Akustik sonlu farklar modellemesi ile karmaşık jeolojik ortamlardaki hidrokarbon kapanlarının sismik yansıma kesitlerinin hesaplanması
Calculation of seismic reflection sections of hydrocarbon traps in complex geological environments by acoustic finite difference modeling
Yazar: ŞERİFE BOĞAZKESEN
Danışman: PROF. DR. HAKAN KARSLI
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Uygulamalı Jeofizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, karmaşık jeolojik ortamlardaki hidrokarbon (petrol ve doğal gaz) kapan yer modellerinin sismik yansıma tepkilerinin yapay olarak incelenmesi amaçlanmıştır. Hidrokarbon kapan modellerinin atış ortamı sismik modellemesi, gerçeğe uygun bir yaklaşım olması ve isteğe bağlı farklı yapıda giriş modelleri seçilebilmesi nedeniyle 2 boyutlu akustik sonlu farklar yöntemi (ASFY) ile hesaplanmıştır. Bu kapsamda, ilk olarak, basit kanal kapan modeli üzerinde veri elde etmede en uygun parametre seçimi için testler yapılmıştır. Bu parametreler referans alınarak dünyada ve ülkemizde hidrokarbon aramacılığı açısından önemli yere sahip olan kanal, antiklinal, normal fay kapanı, granit wash ve biyoherm kapan modellerinin atış ortamı yapay verileri hesaplanmış ve bu veriler mümkün olan en uygun veri işlem aşamaları ile sıfır açılımlı kesitlere (yığma ve göç kesitleri) dönüştürülmüştür. Model veriler sayesinde, karmaşık yapılı hidrokarbon kapanlarının yapısal (geometrik) özelliklerinin dalga yayılımı üzerindeki etkileri incelenmiş, veri işlem süreçleriyle en iyi sıfır açılımlı kesitlere ulaşılabilmesi için iş akış seçenekleri test edilmiş ve başlangıç jeolojik model ile sıfır açılımlı kesitlerin karşılaştırmaları yapılarak ortaya çıkan sorunların nedenleri tartışılmıştır. Özellikle, saçılma dalgaları girişiminin hız analizi sonuçlarını olumsuz etkilemesi nedeniyle hız seçiminde belirsizliklere yol açtığı ve dolayısıyla yığma kesitlerinin kalitesini zayıflattığı tespit edilmiştir. Yığma öncesi ve sonrası göç işlemleri ile bu sorunların çözümü sağlanmaya çalışılmıştır. Sonuç olarak, veri elde etme parametre seçiminin ve veri işlem iş akışları kapsamında uygulanan işlemlerdeki parametre seçimlerinin ve işlem sıralamalarının, elde edilen sıfır açılımlı kesitlerin kalitesinde ve yer modelinin yüksek tutarlılıkta karakterize etmesinde son derece önemli olduğu gözlenmiştir. 
Anahtar Kelimeler: Akustik Sonlu Farklar Yöntemi, Hidrokarbon Kapanlar, Atış Ortamı Sismik Modelleme, Veri İşlem.

Abstract:
In this thesis, it is aimed to artificially investigate the seismic reflection responses of hydrocarbon (oil and natural gas) trapping models in complex geological environments. The shot domain seismic modeling of the hydrocarbon trap models was calculated with the 2 dimensional acoustic finite difference method (AFDM) since it is a realistic approach and can arbitrary select different entrance models. In this context, firstly, tests were conducted for the selection of the most appropriate parameter in obtaining data on the simple channel trap model. By taking these parameters as a reference, the synthetic data of the shot domain of the channel, anticline, normal fault trap, granite wash and bioherm trap models, which have an important place in terms of hydrocarbon exploration in the world and in our country, were calculated and these data were converted into zero-offset sections (stack and migration sections) with the most appropriate data processing stages. With through model data, the effects of the structural (geometric) properties of the complex hydrocarbon traps on wave propagation were investigated, workflow options have been tested to achieve the best zero-offset sections with data processing processes and the reasons for problems emerging by comparing the initial geological model with the zero-offset sections were discussed. In particular, it has been found that scattering waves interference caused uncertainties in velocity selection due to the negatively affecting the results of the velocity analysis and thus reduces the quality of stack sections. It has been tried to solve these problems with pre-stack and post-stack migration processes. Consequently, it is has been observed the selection of parameters for data acquisition and the selection of parameters in the processes applied within the sequencing of data processing and their order in the workflow are extremely important in the quality of the obtained zero-offset sections and in characterizing the ground model with high consistency.
Keywords: Acoustic Finite Difference Method, Hydrocarbon Traps, Shot Domain Seismic Modeling, Data Processing.