لرزه نگاری

مقدمه
یكی از تكنیك های رایج در اكتشاف نفت و گاز ، لرزه نگاری است .لرزه نگاری عبارتست از ایجاد انفجار در نقاط مختلف روی زمین و ثبت لرزه‌های ایجاد شده، ساختار کلی لایه‌های زمین و مخزن بدست آورده می‌شود. این فرآیند بر اساس تفاوت سرعت حرکت صوت در لایه‌های مختلف انجام می‌گیرد. لرزه‌نگاری به صورت یک بعدی، دو بعدی، و سه بعدی انجام می‌شود. از این طریق می‌توان تشخیص داد که لایه‌های مختلف حاوی گاز، نفت یا آب هستند. لرزه‌نگاری چهاربعدی همان لرزه‌نگاری سه‌بعدی است که در زمان‌های مختلف انجام می‌شود  و از طریق آن می توان نحوه پیشروی سیالات مختلف را تشخیص داد.

اولين اقدام انجام شده براي ثبت حركت زمين توسط چيني ها انجام شد كه به گذشته هاي AD132بر مي گردد.در آن زمان يك فيلسوف چيني به نام چنگ هنگ اولين لرز نما(سيسموسكوپ)٬وسيله اي كه وقوع حركت را نشان مي داد اما قادر نبود كه آن را نسبت به زمان ثبت نمايد تكميل كرد.وسيله ي او احتمالا شامل يك سيستم پاندول در داخل ظرفي به قطر 6 فوت  بوده كه از آن هشت سر قورباغه در جهت هاي اصلي كمپاس خارج مي شد.گلوله هايي در داخل دهان قورباغه ها قرار داده شده و داخل پاندول به طريقي طراحي شده بود كه زمين گلوله را از دهان قورباغه در جهت آزيموت به منبع حركت رها مي ساخت.به نظر مي رسد كه مبنا فناوري براي اين لرزه نما محو شده باشد و كوشش هاي جدي بيشتري در مورد گيرنده هاي حساس نسبن به حركت زمين تا سال هاي 1700 دنبال نگرديد.

اولين لرزه نگار واقعي كه حركت نسبي يك پاندول و زمين را نسبت به زمان ثبت مي نمود٬به وسيله فيليپوسيچي درايتاليا درسال 1875 ساخته شد.يك لرزه نما طراحي شد كه ساعتي را با وسيله ثبت كننده اي در اولين حركت راه بيندازد.قديمي ترين اثر ثبت شده توسط اين سيستم به روز23 فوريه1887 بر مي گردد.يك دوره سريع در تكامل و پيشرفت دستگاه ها بعد از سال 1875 اتفاق افتاد.يك گروه زلزله شناس انگليسي كه در ژاپن تدريس مي كردند و معروفترين آنها جان مايلن٬جيمز اوينگ و توماس گري بودند كارشان به طراحي سيستمي با پريود نسبتا بلند(اصولا حساس نسبت به جابجايي زمين براي حوادث نزديك)و اولين لرزه نگار با مولفه قائم منجر گرديد.در اين دستگاه هاي اوليه يك سيستم مكانيكي يا اپتيكي حركت جرم را تقويت نموده و اصطكاك تنها عامل ميرايي پاندول نوسان كننده را فراهم مي ساخت.اروپاييها توسعه دستگاه را در ژاپن ادامه داده و در سال1889 اولين لرزه نگار شناخته شده  از يك زلزله دور بر روي ثبت كننده عكاسي به وسيله دستگاه حساس نسبت به حركت افقي توسط ارنست وون وبر پاشوتيز در پستدام طراحي شد.در طي سال هاي 1900 اولين شبكه جهاني لرزه نگار با مولفه افقي ثبت كننده عكاسي به وسيله جان مايلن ساخته شد.همراه با دستگاه هاي مشاهده كننده ساخته شده ديگر در اروپا و ژاپن اطلاعات آغازين لرزه نگاري براي به كاربردن نظريه امواج الاستيك جهت شروع درك نوسانات زمين پايه گذاري گرديد.

ثبث اطلاعات (Recording ) در عملیات لرزه نگاری

سیگنالی كه توسط منبع انرژی تولید می شود و به زمین فرستاده می شود تا ثبت شدن بر روی نوار مراحل مختلفی را طی می كند كه در هر مرحله تغییراتی را متحمل و با نام خاصی شناخته می شود كه در ادامه به این نامها اشاره می شود:

Source signal : سیگنالی كه توسط منبع انرژی تولید می شود.

Reflectivity signal: پاسخ زمین یا سیگنال بازتابیده شده از لایه های زمین

Seismic signal : هر چیزی كه به عنوان نتیجه فرستاده شدن سیگنال تولید شده توسط منبع انرزی به زمین، دریافت می شود كه شامل Reflectivity signal ، امواج سطحی، امواج انكساری و... می باشد.

Received signal : خروجی الكتریكی گیرنده ها می باشد كه شاملSeismic signal و نوفه های طبیعت می شود.

Recorded signal : سیگنالی كه بر روی نوار ثبت و ضبط می شود. این سیگنال،   Received signal فیلتر شده توسط ابزارهای الكترونیكی فیلد می باشد.

قبل از بحث دز مورد تجهیزات مورد نیاز برای برداشت اطلاعات لرزه نگاری، با اصطلاحاتی در رابطه با طراحی عملیات آشنا می شویم:

Channel : منظور همان نقطه گیرنده(point  receiver station) می باشد.

Source station : به نقطه انفجار اطلاق می شود.

RLI : فاصله خطوط گیرنده (receiver lines interval )

SLI :فاصله خطوط شوت (shot lines interval )

خطوط گیرنده (Receiver lines ) :  خطوطی که دارای ایستگاه های برداشت اطلاعات (Station points ) هستند را گویند.

خطوط شوت (Source lines ) : خطوطی که دارای نقاط شوت  (Shot points ) هستند را گویند.

فاصله نقاط گیرنده (Receiver interval ) : فاصله بین ایستگاههای برداشت در خطوط گیرنده را گویند.

فاصله نقاط شوت  (Source interval ) : فاصله بین نقاط شوت در خطوط شوت را گویند .

Cross lines direction: حرکت در جهت عمود بر خطوط شوت و یا گیرنده را جهت خطوط عرضی  می گویند.

In lines direction: حرکت در جهت موازی خطوط شوت و یا گیرنده را جهت خطوط داخلی گفتـه می شود.

نقاط  میانی مشترک (CMP ) : به نقطه میانی فاصله بین شوت و گیرنده گفنه می شود.

بین (Bin ) و اندازه بین (Bin size ) : یک چهار ضلعی کوچک می باشد که دارای ابعادی بطول SI/2*Rl/2 می باشد .

Patch :    تمام کانالهای فعالی است که در طی یک شوت اطلاعات را ثبت می کنند . معمولاً یک چهارضلعی  است که دارای

حفاری