بخشی از مقاله
چکیده
در مطالعه کنونی تأثیر لایه بندی خاک بر روی انتشار موج در یک محیط متخلخل غیراشباع توسط مخلوطی از نفت و آب در نظر گرفته شده است. نشان داده شده که برخورد یک موج در فصل مشترک بین دو محیط متخلخل منجر به بازتاب چهار موج به محیط بالا و انکسار چهار موج به محیط پایین میگردد. از جمله ویژگیهای مدل توسعه یافته توانایی آن در بررسی رفتار موج در یک محیط لایهبندیشده برای تمامی طیف فرکانس است. همچنین تأثیر نحوه اتصال دو لایه نیز بر روی پایستگی انرژی موج برخوردی در نظر گرفته شده و تاثیر لغزش ایجاد شده در مرز بین دو لایه در بازتاب و انکسار موج برخوردی در مرز دو لایه دیده شده است.
-1 مقدمه
بحث شناسایی و بهرهبرداری از ذخایر زیرزمینی همواره مورد توجه قرار گرفته و با توجه به اهمیت ذخایر معدنی و زیرزمینی در توسعه زیرساختهای اقتصادی و رفاهی، تحقیقات زیادی نیز در این زمینه انجام شده است. لرزهشناسی بازتابی یکی از روشهایی است که به منظور پیدا کردن ذخایر هیدروکربنی موجود در اعماق زمین مورد استفاده قرار میگیرد و با توجه به افزایش قدرت محاسباتی رایانهها در طول 25 سال گذشته پیشرفتهای چشمگیری را به خود دیده است . مزیت اصلی استفاده از این روش نسبت به سایر روشهای موجود، امکان استفاده از آن در کشف ساختار زمین و منابع موجود در آن در اعماق زیاد است.
ایده کلی استفاده از روش بازتاب لرزهای ارسال یک موج لرزهای به درون زمین و اندازهگیری زمان سپری شده برای بازگشت آن به سطح می باشد. با استفاده از زمان سپری شده و مشخصات موج ارسالی، متخصصین قادر به مشخص نمودن شرایط زمینشناختی و سازندهای موجود در اعماق زمین و عمق آنها هستند. از جمله پارامترهایی که برای مشخص نمود ویژگیهای فیزیکی لایههای موجود در اعماق زمین استفاده میشود، پارامتر امپدانس میباشد که در فیزیک انتشار موج کلاسیک مطرح شده و با استفاده از آن میتوان به خواص فیزیکی لایههای مختلف پی برد.
با این وجود یکی از محدودیتهایی که استفاده از پارامتر امپدانس در چارچوب فیزیک انتشار موج کلاسیک به همراه دارد، محدودیت آن در توصیف رفتار واقعی زمین به عنوان یک محیط متخلخل غیراشباع است. بنابراین نیاز به توسعه مدلی به منظور بررسی رفتار موج در یک محیط متخلخل غیراشباع وجود دارد. به همین منظور در این تحقیق با استفاده از اصول و مبانی مطرح شده توسط قاسمزاده و ابونوری [1] و استفاده از مفاهیم پایه مکانیک خاکهای غیراشباع [2]، [3] مدلی به منظور توصیف رفتار موج در مرز دو لایه متخلخل غیراشباع ارایه گردیده و روابطی به منظور مشخص نمودن نسبت دامنه نوسان امواج بازتابی به موج برخوردی ارایه شده است.
همچنین با توجه به طیف گسترده فرکانسهای استفاده شده در اکتشافات ژئوفیزیکی مربوط به شناسایی ذخایر هیدروکربنی و سازندهای زمینشناختی، نیاز به مدلی وجود داشته که قادر به توصیف رفتار موج در تمامی فرکانسها باشد. انحنای موجود در حفرات خاک منجر می شود که سیالهای حفرهای موجود در مسیر هایی مختلف شتاب گرفته و شتاب آنها با شتاب کل توده متخلخل یکسان نباشد.
این امر منجر به افزایش جرم حجمی ظاهری توده متخلخل شده که این اثر را به عنوان همبستگی اینرسی نامگذاری مینمایند .[4] تحقیقات انجام شده در این زمینه نشان میدهد که پارامتر همبستگی اینرسی در فرکانس های بالا تأثیر قابل ملاحظهای را داشته و نادیده گرفتن آن منجر به بروز خطا در مدل سازی رفتار موج در محیطهای متخلخل و به دنبال آن کاهش دقت در تعیین پاسخهای به دست آمده میشود.
به همین منظور در مدل ارایه شده نیز تأثیر انحنای موجود در حفرات بر روی رفتار کلی مدل در نظر گرفته شده و ما را قادر میسازد که از مدل ارایه شده برای تمامی فرکانسها استفاده نماییم. مورد دیگری که در این تحقیق به آن توجه شده است، در نظر گرفتن لغزش ایجاد شده در مرز بین دو لایه متخلخل هنگام عبور موج از آن است .[5] در این رابطه با معرفی پارامتر پیوند تأثیر لغزش ایجاد شده در مرز بین دو محیط هنگام عبور موج از آن دیده شده و حالات مرزی ارتباط نرم و جوشخورده به عنوان حالات خاصی از شرط مرزی شل معرفی میگردند.
