Petrol arama çalışmalarında yeraltı telsiz duyarga ağları için kanal modelleme
Channel modelling for wireless underground sensor network used in oil recovery
Yazar: MUSTAFA ALPER AKKAŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. RADOSVETA SOKULLU
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Petrol çıkarmak maliyeti yüksek bir iştir. Yeraltının haritalanması, mevcut petrolün kalitesi, petrolün sıcaklığı, petrolün ne yöne aktığı ve yeraltındaki koordinat bilgilerinin yer üstüne gönderilmesi, petrol çıkarımda önemlilik arz etmektedir. Petrol sondajı vurulduktan sonra yeraltında patlatılan kuvvetli patlayıcılar sayesinde, genişliği 5 metre, uzunluğu 100 metre civarında katmanlar oluşur, fakat bu katmanların derinliği ancak 1-2 cm civarındadır. 1-2 cm derinliğindeki bir katmanda, kablosuz bir düğümün haberleşebilmesi için anten boyutunun oldukça küçük olması gerekmektedir ki bu da yüksek bantlardaki elektromanyetik frekanslarda mümkündür.
Bu tezin amacı, patlama sonucu oluşan dar alanlarda, kablosuz yeraltı duyarga ağlarının haberleşebilmesi için, yüksek bantlarda elektromanyetik dalgaların kanalını modellemektir. Kanal modeli, çoklu sistemlerin etkisini,  frekans, iletişim mesafesi, sıvılar ve petrol kuyularının sıcaklığı gibi çevresel parametreleri analitik olarak ifade eder. Karmaşık olan "petrol, su, toprak ve gaz" ortamları düşünülerek yol kaybı modeli önerilmiştir. Yüksek bantlardaki elektromanyetik dalgaların, petrol yataklarında karşılaştıkları "petrol, su, toprak ve gazlar" nedeniyle oluşan yol kayıpları belirlenip, haberleşme performansı incelenmiştir. Ayrıca geliştirilen bu kanal modeli ile su ortamının kanal modellenmesi de incelenmiştir.

Abstract:
The process of oil retrieval and extraction is quite an expensive operation. An important part of this complicated operation process is the mapping of the reservoir and collecting information about the quality, temperature, the exact details of the petrol flow and concentration underground and sending that information to the systems above the ground. The initial results in forming layers in an area of around 5 meters of width and length of about 100 meters, constituting numerous cracks depth of 1-2 cm. The usage of a WSUN network, consisting of very small wireless sensors can be utilized to provide information about the vital parameters of the oil reservoir. Such a network will require positioning the sensors in the cracks and ensuring their communication in the reservoir area underground. To meet these requirements THz band EM communication can be used. 
The goal of this thesis is to investigate the complex underground communication channel and provide and inside into its possible performance. A channel model, the channel model has to analytically capture the effects of multiple system and environmental parameters, such as the operating frequency, the transmission distance, the fluid makeup and the temperature inside the reservoir. Based on that model the optimal modulation and the bit error rate of the THz EM wave communication system in the oil reservoir is examined. Furthermore, the suggested model is extended to include the case of a different environment, namely shallow and deep salty underwater environment