Düşey sismik profil yönteminde dalga alanlarının ayırımı

Abstract

XV ÖZET Bu tezde, Düşey sismik profil yönteminde yatay tabakalanmış bir ortamda kaydedilen toplam dalga alanlarından aşağı ve yukarı doğru giden dalga alanlarının ayrımı üzerinde çalışılmıştır. Düşey sismik profilde, yeryüzünde kuyuya yakın bir yerde bir enerji kaynağı tarafından meydane getirilen akustik dalgalar kuyu içerisinde kuyu duvarına yerleştirilen bir jeofanla kaydedilirler. Kuyu duvarına yerleştirilen jeofonla kaydedilen dalgalar, aşağı ve yukarı doğru giden dalga alanlarının süperpozi ayonu olarak kaydedilirler. Aşağı ve yukarı doğru giden dalgalar, farklı yönlerde farklı hızlarla yayıldıkları için f rekans-dalgasayısı { f -k ) filtre! eme tekniği ile kolayca birbirinden ayırt edilebilirler. Bu ayrım olayı da düşey sismik profil verilerinin işlenmesinde en önemli adımlardan birisidir. Düşey sismik profilde, sadece aşağı ve yukarı doğru giden dalgalar kaydedi lmeyip aynı zamanda su veya akışkan varışları olarak da isimlendirilen tüp dalgalarıda kaydedilirler. Bunlar, kuyu içindeki akışkan ve formasyon içinde yayılan dalgaların faz hızlarından küçük bir faz hızı ile yayılan yönlendirilmiş dalgalardır. Tüp dalgaları sınırlı bir görünür hız oranına sahip oldukları için uzaysal süzgeçlerle ayırt edilmeye uygun görünürler. Uzaysal süzgeçlemeni n asıl sorunu yetersiz örneklemeden kaynaklanan katlanma (aliasing) sorunudur. Verileri istenilen Nyguist frekansında örneklemek katlanma sorununu çözmek için yeterlidir. Düşey sismik profilde en iyi veriler muhafaza borusu döşenmemi ş ve çimentolanmamış çıplak kuyularda tek bir jeofonla kaydedilirler. Yine, verilerin kalitesi için ; üç bileşenli jeof onların kullanılması, geçiş bandının geniş tutulması ve bütün jeofon seviyelerinde aynı frekansın devam ettirilmesi için kaynağın aynı olması gerekir. îlke olarak Düşey sismik profil yansıma sismiğinin bir değişik şeklidir. Aralarındaki en büyük fark yansıma sismiğinin uzaklık-zaman ortamında kaydedilmesine karşın düşey sismik profilin derinlik-zaman ortamında kaydedi lmesidi r. Bu gerçek düşey sismik profil yöntemini yorumlamada neden etkili bir araç olduğunun göstergesidir. Dolayısıyla düşey sismik profilden çıkarılacak dekonvolüsyon operatörü kuyuya yakın yerlerdeki yansıma sismiği verilerini dekonvolüsyona tabi tutmakta da kullanılır. Bu çalışmanın sonunda özellikle kaliteli verilerin mevcut olması durumunda aşağı ve yukarı doğru yayılan dalga alanlarını ayırt etmede uzaysal süzgeçlemenin başarılı olduğu görülmektedir.

SUMMARY In this thesis, in vertical seismic profiling, the separation of upgoing and downgoing accoustic waves in a stratified medi/im is studied in detail. In the vertical seismic profiling, the energy which is produced by the source located near the well is recorded by the geophone set at the borehole wall. Transmitted and reflected energy propogates past the borehole geophone as a complex superposition of upgoi ng and downgoirg waves since these upgoing and dowgoing waves propagate with apparent velocities of opposite sign frequency- wavenumber (F-K) filtering have provided useful in formation enhancing VSP data. The separation of upgoing and downgoing wave fields in VSP is one of the essential steps in the processing of this data. In the vertical seismic profiling, not only upgoing and downgoing wave fields are recorded but also `fluid` or `Water` arrivals which are called tube waves are recorded. These are guided waves, white phase velocities less than that of both the fluid in the borehole ant the share velocity of the formation. They are slightly dispersive, have no geometric spreading, and their amplitudes decay away from the borehole boundary in both the fluid and formation. Since these tube waves have a limited range of apparent velcity, they appear suitable for spatial filtering. Major problem in spatial filtering is aliasing. Because of insufficient spatial sampling interval in the data, tube waves, downgoing and upgoing waves alias sampling the data considering the Nyguist freguency is enough so as to prevent this aliasing problem. Best data are recorded by a single geophone on the borhole wall which has no casing and no cement in it, For best quality of data three component geophone must be used, pass band of filter must be held wide and to continue same freguency through the geophone levels, the source must be same. As a principle, VSP is a modification of the conventional reflection sismic method. The fundamental difference between VSP and conventional reflaction seismic method is that, in surface seismic, the seismic, signals are recorded in the offset/ time domain whereas in VSP, signals are recorded in the depth / time domain. This fact is the one reason why VSP is such an effective tool for interpretation. The downgoing wave field in a VSP could be separated by F-K filtering and utilized to deconvolve not only VSP but also the surface seismic data recorded near the well. This techniques significantly reduce the multipleVI reflections. At the end of this study, it is seen that spatial filtering is a succesful tool for separation of upgoing and dovngoing wave fields in a stratified medium espacially when good guality of data is available.