Sismik Ayrımlılık (Rezolüsyon (Resolution), Çözünürlülük

Sismik Yorumlama
Ders (4.Hafta)
Doç.Dr. Hüseyin TUR
Sismik Ayrımlılık (Rezolüsyon (Resolution),
Çözünürlülük, Seçilebilirlik
Rezolüsyon: Bir sismik kesitte var olan özellikleri (yapılar,
stratigrafik birimleri, vb.) ayırabilme kabiliyetinin bir
ifadesidir. “İki nokta birbirinden ayırt edilebilecek şekilde ne
kadar yakın olabilirler?” sorusunun cevabı sismik
ayrımlılıktır.
Dalga boyu ile kıyaslandığında yapılar arasındaki uzaklığa
bağlıdır. Daha kısa dalga boylular daha yüksek çözüm gücüne
sahiptirler. Uzun dalga boylular daha düşük çözüm gücüne
sahiptir. Daha kısa boylu dalgaları elde etmenin yolu ise
frekansı arttırmaktır. Kısa dalga boyu türetmenin ise en kolay
yolu tek jeofon kullanmaktır. Fakat zaman kazanımı açısından
bu pratik bir yol değildir. Bu yüzden çoklu jeofon grupları
kullanılarak sismik kesitler oluşturulur.Fakat bunun da
sakıncası yüzey dalgalarının oluşumuna izin vermesidir. Bu
oluşumlar yatay olarak seyahat eden enerjiye karşı ayırabilme
Rezolüsyon Çeşitleri
Düşey rezolüsyon
Yanal Rezolüsyon
Hız, frekans ve dalga boyunun fonksiyonudur.
Hız, frekans ve derinliğin fonksiyonudur.
Dalgacık sıkıştırılarak düşey rezolüsyon dekonvolüsyonla ; yanal rezolüsyon
migrasyon işlemiyle iyileştirilir. Sismik hız derine gidildikçe artar seçilebilirlik
(rezolüsyon azalır.
Bir sismik veride frekans arttıkça dalga boyu
küçüleceğinden seçilirlik artarak daha ince tabakaları
görebiliriz.
ʎ=V/f
Örnek
Vort = 2500 m/s olan bir ortamda
ʎ= dalga boyu
V= hız
f= baskın frekans
f= 10, 25, 50 ve 200 Hz ise hangi kalınlıkta
tabakaları görebiliriz?
DÜŞEY REZOLÜSYON
Sismik sinyalin baskın frekansı derine gittikçe azalır.
ʎ/2’ den küçük olan tabaka kalınlıklarını ayırmak güçtür.
ʎ/4’ den küçük tabaka kalınlıkları hiç ayırt edilemezler.
Sismik kesitlerde farklı
düşey atım değerlerine
sahip normal fayların
sismik dalga boyunun
değişik değerleri ile
farkedilebilmeleri.
Fay köşelerindeki
hiperboller
(saçılmalar) yığma
kesitinde görülürler
Aşağıda şekilde verilen gömülü düşey fayın atımı 25 metredir. Sismik
yöntemle bu fayın fark edilebilmesi için kullanılması gereken en
küçük frekans değeri kaç Hz olmalıdır?
ʎ/4 kritik bir değerdir.
ʎ /4= 25 ve ʎ=100 m.
ʎ = V / f ise f= V/ ʎ olur.
f=4000/100 = 40 Hz olur.
40 tan büyük oldukça daha iyi seçilir.
Şekilde Sonic log, SP logu ile sismik
iz(dalga) karşılaştırılmıştır. Sismik iz,
kuyu loglarına göre çok düşük
frekanslıdır ve çok ince tabakalaşma
ayrıntısını üzerinde taşımaktadır.
Şekilde bir düşük frekanslı (1,512,5 Hz) izler grubu ile yüksek
frekanslı (32-130 Hz) izler grubu
arasındaki
karşılaştırma
yapılmaktadır. Yüksek frekanslı
izlerin çözüm gücünün yüksekliği
görülmektedir.
Şekilde
“Akustik empedans
farklılıkarı” ile “sismik izlerin”
karşılaştırılması
görülmektedir.
Tabak sınırları çok iyi bir şekilde
ayırt edilebilmektedir.
YANAL SEÇİLEBİLİRLİK
FRESNEL ZONU
Sismik dalga yayınımını incelerken elastik dalgaları bir tek sismik ışın ile ifade
etmek yeterli değildir. Çünkü yayınan dalgalar küresel dalga cepheleri şeklinde
hareket eder. Bu da yansımaların yansıtıcı yüzey üzerinde tek bir noktadan
olmaması anlamına gelir. Yani küresel dalga cephesi bir ara yüzeye çarptığında
yüzey üzerinde küresel dalga cephesinin çapı ile doğru orantılı olan bir
dairesel alandan yansır. Bu dairesel alan ‘fresnel zonu’ olarak bilinir. Derinlik
arttıkça bu alanın çapı artacaktır.
t: çift yol zamanı
r: yarıçap
f: baskın frekan
V: hız
Migrasyon olmayan bir kesitte
yanal rezolüsyon fresnel
zonunun bir ölçüsü olarak
hesaplanabilir.
Frekans arttıça fresnel zonu küçülür. Zonun küçülmesi istenen
bir durumdur. Fresnel zonu küçüldüğünde ise yanal seçilebilirlik
artar.
Hız artarsa fresnel zonunun yarıçapı artıyor, seçilebilirlik azalıyor
denilebilir.
İz aralığına bağlı olarak yanal seçilebilirlik değişmektedir. İz
aralığı azaldıkça yanal seçilebilirlik artmaktadır. Örneğin 20
metrede bir ve 100 metrede bir iz aralığına aynı alandaki iki farklı
sismik kesitteki yanal çözünürlük birbirinden oldukça farklı
olacaktır.
Sıfır açılımlı kesit (zerp-offset section); her bir atışın birinci kanalı
alınıp yanyana dizilerek te jeolojik kesit hakkında bilgi sahibi
olunabilir. Böylelikle tek kanallı sismik kesit üretmiş oluruz. Tek
kanallı kesit, çok kanallı kesitteki yanal çözünürlülüğe göre daha
düşüktür. Çünkü tek kanallı da CDP katkısı yoktur.
Çeşitli derinlik ve frekanslar için Fresnel zonu yarı çapları aşağıdaki gibidir.
Yandaki şekilde verilen sismik
modelde aralıklı olarak çeşitli
büyüklüklerde kum mercekleri
görülmektedir.eğer sismik dalga
ışınsal olarak yayılsaydı bu
modelden alınan sismik cevap
modelin kendisi gibi olacaktı.
Oysa şekilde görüldüğü gibi
aralıklı kum merceklerinden
yansıyan refreksiyon hemen
hemen süreklilik kazanmıştır.
Bunun nedeni yayınan dalganın
ışınsal olmayıp küresel dalga
cepheleri şeklinde olmasıdır.
FRESNEL ZONU ETKİSİYLE FAYLI ALANLARDAN GEÇERKEN YANSIMA GENLİKLERİNDE GÖRÜLEN AZALMALAR
Şeklin üst tarafında yer altındaki
normal bir faya, fayın yükse bloğu
tarafından fay doğrultusuna dik,
şeklin alt tarafında ise verev olmak
üzere atılan sismik kesitlerde elde
edilen
yansıma
genliklerinde
azalmalar görülmektedir. Bunun
başlıca nedeni Fresnel zonunun fay
sınırını geçtikten sonra enerjinin bir
kısmını fayın yükselen bloğundaki
yansıtıcı yüzey içinde kaybetmesidir.