3.6’da kuyuda bulunan farklı litolojik birimler farklı renklerde
gösterilmiş ve bu litolojik birimlerin jeolojik oluşum yaşları, kuyuya ait
formasyon ve karot bilgileri verilmiştir.
Şekil 3.7 Sismik kesit ile kuyu jeolojisinin birleştirilmesi (T.P.A.O)
Şekil 3.7’de ise kuyunun yeri ve kuyudaki formasyonlar kuyuya ait sismik kesit
üzerinde işaretlenmiştir. Düşey eksen derinliği cm cinsinden göstermektedir.
Şekil 3.8 Kuyu çevresine ait tabakalanma ve kuyu jeolojisinin sismik kesitte
gösterilmesi (T.P.A.O)
Şekil 3.8 ise şekil 3.7’nin yorumlanmış halidir. Eğim atımlı faylanma, basen oluşumu
ve çökme gibi jeolojik olaylar belirlenmiştir.
4. TARTIŞMA VE SONUÇ
Yapılan bu çalışmada petrol aramalarında kullanılan VSP ve Sonik Log yöntemleri
araştırılmış bu yöntemlerin çalışma prensipleri, kullanım alanları, avantajları ve
dezavantajları incelenmiştir.
Bu araştırmalar için Güneydoğu bölgesinde bulunan bir kuyuya ait VSP (Düşey
Sismik Profil) verileri ile Tuz gölü çevresinde bulunan bir başka kuyuya ait Sonik
Log verileri incelenmiştir.
Daha önceden açılmış olan bu kuyulardan Güneydoğu bölgesinde bulunan kuyuya ait
hazırlanmış bir VSP haritası incelenerek bu haritaların içerikleri ve nasıl
yorumlandığı ile ilgili bilgi edinilmiştir. Aynı zamanda Tuz gölü çevresinde yer alan
ve Sonik Log yöntemi uygulanmış bir başka kuyuya ait Sonik Log kaydı, jeolojik ve
sismik kesit örnekleri incelenerek bunların petrol aramalarında nasıl kullanıldıkları
hakkında bilgi edinilmiştir.
YARARLANILAN KAYNAKLAR
CHUN, Y.H, STONE, DÇG, JACEWITZ, C.A, (1982): Extrapolation and
interpolation of VSP data. SSG company advertisement.
ÇINAR, H. , (1989): VSP Verileriyle Kayaçların Soğurma Özelliklerinin
Belirlenmesi.
GALPERIN, E.I, (1974): Vertical seismic profiling. SEG special publication. No.12,
Tulsa.
Gelişli, K. , (1992): Ayrık Dalga Sayısı Yöntemiyle Tabakalı Ortamda Yüksek
Frekanslı Düşey Sismik Profil Sismogramlarının Hesaplanması, Model ve arazi
çalışmamaları. Doktora tezi, İ.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü.
HARDAGE, B.A,(1985): Vertical seismic profilling. Part A: principles.
Geophysicalpres, London.
LEE, M.W, BALCH, A.H, (1984): Vertical seismic profilling technique, applictions
and case histories. D.Reidel publiction, Co.Boston.
MONS, F. , BABOUR, K. , (1982): Vertical seismic profiling recording applications.
Schlumberger Corp. Marketing publiction, No.083425
PRANGE, M.D, (1985): A Numerically Stable Method For Computing High
Frequency Sub-surface Seismograms In Layered Media Using Discrete Wave
number method. Vertical Seismic Profiling Consortium annual report earth resources
laboratory, M.I.T Cambridge.
STEWART, R.R, (1984): Introduction to vertical seismic profiling, part B:
Advenced concepts, volume 14B, M.N Toksöz and R.R Steward. Geophysicalpres,
London.
WYATT, K.D, (1982): Calculation And Application Of The Synthetic Vertical
Seismic Profile. SEG 50th annual meeting, Texas.
AMİNPUR (1994): Dsp Modellerinde Q’nun Etkisi. Yüsek lisans tezi, İ.Ü Fen
Bilimleri Enstitüsü.
T.P.A.O dökümanları
ÖZGEÇMİŞ
Kişisel Bilgiler
Adı: Büşra
Soyadı: YENEN
Doğum Yeri: İstanbul
Doğum Tarihi: 10/ 04/ 1990
Eğitim Bilgileri
İlkokul: Cengiz Han İlk Öğretim Okulu (1995-2000)
Süleyman Şah İlk Öğretim Okulu (2000-2003)
Lise: Vehbi Koç Vakfı Lisesi (2003-2007)
Üniversite: İstanbul Üniversitesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü Lisans (2007-2012)
Recommended