لرزه نگاری چهار بعدی چیست؟ - انجمن وردپرس

به گزارش انجمن وردپرس، لرزه نگاری چهار بعدی شامل جمع آوری، پردازش و تحلیل لرزه نگاری های پی در پی یک میدان هیدروکربوری درحال فراوری است. هدف این نوع لرزه نگاری معین تغییرات در مخزن با مقایسه داده هاست که این تغییرات می تواند ناشی از فراوری هیدروکربن یا تزریق آب یا گاز در مخزن باشد.

انجمن وردپرس | سرویس علوم - لرزه نگاری مطالعه علمی گسترش امواج الاستیک در زمین می باشد و به عنوان یکی از شاخه های ژئوفیزیک شناخته می شود. از آنجا که امکان دسترسی به لایه ها و ساختارهای درون زمین میسر نمی باشد، امواج الاستیک (یا امواج آکوستیک) این امکان را فراهم می نماید که به بازسازی اطلاعاتی آنچه در زیر زمین وجود دارد، با استفاده از اطلاعات بدست آمده از این امواج بپردازند. بدین صورت لرزه شناسی، به زمین شناسی و اکتشافات معدنی مرتبط می شود.

لرزه نگاری چیست؟

لرزه نگاری برای مطالعه علمی پیدایش زلزله و امواج حاصل از آن بوجود آمد. به دنبال شروع جنگ سرد قدرت های جهانی رو به سرمایه گذاری بیشتری در این علم آوردند، تا از وقوع آزمایشات هسته ای طرف مقابل، محل و شدت آن آگاه شوند.سپس در دهه شصت و هفتاد میلادی با گران شدن نفت و بحران انرژی، بار دیگر نظرها متوجه این علم شد تا با ابداع دستگاه ها و روش های نوین اقدام به اکتشاف منابع جدید نمایند. اگرچه لرزه شناسی تا به امروز در پیش بینی زمان زلزله پیروز نبوده، اما در خصوص پیش بینی سونامی، پیروز و کارساز بوده است.

امواج لرزه ای همان امواج صوتی با طیف فرکانس گسترده تری هستند که به سه نوع کلی امواج فشاری، امواج برشی و امواج سطحی طبقه بندی می شوند. سرعت انتشار امواج نیز بستگی به جنس محیط دارد. علم لرزه خود به دو گروه اصلی زلزله و نفت تقسیم می شود. در شاخه زلزله، امواج زلزله که از همان امواج صوتی می باشند مورد مطالعه قرار می گیرد. امواج زلزله حاوی اطلاعات زیادی از لایه های مختلف کره زمین می باشند که با ثبت و رکورد این امواج بدست خواهد آمد.

در شاخه نفت اطلاعات لرزه ای با ایجاد امواج لرزه ای مصنوعی در سطح زمین و دریافت بازتاب این امواج از درون لایه های زیر سطحی به دست می آید. به دلائل مالی و اهمیت اکتشاف و فراوری نفت علم لرزه کاربردهای فراوانی در صنعت انرژی پیدا نموده است. کاربرد علم لرزه در صنعت نفت خود به دو گروه لرزه نگاری اکتشافی و لرزه نگاری توسعه ای تقسیم می شود. لرزه نگاری اکتشافی بیشتر بصورت دو بعدی ولی لرزه نگاری توسعه ای میادین شناخته شده بصورت سه بعدی و چهار بعدی انجام می گیرد.

لرزه نگاری 4 بعدی

عملیات لرزه نگاری مهمترین ابزار مهندسان ژئوفیزیک برای اکتشاف نفت و گاز بوده که براساس مطالعه شکل امواج صوتی یا ارتعاشی که توسط منبع انرژى به داخل زمین فرستاده می شود، راسخ است. این امواج پس از عبور از لایه های متفاوت، قسمتی از آن به سمت منبع یا نقطه ای معین (سطح زمین) انعکاس می یابد. امواج در اثر اختلاف چگالی و سرعت صوت در لایه های مختلف ژئوفیزیکی؛ انعکاس های گوناگون دارند و توسط ژئوفون ها) در خشکی(و هیدروفون ها) در دریا(جذب می شوند. تفاوت در انعکاس امواج از لایه های مختلف به زمین شناسان امکان می دهدکه محدوده و عمق سنگ های متخلخل راکه احتمالاً حاوی نفت و گاز هستند، تخمین بزنند. بعد از ایجاد موج در لرزه نگاری؛ نوبت به دریافت و تفسیر داده ها می رسد.

مهمترین روش ها برای ترسیم داده ها به صورت دو بعدی، سه بعدی و چهار بعدی می باشد. در گذشته هدف کلی لرزه نگاری 3 بعدی معین قدرت تفکیک بهتر زمین شناسی منطقه نسبت به لرزه نگاری دو بعدی بود. در لرزه نگاری سه بعدی برداشت داده ها منحصر به یک صفحه عمودی شامل چشمه و گیرنده نبوده بلکه گیرنده ها در سطح زمین به صورت یک صفحه مشبک قرار می گرفتند. بنابراین در این روش یک حجم از داده های لرزه ای بدست می آمد. توسعه تکنیک های لرزه نگاری 3 بعدی در دهه 1970 از یک سو باعث پیروزیت های چشمگیری در اکتشاف و توصیف مخزن و از سویی دیگر به توسعه بهتر مخزن و عملکرد مالی آن منجر شد.

اما هم اکنون فناوری 4-بعدی به عنوان بهترین شیوه در بسیاری از کشورها استفاده می شود. بر روی بیش از 180 میدان نفتی و گازی، لرزه نگاری ها برای معین داده های بیشتر تکرارشده است.

لرزه نگاری 4 بعدی شامل جمع آوری، پردازش و تحلیل لرزه نگاری های پی در پی یک میدان هیدروکربوری درحال فراوری است. هدف این نوع لرزه نگاری معین تغییرات در مخزن با مقایسه داده هاست که این تغییرات می تواند ناشی از فراوری هیدروکربن یا تزریق آب یا گاز در مخزن باشد.

فناوری لرزه نگاری 4بعدی در تمام عمر مخزن از ابتدای فراوری، برای معین فشار مخازن، تا اواسط عمر مخزن، برای مشاهده جبهه حرکت آب و حتی در اواخر عمر مخزن، برای معین کردن مکان های نفت جاروب نشده وکنار زده شده،کاربرد دارد.

زمانی که عدم قطعیت زیادی وجود دارد، استفاده از این فناوری مفید خواهد بود. فاکتورهای زیادی در این که سیگنال ها در مخزن می توانند در مراحل مختلف اندازه گیری به خوبی دریافت شوند وجود دارد که شامل سنگ مخزن، ماهیت و سرعت تغییر سیال فراوریی یا تزریقی مخزن می شود. این دو عامل با هم قدرت نسبی سیگنال های لرزه نگاری را تحت تاثیر قرار می دهد. لرزه نگاری همچنین باید توانایی تکرار دقیق آنالیز قبلی را داشته باشد.

هزینه لرزه نگاری 4-بعدی 1 تا 2 دلار در هر بشکه تخمین زده شده است. اگر چه کاهش ریسک فراوری از مخزن و افزایش برداشت 20 تا 30 درصدی که گفته می شود با استفاده از این فناوری حاصل می شود، ولی هزینه های لرزه نگاری 4بعدی را به خوبی جبران می نماید. براساس ارزیابی های مستقل اجرا شده تا سال 2020، لرزه نگاری 4بعدی در فراوری بیش از 11 میلیون بشکه نفت در روز مشارکت دارد.

به هر حال لزوم انجام برآوردهای مالی قبل از انجام عملیات لرزه نگاری 4بعدی، ضروری به نظر می رسد.