Yumuşak kaya jeolojisinin absorbsiyon özelliklerinin akustik yöntemlerle araştırılması
Research and absorption properties of soft rock geology using acoustical methods
Yazar: BEDRİ SEVİNÇ
Danışman: PROF. DR. ATİLLA ULUĞ
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı / Deniz Jeolojisi ve Jeofiziği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Deniz Bilimleri = Marine Science
Dizin: Enerji soğrulması = Energy absorption ; Yapay sismogram = Synthetic seismogram

Özet:
Bu çalışmada tam elastik olmayan ortamların, doğadaki karşılığı ile içerisinde sıvı ve gaz bulunan gözenekli ortamların sismik dalga parametrelerini nasıl değiştirdiği matematiksel model kullanarak incelenmiş, dalga parametrelerinde görülen değişimlerden ortam özelliklerinin belirlenmesi konusu araştırılmıştır.

     Sismik dalga enerjisinin soğrulmasını araştırmak için MATLAB programı ile yapay sismogramlar hesaplanmış ve yer içindeki tabaka özelliklerini belirleyen parametreler değiştirilerek sismik dalganın neye benzeyeceği çözümlenmiştir. Zaman ortamında ve frekans ortamında hesaplamalar yapılmış, frekans ortamında geliştirilen yapay sismogramlar ile yeryüzü katmanlarının değişen özelliklerinin dalga parametrelerinde meydana getirdiği değişimlerin daha iyi modellenebildiği görülmüştür. Araştırmacıların önerdiği farklı içsel zayıflama ve dispersiyon modelleri geliştirilen yapay sismogramda incelenmiştir.

     Q değeri ortamdaki sıvı ve gaz içeriğinden de önemli ölçüde etkilenmektedir. Bu özelliğinden dolayı madencilikte (Özellikle petrol ve doğalgaz) rezerv belirlemelerinde önemli ölçüde kullanılmaktadır. Sismik araştırma sonucu elde edilen sismik verinin çözünürlüğü derinlere inildikçe soğrulmanın artması ile oldukça düşmektedir. Araştırma verilerinin çözünürlüğü arttırmak için Q değeri belirlenerek ters Q filtreleme işlemi yapılmaktadır.

     Kalite faktörü değerinin bilinmesinin önemi nedeniyle, tez içeriğinde Q değeri tahmin yöntemleri araştırılmış, spektral oran tekniği (SR), en yüksek genlik frekansının kayması (PFS) ve merkez frekansın kayması (CFS), spektral korelasyon (SC) yöntemi kullanılarak ortamın Q kalite faktörü tahmin edilmiştir. Kullanılan ölçüm yöntemlerinin gürültülü ortamlardaki tahmin doğruluğu ve hata oranları, istatistiksel olarak araştırılmıştır. Q kalite faktörünün basınç ve sıcaklık değişimlerinden nasıl etkilendiği analiz edilmiştir.
Gözeneklilik yoğunluk bilgisinin tahmin edilmesi için Raymer, Hunt ve Gardner tarafından geliştirilen model ve Gassman modeli kullanan bir yazılım geliştirilmiştir Yapılan bu çalışma ile alan verilerinden hız ve gözeneklilik hesaplandıktan sonra ortamda bulunan sıvı ve gaz içeriğinin yoğunluk bilgisi, Bulk modülü bilgisinin bulunabildiği gösterilmiştir

Abstract:
In this study, a mathematical model was used to investigate how seismic wave parameters of porous media with non-elastic liquid and gas media change in the environment and the determination of environmental properties from changes in wave parameters. 

     In order to investigate the seismic wave energy absorption, synthetic seismograms were calculated with MATLAB program and the parameters determining the layer properties in the ground were changed to analyze for what the seismic wave would look like. It has been shown that the changes of the synthetic seismograms developed in the frequency domain and the changing properties of the earth layers can be better modeled in the wave parameters by using the time domain and the frequency domain calculations. Different attenuation and dispersion models proposed have been investigated by the researchers in the developed synthetic seismogram.

    Q value is also significantly influenced by the liquid and gas content in the environment. Because of this feature, it is used in mining (especially oil and natural gas) reserves in an important way. The resolution of the seismic data is greatly reduced by the increase of the absorption as the depth increases as a result of the seismic survey. In order to increase the resolution of the research data, the Q value is determined and inverse Q filtering is performed.

     Because of the importance of knowing the quality factor value briefly mentioned above, the Q value estimation methods in the thesis section were investigated and Q quality factor has been estimated by the spectral ratio technique (SR), the shift of the highest amplitude frequency (PFS) and the center frequency shift (CFS). The estimation accuracy and error rates of the measurement methods used in noisy environments have been investigated statistically. It is analyzed how quality factor is affected by pressure and temperature changes.

     A software developed for predicting the porosity density information by using the models from Raymer, Hunt and Gardner, Biot and a Gassmann. This study shows that after calculating the speed and porosity from the field data, the density, Bulk modulus  information of the liquid and gas in the environment can be found