Diyarbakır sahasında hidrokarbon araştırmasında üç boyutlu vibrosismik yöntemi ile veri toplama ve kaynak parametresinin seçimi
Selection of data acquisition and source parameters in Diyarbakir area for hydrocarbon exploration by using three dimensional vibroseismic method
Yazar: AHMET YAVUZ TOKSOY
Danışman: PROF. DR. CENGİZ KURTULUŞ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Vibrosismik, çeşitli frekanslar içeren sürekli sinuzoidal titreşimleri kontrollü olarak
yaratan, uygulayan ve vibratör'ün enerji kaynağı olarak kullanıldığı bir sismik
yöntemdir. Dünyada sismik ekiplerin %75'i hidrokarbon aramalarında vibratörü
tercih etmektedirler. Vibratörün yere gönderdiği sinyal sweep (tarama) sinyal olarak
adlandırılır ve hidrokarbon aramalarının çoğunluğunda doğrusal tarama sinyali
uygulanır. Hidrokarbon amaçlı üç boyutlu sismik veri toplama çalışmalarında sismik
çalışmaların hedeflenen başarıya ulaşması için kaynak parametrelerinin seçimi
önemli yer tutmaktadır ve bu parametrelerin belirlenmesi adına test çalışmaları
yapılmaktadır. Bu çalışmada Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı tarafından
hidrokarbon araştırması için üç boyutlu vibrosismik yöntem kullanılarak Diyarbakır
çalışma sahasına en uygun kaynak parametreleri test edilmiştir. Testin temel amacı
en kısa sürede en uygun Sinyal/Gürültü oranını ve hedef seviyelerden yansımaları
elde edebilecek referans sinyal parametrelerini belirlemektir ve bu amaç için bir
program dizayn edilmiştir. Test programının her aşamasında sadece bir parametre
değiştirilmiştir ve diğer tüm tarama, vibro ve kayıt parametrelerinin sabit kalmıştır.
Veri toplama parametrelerinden alıcı aralığı 50 m, atış aralığı 50 m, alıcı hattı aralığı
300 m ve atış hattı aralığı 400 m olarak seçilmiştir. Kayıt uzunluğu 5 sn, örnekleme
aralığı da 2 ms'dir. Bu çalışmada gerçekleştirilen test parametreleri; Tarama
başlangıç frekansı testi, tarama bitiş frekansı testi, tarama uzunluğu testi, tarama
sayısı testi, vibratör sayısı testi, vibratör dizilim testi ve tarama tipi testidir. Aktif
kanal sayımızın en yüksek olduğu bir bölgede aynı nokta üzerinde farklı test
parametreleri ile atışlar yapılmıştır. Bu çalışmada hedef derinliğimize uygun olacak
14 adet parametre test atışı yapılmıştır. Her bir atıştan elde edilen veriye ait ham veri
kayıtları, frekans spektrumları incelenmiştir. Tarama sinyalinin bitiş frekansı daha
önce bölgede yapılan çalışmalar da incelenerek 72 Hz olarak belirlenip, 8 ve 10 Hz
başlangıç frekansları test edilmiştir. 10 Hz frekansının sonucu en uygun frekans
olarak seçilmiştir. 10 Hz değeri sabit tutularak 72, 80, 88 ve 96 Hz bitiş
frekanslarının testi yapılmıştır ve 72 Hz sonucu uygun bulunmuştur. Sonrasında 8,
10, 12 ve 16 saniye tarama uzunlukları test edilmiştir. Tarama uzunluğu 8 saniye
veya 16 saniyede Sinyal/Gürültü oranı daha yüksek gözlemlenmiştir. 8 saniye tarama boyu daha ekonomik olacağı için bu tarama boyu çalışmada tercih edilmiştir. Bir atış noktası için 1, 2, 4, 6, 8 ve 12 tarama sayıları test edilmiştir ve 4 tarama sayısı yeterli olmuştur. Çalışma sahası için vibratör sayısı testinde 4 vibro uygun bulunmuştur. Dizin testinde çalışma sahasında daha önce yapılan en uygun dizilim düzeninin kullanılması tercih edilmiş, 1x4 doğrusal vibro düzeni uygulanmıştır. Doğrusal (linear) tarama atışlarda düşük frekanslarda dalga boyu daha az sönümlendiği
bilindiği için, doğrusal ve doğrusal olmayan (non-linear) atış kayıtlarına bakıldığında doğrusal tarama atışların daha iyi sonuç verdiği gözlemlenmiştir. Yapılan test atışları sonucunda kaynak parametreleri 10-72 Hz Frekans Bandı, 8 saniye tarama (sweep) uzunluğu, 4 vibratör, 4 tarama ve doğrusal tarama olarak belirlenmiştir. Bu parametreler doğrultusunda üretime başlanmış ve test çalışmaları sonlanmıştır.

Abstract:
Vibroseismic is a seismic method which creates and applies controlled, sinusoidal vibrations containing various frequencies and used vibrator as an energy source. 75% of the seismic crews in the world prefer the vibrator for hydrocarbon explorations. The signal that the vibrator sends to the ground is called the sweep signal and the linear sweep signal is applied in the majority of the hydrocarbon researches. The selection of the source parameters is crucial in the three-dimensional seismic data acquisition for hydrocarbon studies and test studies are carried out to determine these
parameters. In this study, most convenient source parameters are tested with 3-D vibroseismic method in Diyarbakır study area by the Turkish Petroleum. The main purpose of the test is to determine the most appropriate Signal/Noise ratio and reference signal parameters which can obtain the reflections from the target levels. Only one parameter was changed at each stages and all other sweep, vibro, and recording parameters remained constant. The receiver interval is 50 m, the shot interval is 50 m, the receiver line interval is 300 m, the shot line interval is 400 m. The recording length is 5 s, the sampling interval is 2 ms. Test parameters are sweep start frequency, sweep end frequency, sweep length, number of sweep, number of vibrator, vibrator array and sweep type. In this study, 14 parameter test shots were applied, raw data and frequency spectrums were obtained. The end frequency of the sweep was investigated from previous acquisition and the start frequencies of 8 and 10 Hz were tested. The result of the 10 Hz is chosen as the most suitable frequency. At 10 Hz, 72, 80, 88 and 96 Hz end frequencies were tested and 72 Hz was found more proper. After that, sweep lengths of 8, 10, 12 and 16 seconds were tested. Sweep length was observed in 8 s or 16 s highest S/N ratio.
8 s sweep length was preferred due to economic conditions. For a shot point, 1, 2, 4, 6, 8 and 12 number of sweeps were tested and 4 sweep were qualified. The number of vibrator test for the study area was approved to be a 4 vibro. In the array test, it was preferred to use the most appropriate array order in the study area called 1x4 linear vibro order. It is observed that linear sweep shots give better results when linear and non-linear shot recordings are compared because linear wavelength is less attenuated at low frequencies. As a result of the test shots, the source parameters were determined as 10-72 Hz Frequency Band, 8 seconds sweep length, 4 vibrators, 4 sweeps and linear sweep type. Production started in accordance with these parameters and the test
studies were completed.