بخشی از مقاله
چكيده
كانالها پديدههاي مهم زمينشناسي در اكتشاف نفت و گاز هستند از آن جهت كه ميتوانند ماهيت مخزني يا مخرب داشته باشند. در اين تحقيق از تبديل كرولت براي بهبود كيفيت كانالها در دادههاي لرزهنگاري استفاده شده است. بدين منظور توسط عملگر top-hat مورفولوژي، بيشينه محلي ضرايب كرولت در هر زيرباند استخراج شده است. در مرحلهي بعد با اعمال گراديان مورفولوژي با استفاده از اجزاء ساختاري به طولها و جهتهاي مختلف، مزرهاي كانالها شناسايي شدهاند.
تركيب تبديل كرولت و گراديان مورفولوژي، بسياري از لبههاي دروغين حاصل از گراديان مورفولوژي را حذف ميكند. در نهايت روش پيشنهادي در اين تحقيق بر يك دادهي واقعي حاوي كانال اعمال و نتايج آن با نتايج حاصل از الگوريتمهاي لبهيابي معروف مانند سوبل و Laplacian of Gaussian مقايسه شده است. روش كرولت و گراديان مورفولوژي توانسته به خوبي لبههاي كانالها را استخراج نمايد ضمن اينكه در مقايسه با روشهاي متداول نوفههاي بسياري را تضعيف نموده است.
١ مقدمه
با كشف اكثر مخازن هيدروكربوري ساختماني، تمايل به اكتشاف تلههاي چينهاي كانالي در سالهاي اخير افزايش يافته است. تفسير كانال ها در مقاطع قائم دادههاي لرزه نگاري سه بعدي بسيار دشوار است، در مقاطع افقي يا زماني هم اگر ساختار زمين شناسي پيچيده باشد تفسير كانال ها كار سادهاي نيست و بايد از ابزار جانبي با عنوان نشانگرهاي لرزهاي كمك گرفت. برخي نشانگرهاي رايج در تفسير كانال ها عبارتند از تشابه، همدوسي، انحنا، هدايت شيب، فاز و فركانس لحظه اي، نشانگر بافت و تجزيه طيفي. امروزه با پيشرفت علوم نشانگرهاي لرزهاي جديد براي شناسايي كانالها در حال معرفي هستند.
ليو و مارفورت - ٢٠٠٧ - يك حجم تركيبي از فركانس اوج، دامنه اوج و نشانگر همدوسي بوجود آوردهاند تا علاوه بر لبه هاي كانال، بتوانند ضخامت كانال را هم استخراج كنند. چوپرا و همكاران - ٢٠١٤ - از تركيب نشانگر همدوسي نسبت انرژي و عملگر سوبل براي آشكار نمودن كانالها استفاده نموده اند. مردان و همكاران - ٢٠١٦ - از روشهاي الگوشناسي مانند الگوريتم -kميانگين و تحليل مؤلفهي اصلي - PCA - براي شناسايي كانالها و تحليل رخسارهي آنها استفاده نمودهاند. كربلاعلي و همكاران - ٢٠١٧ - با استفاده از تبديل شيرلت لبه هاي كانال را در دادهي لرزهنگاري از جنوب درياي خزر به خوبي استخراج نمودهاند.
در اين مقاله ابتدا از عملگر top-hat در حيطهي كرولت براي بهبود كيفيت كانال ها و سپس از گراديان مورفولوژي با استفاده از اجزاء ساختاري به طول ها و جهت هاي متفاوت براي استخراج لبه هاي كانال ها استفاده شده است. در نهايت روش پيشنهادي بر يك دادهي واقعي حاوي كانال اعمال و نتايج حاصل از آن با روش هاي متداول لبه يابي در پردازش تصوير مانند سوبل و Laplacian of Gaussian مقايسه شده است.
٢ روش تحقيق
در اين تحقيق در مرحلهي پيش پردازش از فيلتر دوجانبه - bilateral - براي هموارسازي تصوير استفاده شده است. سپس براي بهبود كيفيت كانال ها در تصوير، عملگر top-hat بهبوديافته - ميري و مهلوجي فر، ٢٠١١ - در حيطهي كرولت به كار گرفته شده است. به وسيلهي اين عملگر، بيشينههاي محلي ضرايب كرولت در هر زيرباند حاصل ميشود و نوفهها تا حد زيادي تضعيف ميشوند. در مرحلهي بعد از رابطهي گراديان مورفولوژي - ژائو و همكاران، ٢٠٠٥ - با اجزاء ساختاري خطي به طولهاي ٥، ٧، ٩، ١١ و ١٣ پيكسل و جهتهاي ٠ تا ١٨٠ درجه با نرخ تغيير ١٥ درجه براي استخراج لبههاي كانالها استفاده شده است. در شكل ١ طرحواره روش پيشنهادي در اين مقاله نشان داده شده است.
٣ بحث
طرحوارهي ارائه شده در اين مقاله در قالب كد MATLAB تدوين و بر دادهي واقعي حاوي كانال اعمال شده است. دادهي واقعي برش زماني ١٢٨ ميليثانيه از يك مكعب لرزهنگاري مربوط به تنگهي هرمز است - شكل ٢-الف - . اين برش حاوي كانال-هايي با طولها و عرضهاي متفاوت، داراي ساختار خطي-منحني ميباشد. در شكل ٢-ب حاصل هموارسازي اين برش توسط فيلتر دوجانبه و در شكل ٢-ج نتيجهي بهبود كيفيت توسط تبديل كرولت نشان داده شده است. شكلهاي ٢-د، ٢-ه و ٢-و نتايج لبهيابي با استفاده از فيلترهاي كرولت و مورفولوژي، سوبل و Laplacian of Gaussian را نشان ميدهند.
٤ نتيجهگيري
كانالها در دادههاي لرزهنگاري داراي ساختار خطي-منحني با عرضهاي متفاوت هستند، لذا تبديل چندمقياسي و چند جهتي كرولت ميتواند براي شناسايي آنها گزينه مناسبي باشد. همچنين مورفولوژي رياضي ابزاري قدرتمند براي استخراج پديدههاي تصوير براساس شكل آنها است. تركيب تبديل كرولت و فيلترهاي مورفولوژي سبب تضعيف بسياري از لبههاي دروغين حاصل از گراديان مورفولوژي شده است.
