المسح الاهتزازي الثنائي الأبعاد
كاتب التقرير :
منسق الموضوع : موقع بترولي .
طريقة الأتصال بالكاتب :
المسح الاهتزازي الثنائي الأبعاد
2D Seismic Survey
تمهيد:
لإجراء المسح الاهتزازي ثنائي الأبعاد نغطي المنطقة المراد مسحها بمجموعة مسارات طولية وعرضية حيث تحدد هذه المسارات على الخريطة الطبوغرافية.إن كثافة الخطوط تتبع للهدف من المسح وللمؤشرات الاقتصادية.
تجرى التجارب الحقلية لتحديد ثوابت نظام المسح ثم توضع اقنية التسجيل ونقاط التوليد على المسار الأول وذلك ضمن مد محدد(SPREAD) ومن ثم ينقل المد على طول المسار الأول ثم ينقل التسجيل على المسار الثاني ثم الثالث وهكذا، وعند الانتهاء من التسجيل على كافة المسارات ترسل هذه التسجيلات إلى مركز المعاملة ومن ثم يتم الحصول على مجموعة من المقاطع الاهتزازية والتي يتم تحديد السطوح العاكسة عليها والبنيات التركيبة للمنطقة،ويمكن بواسطتها أيضا رسم خرائط التركيبية الزمنية وخرائط الأعماق الزمنية.
1-المد في المسح ثنائي الأبعاد(2D SPREAD):
المد (SPREAD): هو المجموعة الفعالة أو النشطة من اقنية الاستقبال أثناء عملية التسجيل وذلك أثناء توليد الطاقة لمرة واحدة .
أنواع الرج المستخدمة في المسح 2D هي:
1-الرج في نهاية الخط(off-end shooting):
يتوضع مصدر التوليد على إحدى نهايتي المد ومثال ذلك النهاية اليسرى للمد المكون من 12 قنال كما يظهر في الشكل(1).
الشكل (1):المد الطرفي
2-المد المتناظر(split spread):
يتوضع مصدر التوليد في منتصف المد ويكون هناك العدد نفسه من المستقبلات في كلا من الطرفين كما في الشكل(2).
الشكل (2): مد متناظر
3-وجود نافذة أو فراغ في المد(window):
تكون المستقبلات قرب المصدر ذات تشويش عالي ولذلك فهي غير قابلة للاستثمار و غالبا يكون من الضروري تحديد مسافة معينة بين المنبع و أول قنال تسجيل،حيث لا يتم في هذه المنطقة تسجيل الآثار(TRACES). تسمى هذه المسافة ب(offset) كما في الشكل (3).
الشكل(3): مد بنافذة تحتوي على لاقطين
ملاحظة : تتوضع منطقة الرج عادة بين مستقبلين (في الوسط) لتجنب مضاعفة ممر الأشعة RCV-SP/SP-RCV .
2-التغطية تحت سطح الأرض في المسح 2D:
2D SUBSURFACE COVERAGE:
2 -1- مجال تباعد نقاط الانعكاس(reflection points interval):
من اجل نقطة رج واحدة تنعكس الموجات عن العاكس من خلال مجموعة نقاط، و يظهر في الشكل (4) بوضوح حقيقة أن المسافة المغطاة تحت سطح الأرض هي نصف المسافة على سطح الأرض.
وبالتالي فان المسافة المغطاة بنقاط الانعكاس هي نصف عدد اقنية الاستقبال (نصف المسافة بين أول قنال وآخر قنال).
2 - 2- استمرار التغطية(continuity of coverage):
إذا كنا نريد الحصول على صوره كاملة للأعماق على طول البر وفيل (المد) فإننا بحاجة لأن نولد في عدة نقاط بتباعد أصغري على طول هذا المسار وطالما أن التغطية التحت سطحية تكون نصف المد على سطح الأرض فانه من السهل تتبع هذا المبدأ للحصول على استمرار في التغطية التحت سطحية و بالتالي يكون تباعد نقاط الرج الأصغري مساوياً لنصف المد ونحصل بهذه الطريقة على ما يسمى بالتغطية البسيطة (single coverage) . كما هو موضح في الشكل(5).
الشكل (5)مد سطحي وتغطية جوفية
2- 3-التغطية المضاعفة أو المكررة(multiple coverage -fold-):
كان أول استخدام لهذه التقنية عام 1960 م، تتم التغطية المضاعفة بمراقبة نفس النقطة الوسطى باستخدام مسارات مختلفة للانعكاسات.كما أن عدد المسارات يسمى بدرجة التغطية(عدد مرات الحصول على انعكاس من نفس النقطة)،ويتم ذلك بتقليل المسافة بين نقاط التوليد أو بزيادة عدد الأقنية في المد، أي أن الانعكاس الآتي من نقطة الانعكاس التحت سطحية المغطاة من نقطة توليد أولى سوف يتكرر من نقطة التوليد التالية بعد نقل المد على نفس المسار بمقدار مسافة بين قنالين.كما في الشكل (6) ولكن تم الفصل للتوضيح.وبالتالي فان عدد مرات الحصول على نفس نقطة الانعكاس الوسطى من مسارات مختلفة يسمى بدرجة التغطية (fold). كما هو مبين في الشكل (7)، حيث يتبع كل رقم مستقبل إلى نقطة توليد من مراحل نقل المد.
الشكل(6): تغطية من الدرجة الرابعة
الشكل(7):تغطية مكررة من الدرجة الثالثة
وتدعى في هذه الحالة نقطة الانعكاس بنقطة متوسطة مشتركة (CMP) اختصاراً لـ (Common mid- point) وإذا أخذنا بعين الاعتبار العاكس المستوي فتسمى بنقطة عمق مشتركة (CDP) (Common depth point).
الشكل (8): عملية التراكم
الهدف من استخدام هذه التقنية هو بشكل أساسي تحسين نسبة الإشارة النافعة إلى الضجيج (Signal/noise ratio) حيث عند إجراء عملية التراكم (Stack) سيتم جمع الإشارة النافعة بينما الضجيج الاحتمالي (Random noise) يخمد، حيث أنه إذا وجد في احد الآثار فانه لا يملك توافق طوري مع الأثر الآخر بعكس الإشارة النافعة ، كما يمكن أن يحدث تخميد جزئي للأمواج المكررة(Multiple waves) كما في الشكل (3.8).
درجة التغطية في المسح (2D) تعتمد على:
C - عدد القنية في المد.
X– خطوة نقل المد (التباعد بين نقاط التوليد) ويعبر عنها بعدد المستقبلات أو بمضاعفات المسافة بين قنالين متجاورين.
بالتالي تكون درجة التغطية p تساوي إلى:
فمثلا إذا كان c=16 x=2 وبالتالي يكون p = 4.
على أي حال، يلاحظ بان درجة التغطية تزداد في بادئ الأمر ثم بعد ذلك تبقى ثابتة وتسمى بالتغطية الاسمية (Nominal fold) ومن ثم تقل أو تتناقص وهذه الحالة تكون في بداية أو نهاية الخط وتسمى بهامش التغطية(Fold taper in) و (fold taperout).
2- 4- تحديد بداية ونهاية الخط(المسار)Beginning and end of line:
1- البدء بمد كامل starting with complete spread:
يتم في هذه الطريقة استخدام المد كاملا على طول مسار التسجيل متضمنة الأطراف، كما في الشكل(9):
الشكل(9):البدء بمد كامل
إن هامش التغطية Fold taper or fold margin هو طول إضافي ضروري للحصول على تغطية كاملة Full fold، وفي هذا المثال:التغطية الكاملة تصل بين SP 111.5 و المستقبل 112 و هكذا فان طول هامش التغطية هو المسافة ما بين المستقبل 101 و النقطة الوسطى بين sp111.5 و 112.
حيث أن:
P: درجة التغطية.
ΔR :المسافة بين المستقبلاتreceiver spacing .
X : حركة المد (spread interval) spread motionأو تباعد نقاط الرج .
L: طول المد (spread length) المعبر عنه بالمعادلة التالية:
حيث أن:
C: عدد القنال channel number.
C: عدد القنال في النافذة channel number in the window.
2- البدء بمد مخفض (هامش المد) (spread taper( starting with reduced spread
يبدأ الرج بمد مخفض و عادة بنصف المد،و في هذه الحالة فان نقاط الرج توضع في بداية الخط إلى نهاية الخط وعندما يتحرك المصدر على طول الخط من طرف واحد فان عدد القنوات يزداد ما لم يكن المد كامل وفي الطرف الآخر يتم تقليل عدد القنوات للرجوع إلى نصف المد.كما في الشكل(10).
وهذه الطريقة تكون عادة هي الأفضل لأنه يتم تقليل هامش التغطية (fold taper) بينما يتم تسهيل الأعمال (تقليل الكلفة، توفير في الوقت).
مثال: مد باستخدام 16 قنال:
الشكل(11):البدء بمد مخفض يؤدي إلى تقليل هامش التغطية
الشكل(3.10):البدء بمد مخفض
إذا اتبعنا الأسلوب السابق نقلل من هامش التغطية وفق العلاقة الآتية:
في هذه الحالة :
2- 5- مخطط بياني للتغطية البسيطة :
المخطط البياني للتراكم هو تمثيل بسيط لكل النقاط الوسطى على العواكس بزاوية قدرها °45،وبالتالي يتم تمثيل كل النقاط الوسطى .
إن من السهل القراءة على هذا المخطط البياني وتوزيع التغطية أو الانزياح لأي نقطة رج وسطى عامة CMP كما في الشكل(12).
الشكل (12) مخطط بياني للتغطية البسيطة بزاوية °45
2- 6- تصميم خط مسح ثنائي الأبعاد: 2D Line Design
تتألف ثوابت خط المسح ثنائي الأبعاد المستقيم مما يلي :
تباعد اقنية التسجيل (Receiver spacing).
تباعد نقاط الرج (Shot point spacing) .
إحداثيات نقطتي الاستقبال الأولى والأخيرة (Coordinates of the first and the last receiver point)
رقم نقطة الاستقبال الأولى و الأخيرة (Number of the first and the last receiver point ) (عادة يكون رقم نقطة الاستقبال الأولى هو 101، ورقم نقطة الرج الأولى هو 101.5).
المد(Spread).
الشكل(13)
تباعد اقنية الاستقبال: 30 م
تباعد نقاط الرج: 60 م
رقم نقطة الاستقبال الأولى: 101
رقم نقطة الرج الأولى : 101.5
المد=120-2-120 (2من اقنية الاستقبال في الاوفست)
يوضح الشكل(13) المثال التالي:
يلاحظ في بعض الأحيان يتغير اتجاه الخط بسبب عائق ما (قرية، منطقة محظورة، بحيرة،....).
الشكل(14) خط متعرج
وفي هذه الحالة فان موقع المستقبلات سوف يتغير، و يتطلب هذا التغيير تصميم خاص, يدعى عادة بالخط المتعرج (Slalom Line), ويبقى تباعد المستقبلات عادة متساوياً على طول الخط.
2- 7- الخط المتعرج (SLALOM LINE) :
الشكل(15):تحديد منطقة مستطيلة وخلاياها
كما رأينا سابقاً،فانه يتم تصميم الخط المتعرج وفقا للعقبات التي تصادف الخط,وهذا يؤدي أيضاً إلى توزيع جديد لنقاط الانعكاس كما في الشكل(15).
إن نقاط الانعكاس في المثال التالي لا تتوضع على نفس الخط بتباعد منتظم بل تنتشر بشكل جانبي ويتم تحديد منطقة مستطيلة على طول هذا الخط تدعى الخلية (BIN) بحيث يفترض أن كل النقاط المتوضعة ضمن هذه المنطقة تنتمي إلى نفس النقطة الوسطى (CMP).
2- 8- شذوذات المسح ثنائي الأبعاد(2D Anomalies) :
إن من الصعب الأخذ بعين الاعتبار الهندسة النظرية لسطح الأرض وذلك لوجود لعدة عوائق مثل (أنابيب النفط،الآبار،الطرقات،الأنهار).
إن هدف الجيوفيزيائي هو الأخذ بعين الاعتبار هذه العوائق لإعادة توضع نقاط الرج والاستقبال،وبذلك يتم تغطية سطح الأرض بنفس الطريقة .
الشكل (17):تهجير النقطة إلى موقع جديد
الشكل (16):عائق كهربائي
يمكن تتبع قواعد بسيطة لتأكيد التغطية في حال إعادة توضع نقاط الرج ، والمثال التالي عبارة عن نقاط رج أعيد توزيعها تحت خط كهربائي ومنطقة محظورة قرب خطوط الكهرباء حيث لا يمكن وضع نقاط الرج فيها أنظر الشكل(16).
ويمكن إعادة توضع النقطة حول موقعها النظري وفقا لخصائصها التقنية (تعطى عادة من قبل الزبون ) وذلك ضمن نصف القطر المحدد الذي يمكن أن يكون نصف تباعد ال(CDP) نقاط العمق المشتركة.ولكن فقط باتجاه الخط.
وفي كلتا الحالتين لا تتأثر التغطية ،و لكن عادة يتم إعادة توضع النقاط في موقع جديد على الخط،ويمكن الحفاظ على التغطية بواسطة تحديد مد جديد(New spread)، وإذا لم تكن هناك منطقة جديدة يتم تخطي النقطة فتنقص التغطية من أجل السطح المحدد.
الشكل(18):تهجير النقطة 153
يظهر الشكل(18) نقطة الرج 153 التي أعيد توضعها على أقرب منطقة وأعيد ترقيمها بالرقم 152.
وكل الشكر لمخطط°45 حيث بواسطته نستطيع أن نبين أنه للحفاظ على التغطية يكون من الضروري تحريك المد في الاتجاه المعاكس.
الشكل (19): مخطط °45
يظهر في المثال التالي مداً متناظراً 8-8 والذي أصبح مداً متناظراً 6-10 من أجل النقطة المعاد توضعها SP 152 .وتم الحفاظ على التغطية من الدرجة الرابعة(FOLD=4) من أجل كل نقاط الانعكاس المشتركةCMP ولكن يلاحظ انزياح جديد (أطول ) .
وللحفاظ على التغطية فان المد النظري يجب أن يحرك في الاتجاه المعاكس ويتم تحريك النقاط المعاد توضعها بنفس المسافة .
الشكل(20):تحريك المستقبل في الاتجاه المعاكس للنقطة التي أعيد توضعها
وهذا يمكن ملاحظته أيضا بمستقبل واحد . وللوصول إلى نفس نقطة الانعكاس يجب أن يحرك المستقبل في الاتجاه المعاكس للنقطة التي أعيد توضعها كما في الشكل (20) .
توجد ثلاث احتمالات لتحديد المد (Spread) ولإعادة توضع النقطة :
1- بالرغم من إعادة توضع نقطة التوليد(SP) نحافظ على المد الأولي (initial spread) (لا يستخدم كثيرا ):
2- نبقي المد النوعي (Generic Spread) نفسه وبالتالي لا يتم الحفاظ على التغطية بينما يبقى الانزياح(Offset) نفسه :
3- نحافظ على التغطية كما ظهر أعلاه بحيث يتم العمل بانزياح طويل (Long Offset)
مقالات ذات صلة :