بخشی از مقاله
چکیده
یکی از مهمترین پارامترها در مهندسی مخازن تخلخل است . دانستن این پارامتر متخصصان را قادر می سازد تا فرآیندهاي توسعه میادین نفت و گاز را بصورت مؤثر و بهینه طراحی و مدیریت کنند. در صورت عدم وجود چاه براي بدست آوردن تخلخل باید از اطلاعات لرزه اي استفاده کرد. به این منظور باید موجک را از اطلاعات لرزه اي استخراج کرده و از آن براي انجام عمل وارون سازي لرزه اي و به طبع آن بدست آوردن یک نقشه تخمینی تخلخل مخزن استفاده کرد. براي بدست آوردن موجک لرزه اي انتشار یافته درون زمین بر طبق مدل همامیخت با یک معادله و سه مجهول مواجه می شویم.
روشهاي معمول استخراج موجک براي حل این مسئله، فرضهایی در مورد ساختار زمین و/یا موجک لرزه اي در نظر گرفته و یا از اطلاعات کمکی استفاده می کنند. در روش ارائه شده در این مقاله از تشخیص کانال کور به روش زیر فضاي نوفه براي بدست آوردن موجک لرزه اي استفاده می شود. تئوري تشخیص کانال کور مبانی نظري روشهایی است که به بازسازي کانال ها از اطلاعات ثبت شده می پردازند. با استفاده از تشخیص کانال کور، موجکها به صورت فیلترهاي پاسخ ضربه واحد با طول محدود - لعً - پارامتري می شوند. یک ویژگی منحصر به فرد روش جدید عدم نیاز به فرضی خاص و یا استفاده از اطلاعات کمکی می باشد. علاوه بر این روش جدید براي الگوهاي رایج برداشت اطلاعات لرزه اي مناسب بوده و نیاز به هزینه اضافی براي برداشت اطلاعات ندارد. روش جدید بر روي مدل مصنوعی زمین و داده هاي صحرایی معتبر می باشد.
-1مقدمه
یکی از مهمترین پارامترها در مهندسی مخازن تخلخل است. دانستن این پارامتر متخصصان را قادر می سازد تا فرآیندهاي توسعه میادین نفت و گاز را بصورت مؤثر و بهینه طراحی و مدیریت کنند. در صورت عدم وجود چاه براي بدست آوردن تخلخل باید از اطلاعات لرزه اي استفاده کرد. به این منظور باید موجک را از اطلاعات لرزه اي استخراج کرد. با داشتن موجک و استفاده از تکنیکهاي وارون سازي لرزه اي می توان داده هاي لرزه اي را به ماهیت زمین که همان امپدانس صوتی است نزدیک کرده و امکان تخمین تخلخل را فراهم آورد.
یکی از عوامل تاثیر گذار بر روي امپدانس صوتی تخلخل است به این ترتیب که افزایش تخلخل باعث کاهش چگالی و سرعت امواج صوتی می شود. در نتیجه امپدانس صوتی هم که حاصلضرب سرعت در چگالی است، کاهش می یابدح موجک لرزه اي یک ورودي لازم براي بسیاري از مراحل پردازش لرزه اي ، مدل سازي و الگوریتم هاي معکوس سازي است یک موجک نادرست ممکن است به نتایج خطا ساز منجر شودب1م. در روش لرزه اي بازتابی، موجکهاي ایجاد شده در برخورد با مرز لایه ها بازتابیده شده و در سطح توسط گیرنده ها ثبت می شوند.
بر طبق مدل همامیخت، ردلرزه ثبت شده حاصل همامیخت موجک لرزه اي و پاسخ زمین بوده که نوفه هم به آن اضافه شده استب2م پس براي بدست آوردن موجک بر طبق این مدل به یک معادله سه مجهولی برخورد می کنیم. روشهاي مختلفی براي استخراج موجک از داده هاي لرزه اي وجود دارد در برخی از روشها با مدل کردن موجک در حالت خاص - موجک کمینه فاز - و یا فرضهایی در مورد ضرایب بازتاب لایه ها - سفیدي یا پرکندگی - اقدام به تخمین موجک می کنند که در مواردي با نوفه زیاد و موجک لرزه اي غیر کمینه فاز، ناکارآمد می باشند - ب3م ، ب4م - دسته اي دیگر از روشها براي استخراج موجک از داده هاي لرزه اي و داده هاي چاه استفاده می کنند - ب5م، ب6م - که عدم تطابق بین زمان رسیدهاي لرزه اي و محور زمانی بازتابندگی نگار چاه یک فاکتور پیچیده کننده در تخمین موجک توسط این روشهاست و باعث اثرات جدي روي تخمین موجک می شود.
در این مقاله از روشی جدیدي براي استخراج موجک از داده هاي لرزه اي استفاده میشود که بر پایه تشخیص کانال کور استب8م. کانال بخشی از مسیر ارتباط بین چشمه و گیرنده میباشد. تئوري تشخیص کانال کور مبانی نظري روشهایی است که به بازسازي کانال ها از اطلاعات ثبت شده می پردازد. تشخیص کانال کور بدون فرضی خاص و یا استفاده از اطلاعات کمکی به حل معادله سه مجهولی می پردازد. در عوض این روش براي غالب شدن بر طبیعت ناشناخته مسئله، اندازه گیريهاي متعددي بر روي موجک انتشار یافته در محیط انجام می دهد. - شکل. -
در این مقاله فرض می شود موجکهاي ایجاد شده توسط چشمه، کانالها باشند که با استفاده از تشخیص کانال کور به روش زیرفضاي نوفه به استخراج آنها از داده هاي لرزه اي می پردازد. ایده کلیدي در روشهاي زیرفضا، قرار گرفتن کانال یا بخشی از آن به صورت برداري در یک بعد از زیرفضاي اطلاعات ثبت شده در حالت بدون نوفه میباشد. براین اساس موجکها بدون پیش فرض اولیه به صورت فیلترهاي پاسخ ضربه واحد با طول محدود - لعً - پارامتري می شوند. کارآیی روش بر روي داده لرزهاي مصنوعی و داده واقعی امتحان و نتایج بدست آمده ارایه می شود.
-2مبانی نظري روش تشخیص کانال کور
در این مقاله براي تشخیص کانال کور از روش زیرفضاي نوفه که زیر مجموعه روش هاي زیرفضا است استفاده شده است. روش زیرفضا نوفه که توسط ب8م پیشنهاد شد و داراي خواص زیر است:
-1در فضاي زمان محاسبه شده و نسبت به روشهاي دیگر زیر فضا محاسبات بیشتري دارد ولی در عوض امکان اندازه گیري خطا پس از بدست آوردن کانال را می دهد ب10م.
-2 فرض خاصی درباره ضرایب بازتاب لایهها و یا موجک اولیه انجام نمی دهد.
-3 براساس محاسبات درجه دوم بوده و همگرایی سریعتري در مقایسه با روشهاي دیگر تشخیص کانال کور که براساس محاسبات درجات بالاتر هستند داردب11م.
-4طول بهینه کانال باید قبل از اجراي فرآیند تشخیص کانال کور محاسبه شود. همانطور که گفته شد روشهاي تشخیص کانال کور به منظور فایق آمدن بر طبیعت نامفهوم مسئله، اندازه گیريهاي متعددي بر روي سیگنال انتشار یافته در محیط انجام می دهند. به منظور افزایش اندازه گیري، از مدل خطی یک ورودي و چند خروجی استفاده می کنند - شکل. - 1 بر طبق مدل همامیخت در حالت ماتریس- بردار براي خروجی مدل SIMO خواهیم داشت ب10م:
- 1 - که در آن ماتریس فیلتر کانالها و بیانگر عملگر همامیخت در فرم ماتریسی است و سیگنال اولیه و نوفه اضافه شده میباشد. همچنین اندیس L نشانگر طول کانال و q نشانگر تعداد نمونه هاي انتخابی از موج ثبت شده میباشد. در مواردي که براي افزایش تعداد اندازه گیري محدودیت وجود دارد می توان - در صورت امکان - از نمونه برداري اضافی استفاده کردب8م. در این حالت از یک موج با زمان نمونه برداري ص∆، تعداد β موج جدید با زمان نمونه برداري صβ∆ تولید می شود که می توانند هنگام تبدیل از محیط گسسته به محیط پیوسته، موج اولیه را به سلامت بازسازي کنند β - فاکتور نمونه برداري اضافی - .
-2-2 روش هاي زیرفضا
هنگامی که دستهاي از اطلاعات کمی براي تحقیق گردآوري میشود سازمان بندي و خلاصه کردن آنها به طریقی که به صورت معنی داري قابل درك و ارتباط باشند ضروري است. یکی از مفیدترین روشها، محاسبه همبستگی میان اطلاعات میباشد.
