İSTANBUL

ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK

FAKÜLTESİ JEOFİZİK

MÜHENDİSLİĞİ

BİTİRME ÖDEVİ

PETROL ARAMALARINDA SİSMİK KUYU

JEOFİZĞİ ÇALIŞMALARI

Hazırlayan

Büşra YENEN

1302070039

Danışman

Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL

İSTANBUL

İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ

1302070039 numaralı Büşra YENEN tarafından hazırlanan “………………………

…………………………………………………………………………………………

… ” isimli bitirme ödevi tarafımdan okunmuş ve kabul edilmiştir.

28 / 06 / 2012

Danışman

…………………………..

1302070039 numaralı Büşra YENEN’in Bitirme Ödevi Sınavı tarafımızdan yapılmış

ve başarılı bulunmuştur.

SINAV JÜRİSİ

Ünvanı, Adı ve Soyadı İmza

1. ………………………….. ………………………..

2. ………………………….. ………………………..

3. ………………………….. ………………………..

ÖNSÖZ

Bitirme projesi çalışmalarımın yürütülmesinde her türlü desteği sağlayan Sayın

hocam Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL’e, Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı’na ve bu

kurumun mühendislerinden, jeofizik mühendisi Sayın Tuncay Arif KAYMAZ’a, her

zaman desteğini esirgemeyen sevgili ailem ve dostlarıma katkılarından dolayı

teşekkür ederim.

İÇİNDEKİLER

ÖNSÖZ…………………………………………………………............i

İÇİNDEKİLER………………………………………………………...ii

ŞEKİL LİSTESİ……………………………………………………….iv

TABLO LİSTESİ……………………………………………………....v

ÖZET……………………………………………………………...........vi

1. GİRİŞ…………………………………………………………………1

2. VSP (Vertical Seismic Profile).……………………………………...2

2.1. YÖNTEM..…………....……………………………............................................2

2.1.1. Yöntemin Özellikleri…………………….........................................................4

2.1.2. VSP’nin Kullanım Alanları..............................................................................4

2.1.3. Kuyu Jeofonu....................................................................................................6

2.1.4. VSP Enerji Kaynakları.....................................................................................7

2.1.5. VSP’de Karşılaşılan Gürültü Kaynakları......................................................7

2.1.5.1. Jeofonla Kuyu Bğlantısı...................................................................................8

2.1.5.2. Kablo Gürültüleri…………………………………………………………….8

2.1.5.3. Muhafaza Borusundan Kaynaklanan Gürültüler…………………………….8

2.1.5.4. Tüp Dalgaları………………………………………………………………...8

2.1.6. VSP’nin Arazi Parametreleri……………………………………………….10

2.1.6.1. Kuyu Jeofonun Tespiti……………………………………………………...10

2.1.6.2. Sabit Bir Derinlikte Birden Fazla Kaydın Toplanması…………..................10

2.1.6.3. Kayıt Derinliği Fonksiyonu Olarak Enerji Girişi…………………………...10

2.1.6.4. Zaman Örnekleme Aralığı………………………….....................................11

2.1.6.5. Derinlik Örnekleme Aralığı………………………………………………...11

2.1.7. Aşağı Ve Yukarı Giden Dalga Alanları……………………………………13

2.1.8. VSP’de Verilerin İşlenmesi………………………………............................14

2.2. VSP’DE MODELLEME……………………………………………………..17

2.3. ÖRNEK HARİTA……………………………………………………………..18

3. SONİK LOG…………………………………………………...…...19

3.1. YÖNTEM…..………………………………………………………………..19

3.2. KULLANILDIĞI YERLER………………………………………………..21

3.3. SONİK SİNYALİ ÜZERİNDE CYCLE SKİP ETKİSİ…………………..22

3.4. ÖLÇÜMÜ ETKİLEYEN FAKTÖRLER………………………………….22

3.5. ÖRNEK VERİ……………………………………………………………….23

4.SONUÇ...............................…………………………………………26

5.YARARLANILAN KAYNAKLAR……………....……………….27

6.ÖZGEÇMİŞ…………………………………………......................29

7.EKLER……………………………………………………………...30

ŞEKİL LİSTESİ

Şekil 2.1 : Kuyu içi sismik uygulaması……………………………….2

Şekil 2.2 : VSP ile yüzey sismiği arasında ölçüm yönü bakımından

görülen farklılık……………………………………………3

Şekil 2.3 : Gerçek bir VSP kaydı……………………….......................4

Şekil 2.4 : Bir kuyu jeofonunun kesiti………………….......................6

Şekil 2.5 : VSP kayıtlarında görülen tüp dalgaları…………...............9

Şekil 2.6 : Aşağı ve yukarı giden tabaka sınırları………........................13

Şekil 2.7 : Aşağı ve yukarı giden dalgaların tekrarlı yansım.….....14

Şekil 2.8 : VSP’de veri işlem aşamalarının akış diyagramı………..16

Şekil 3.1 : Sonik Log’un çalışma prensibi…...……………………....19

Şekil 3.2 : Sonik Log ve diğer logların okuma derinlikleri………..20

Şekil 3.3 : Sonik Loga ait sinyal örneği………………..………........20

Şekil 3.4 : Sonik Log sinyalinde bulunan dalga türleri………….....21

Şekil 3.5 : Çatlak olan bir bölgeye ait örnek Sonik Log sinyali..22

Şekil 3.6: Kuyunun jeolojisi…………..………………………………23

Şekil 3.7 : Sismik kesit ile kuyu jeolojisinin birleştirilmesi…..…....24

Şekil 3.8 : Kuyu çevresine ait tabakalanma ve kuyu jeolojisinin sismik

kesitte gösterilmesi…………..……………………………...25

TABLO LİSTESİ

Tablo 2.1 : VSP’nin uygulama alanları…………………………………………5

ÖZET

PETROL ARAMALARINDA SİSMİK KUYU JEOFİZİĞİ ÇALIŞMALARI

Bu çalışmada petrol aramalarında kullanılan sismik kuyu jeofiziği çalışmalarından

VSP (Vertical Seismic Profile) ve Sonik Log konuları araştırılmıştır. Bu çalışma

petrol aramalarında kullanılan iki farklı konunun başlıca prensipleri ve daha önce

açılmış 2 tane petrol kuyusuna ait verilerin harita ve kesitlerinin incelenmesinden

oluşmuştur. Bu tez iki ayrı kısımdan meydana gelmiştir. İlk kısımda petrol

aramalarında kullanılan entegre sismik yöntemlerinden biri olan VSP’nin (Vertical

Seismic Profile) metodolojisi, çalışma prensiplerinden bahsedilmiş, örnek olarak da

daha önce açılmış ve VSP uygulanmış bir petrol kuyusuna ait VSP haritası

paylaşılmıştır. İkinci kısımda ise petrol aramalarında kullanılan kuyu jeofiziği

yöntemlerinden biri olan sonik log’un çalışma prensipleri, kullanım alanları

anlatılmış ve örnek olarak da daha önce açılmış ve sonik log yöntemi uygulanmış bir

kuyuya ait sismik ve jeolojik kesitler ve örnek teşkil etmesi için aynı kuyuya ait log

kaydının bir kısmı paylaşılmıştır.

1.GİRİŞ

Petrol arama çalışmaları son derece zor, zahmetli ve masraflı bir iştir. Yapılan

yatırımların geri dönmeme riski çok yüksektir. Petrol arama işlemleri çok disiplinli

bir çalışmayı yapacak bir takım çalışmasını gerektirir.

Jeolojik çalışmalar jeolojik harita alımı, stratigrafik kesitlerinin ölçülmesi, yapısal ve

tektonik araştırmalar, fasiyes araştırmaları, porozite ve permeabilite tayini, organik

jeokimya, yeraltı haritalarının yapılması gibi saha ve laboratuvar araştırmalarını

içerir.

Manyetik, gravite ve sismik yöntemler gibi jeofizik araştırmalar ise arama, sondaj ve

saha çalışmalarının geliştirilmesi esnasında kullanılırlar.

Jeofizik araştırmalardan en çok kullanılanı; sismolojik yöntemlerdir ve bu çalışmada

arama sismolojisi yöntemi kullanılacağı için, bununla ilgili açıklamalara yer

verilecektir. Arama sismolojisi doğal ya da yapay yolla oluşturulan titreşimlerin

(elastik dalga) kayalar içerisinden geçerken uğradıkları değişimlerin incelenmesi

esasına dayanır. Uygulamalı jeofizikte yeryüzünde patlayıcı kullanılarak ya da bir

ağırlık düşürülmek suretiyle sismik dalga oluşturulur. Bu dalgaların yeraltından

yansıyıp yeryüzüne dönüş zamanı, belirli doğrultu ve aralıklarla dizilmiş jeofonlar

aracılığıyla dinlenir ve kayıt edilir. Atış noktası ile jeofonlar arasındaki ofset uzaklığı

yeraltında inilmek istenen derinliğe bağlı olarak değişir. Sensörler (geophones) ve

kayıtçılar (recorders) tarafından kaydedilen sismik veriler bilgisayar programları

yardımıyla işlenerek çeşitli gürültüden arındırılır, veri kalitesi artırılır ve kesitler

halinde çizdirilirler. Elde edilen kesitler mevcut yüzey ve kuyu jeolojisi verilerinin

de yardımı ile jeolog ve jeofizikçiler tarafından yorumlanır.

Hazırlanan bitirme tezinin amacı; entegre sismik ve kuyu jeofiziği çalışmalarından

petrol aramalarında en çok kullanılan VSP, Check-Shot ve Sonik Log

uygulamalarından, VSP ve Sonik Log Yöntemlerini inceleyerek petrol

aramalarındaki avantaj ve dezavantajlarını bulmak, bu yöntemlerin dayandığı esasları

incelemek ve bu yöntemleri var olan bir petrol arama çalışmasında kullanmak.

2.VSP (Vertical Seismic Profile)

2.1. YÖNTEM

Petrol aramalarında kuyu içi jeofizik yöntemlerinden biri olan VSP (Vertical Seismic

Profile)’ de sismik yöntem esas alınmıştır. Bu yöntemde açılmış bir kuyu içerisinde

farklı derinliklere alıcılar yerleştirilir ve yüzeyde bir sismik kaynak kullanılarak,

kuyu boyunca kayıtların elde edilmesi amaçlanır. Kayıtlarda aşağı ve yukarı doğru

giden dalgalar olmak üzere iki tip dalga mevcuttur. Şekil 2.1‘de kuyu içi sismik

uygulamasını gösterilmektedir.

Şekil 2.1 Kuyu içi sismik uygulaması ( Mons ve Babour, 1981)

Şekil 2.1’ de görüldüğü gibi kayıt üzerinde ilk varıştan sonra aşağı giden yansıyan

dalgalar yer alır, bunları yukarı giden birincil yansıma ve tekrarlı yansımalar takip

eder. Düz bir yansıtıcı yüzey söz konusu ise aşağı giden ve yukarı giden dalga

trenlerinin eğimleri eşit olup, yayılım doğrultuları farklıdır. Yüzey sismiği ile VSP

arasında ölçü alma bakımından 90 derecelik bir fark vardır, bunu şekil 2.2’de

görmekteyiz.

VSP kayıtlarından değişik dalga modları ve bunların birbirleriyle ilişkileri

incelenebilir. Şekil 2.3’de gerçek bir VSP kaydı gösterilmiştir.

Şekil 2.2 VSP ile yüzey sismiği arasında ölçüm yönü bakımından görülen farklılık

(Hardage, 1983)

Şekil 2.3 Gerçek bir VSP kaydı (Steward,1983).

2.1.1. Yöntemin Özellikleri

Kaynaktan çıkan dalganın, özellikle yüksek frekansları etkileyen düşük hız zonundan

bir kere geçmesi ve ışın yollarının yüzey sismiğine nazaran daha kısa olması

nedeniyle, yüksek ayırımlı veriler elde edilebilir. Bu yöntemde düşey ve düşeye

yakın sınırlar daha iyi incelenebilir.

2.1.2. VSP’nin Kullanım Alanları

Yüzey sismik verilerinin statigrafik, litolojik ve yapısal yorumlamasına

yardımcı olmak amaçlı

Yansıtıcı seviyelerin eğilimini belirlemede

S dalga yansımalarının P dalga yansımaları ile korelasyonunu yapmada

Dalgacıkların yayınımı üzerinde, litolojik etkenlerin belirlenmesinde

Fay düzlemlerinin yerlerinin tespitinde

Yansıma yüzeylerinin aranması ve kuyu altından bilgiler alınmasında

P ve S dalga hızlarının ölçülmesinde

Rezervuardan gelen yansımaları saptamak ve onların katsayılarını

belirlemede

Yüzey sismiği için saha parametrelerinin tespitinde

Yer içerisinde, P’den S’ye ve S’den P’ye dalga modlarının değişimini tahmin

etmede

Kuyu civarında ortamın soğurma özelliklerinin belirlenmesinde kullanılır.

VSP yönteminin uygulama alanlarının diğer bir kısmı ise Tablo 2.1’de

verilmiştir.

Tablo 2.1 VSP’nin uygulama alanları

Uygulama Potansiyel

Ara

ma

Prospekt

Değerlendirme

• Zaman- Derinlik Dönüşümü

• Derinlik Ortamında Log –Sismik Korelasyonu

• Veri İşlem Kalitesini Arttırma

• Tekrarlı Yansımaların Tanımlanması

• Sentetik Sismogram Kalitesinin Arttırılması

• TD’nin Altına Bakma

Üre

tim

Rezervuar Tanımlama (YÖNLÜ KUYULULARDA)

• Yapısal Yorumun Detaylandırılması

• Stratigtafik Yorumun Detaylandırılması

• Kuyu Korelasyonunda Yardım

• Modelleme Parametrelerinin Detaylandırılması

• Yüzey Sismik Verisinin Kullanımının

Arttırılması

2.1.3. Kuyu Jeofonu

Bir kuyu jeofonu ile yüzey sismiğinde kullanılan jeofon arasında büyük bir görünüm

farkı vardır. VSP çalışmalarında daima üç bileşenli jeofonlar kullanılır. Bunun

nedenleri ise;

Aşağı ve yukarı giden dalga alanlarının iyi bir şekilde algılanabilmesi

Karmaşık jeolojik ortamlarda dalga modu P’den S’ye ve S’den P’ye

dönüşür. Bu dönüşümlerden P ve S dalga modlarını kayıt edebilmek

VSP verilerinde ayırımlılığı arttırmak

Kırıklı seviyelerin aranması

Litolojik parametrelerin saptanması

Yer altında anizotropinin gözlenmesi içindir.

Bir kuyu jeofonunun kesiti Şekil 2.4’de gösterilmiştir.

Şekil 2.4 Bir kuyu jeofonunun kesiti (Aminpur, 1994)

2.1.4. VSP Enerji Kaynakları

Bir VSP kaynağı çevreye zarar vermeyen, defalarca tekrarlanabilecek atışlar yapan,

geniş bir spekturuma sahip yüzey dalgası özelliklerini az oranda taşıyacak şekilde

olmalıdır.

Düşey sismik ve yüzey sismiğinin korelasyonu bakımından, hangi enerji kaynağı

yüzey sismiğinde kullanılmışsa, aynısını VSP’de kullanmakta yarar vardır. Ancak bu

mümkün değilse veri işlem safhasında iki değişik kaynaktan elde edilmiş kayıtlar

arasında bir uyum sağlanmaya çalışılır. Denizlerde VSP kaynağı olarak su tabancası

ve hava tabancası kullanılır. Karalarda ise, dinamit, vibratör, ağırlık düşürme gibi

enerji kaynakları kullanılmaktadır.

Karada VSP kayıtlarının kalitesini arttırmak ve defalarca tekrarlayabilmek amacıyla

kuyu civarında hazırlanmış bir su ile dolu havuz içerisinde hava tabancası

kullanılarak kayıt almak tavsiye edilir.

Böylece bir kayıt için defalarca atış yapmak suretiyle ve izlerin toparlanmasıyla

kaliteli veri elde etmek olanaklı olur.

2.1.5. VSP’de Karşılaşılan Gürültü Kaynakları

VSP yönteminin kendine has gürültü kaynakları mevcuttur ve bilindiği gibi bu

istenmeyen olaylar kaydın kalitesini kötü yönde etkiler. Karşımıza çıkabilecek

gürültü kaynakları;

2.1.5.1. Jeofon İle Kuyu Bağlantısı

Yüzey sismiğinde yere gevşek çakılmış bir jeofonun kaydı, iyi bir şekilde çakılmış

jeofona nazaran daha fazla gürültü içerdiği açıkça bilinmektedir. Aynı şekilde kuyu

jeofonun gövdesi kuyu civarına iyice yaslanarak iyi bir bağlantı sağlanmalıdır, aksi

halde kayıtta gürültü olayı arttırılmış olacaktır.

2.1.5.2. Kablo Gürültüleri

Yüzeyden titreşimler kablo vasıtasıyla jeofona ulaşabilir. Bunlar rüzgar veya kayıtçı

kablosunun makine titreşimleri olabilir. Bunu önlemek için kayıtçının kablosunun

birkaç metre aşağı doğru salıverilmesi uygundur.

2.1.5.3. Muhafaza Borusundan Kaynaklanan Gürültüler

Kuyu içerisinde veya yüzeyde daha fazla muhafaza borusu formasyona bağlanmış

olabilir. Böyle durumlarda VSP kaydı almak güçtür. Sonuçta kuyunun yüzeye yakın

kısmında birden fazla muhafaza borusu bulunduğunda kalitesiz kayıtlar elde edilir.

Muhafaza borusu ile kuyu duvarı arası enerjiyi formasyondan jeofona iletilebilecek

bir ortam bulunmalıdır.

2.1.5.4. Tüp Dalgaları

Tüp dalgaları, kuyu ekseni boyunca yayılan bir çeşit yüzey dalgasıdır. Bunlar yüksek

genlikli frekanslı olaylar olarak VSP kayıtlarına karışırlar. Faz hızlarının dalga

boyuyla artması sonucu dispersiyon gösterirler.

Kuyu yarıçapından çok daha kısa dalga boylarında Rayleigh dalgalarının hızına

yaklaşırlar. Dalga boyu kuyu yarıçapının üç katı olduğunda ise faz hızı, makaslama

dalgası hızına ulaşır. Tüp dalgasının dalga boyu kuyu yarıçapından on kat daha

büyük olduğunda hız sabit olur ve şu bağıntıdan hesaplanır.

V=C*(I+K/µ)^(-1/2) (2.1)

Burada (K) bulk modülü, (µ) rijidite (C) sıvı içerisindeki akustik hızdır. Şekil 2.5’de

VSP kayıtlarında görülen tüp dalgaları gösterilmiştir.

Şekil 2.5 VSP kayıtlarında görülen tüp dalgaları (Hardage, 1985).

Tüp dalgalarının yukarıda da bahsedildiği gibi önemli kaynağı yüzey dalgaları olup,

kaynaktan kuyu başına doğru ve oradan da aşağı jeofona doğru yayılmaktadır.

Bazı saha teknikleri ile yüzey dalgalarının yayılması önlenerek tüp dalgalarının

üretilmesi engellenebilir.

Bu tekniklerden birisi, enerji kaynağı ile kuyu başı arasındaki mesafeyi arttırmak

suretiyle yüzey dalgaların genliklerinin düşmesini sağlamaktadır.

Diğer bir teknik ise kaynak ile kuyu başı arasına engel koymaktır. Bu engel kuyu

başı ile kaynak arasında yüzey dalgasının, dalga boyunun yarısı kadar bir mesafede

(λ/2) hendek kazmaktır. Bu hendek 40-50 cm genişliğinde ve 2m derinliğinde

olmalıdır.

Diğer bir önlem ise kuyuda çamur ve sıvı seviyesini en az yüzey dalgasının, dalga

boyunun yarısı (λ/2) düzeyine düşmektedir. (Aminpur, 1994)

2.1.6. VSP’nin Arazi Parametreleri

VSP verilerinin düzenli ve doğru şekilde kaydedilmesi için arazi parametreleri iyi bir

şekilde seçilmelidir. Kayıt sistemi ve jeofon tespit edilmeli kayıt derilikleri doğru

bilinmelidir.

2.1.6.1. Kuyu Jeofonun Tespiti

Jeofona hafif bir vuruş yaparak jeofon kutusu belirli bir yöne doğru hareket ettirilip,

jeofonun çıkış polaritesi ölçülür. Böylece jeofon test edilmiş olur.

2.1.6.2. Sabit Bir Derinlikte Birden Fazla Kaydın Toplanması

Her bir kayıt derinliğinde bir kaç kez atış yapılması ve bunların tek bir VSP izi içinde

toplanması tavsiye edilir. Bu işlem VSP’de zayıf enerji kaynaklarının kullanılmasını

sağlar ve toplama işlemi ile rastgele gürültüler bir ölçüde azalır. Her bir kayıt

derinliğindeki atışların sayısı, ekonomik durum ve arzu edilen S/G oranı göz önüne

alınarak belirlenir. Atışların sayısı genelde 3 ila 10 arasında olabilir.

2.1.6.3. Kayıt Derinliği Fonksiyonu Olarak Enerji Girişi

Check-shot uygulamalarında sadece ilk kırılmalar önemli iken VSP çalışmalarında

ilk kırılmalardan başka aşağı ve yukarı giden dalga alanları da önemlidir. Giriş

enerjisinin mekanizması bu iki yöntem için tamamen zıt olabilir. Bu check-shot

çalışmasında kayıt derinliği arttırıldıkça, aşağı giden enerji arttırılarak ilk

kırılmaların genlikleri takviye edebilir. Bazen bunun tersi de mümkündür. Jeofon sığ

derinlikte iken daha fazla enerjiye ihtiyaç duyulmuş olabilir.

Bazı durumlarda sığ derinliklerde VSP kaydı alınırken daha derinken kayıt için

kullanılan enerjinin iki, üç katı enerjiye ihtiyaç duyabilir. Gereğinden fazla enerji

kullanıldığı zaman aşağı giden dalga alanları kuvvetlenerek VSP verisine zarar

verebilirler.

Diğer bir deyiş ile yukarı giden dalga alanları, aşağı giden dalga alanları tarafından

örtülürler. (Aminpur,1994)

2.1.6.4. Zaman Örnekleme Aralığı

Sayısal olarak zamanın değiştiği veri kullanıldığında uygun örnekleme aralığı;

∆t≤1/2 Fa (2.2)

‘dır.

Fa : verideki en yüksek frekanstır.

2.1.6.5. Derinlik Örnekleme Aralığı

VSP verisi sayısal olarak örneklendiği zaman, örnekleme aralığı en kısa dalga boyu

içerisinde en az iki örnek düşülecek şekilde seçilmelidir. Aksi takdirde katlanma

olayı meydana gelir.

Bir VSP verisi bütün frekansların korunması ve bütün özel dalga boylarının yeniden

oluşturulması için derinlik ortamında da örneklenmiş olmalıdır.

Genelde VSP verilerinin zaman ortamında düzgün olarak örneklenmesi yapılabilir.

Fakat belirli derinlikte örneklenmesi VSP çalışmalarında çok sık yapılan bir yanlıştır.

VSP’de kaynak dalgacığı yayımının frekans spekturumu ve kuyu ile formasyon

arasında yayılmış hız profillerinin ikisinden biri bilinirse örnekleme aralığının değeri

tespit edilmiş olur. Bu iki fiziksel özellik derinlik örnekleme aralığı ∆Z ile belirlenir.

∆Z ≤ Vmin / 2Fmax (2.3)

Burada Vmin : kuyu içerisindeki formasyonda dalga yayılım hızı, Fmax : yayılan

dalgacığın maksimum frekansıdır.

Belirlenen derinlik aralığı içerisinde yayılan bir dalgacığın maksimum frekans

bileşeni ve onun minimum değerine sahip yayınım hızında o dalganın minimum

dalga boyu oluşur. Bir minimum dalga boyu özel örnekleme aralığıyla tanımlanır.

∆Z ≤ λ/2 (2.4)

Her en kısa dalga boyu için iki derinlikte kayıt alınmalıdır.

2∆Z< λmin (2.5)

Veya;

∆Z< λmin / 2 (2.6)

λmin= V / Fmax (2.7)

V; jeofonun içinde bulunduğu formasyon hızıdır.

2.1.7. Aşağı ve Yukarı Giden Dalga Alanları

Düşey sismik profil kayıtlarında gözlenen en önemli olaylardan biri aşağı ve yukarı

yönlü giden dalga alanlarıdır. Yukarı giden dalgalar, aşağı giden dalgaların

yansımalarından yer yüzeyinden veya bir tabaka sınırından tekrar yansımasından

meydana gelebilirler. Bu durum şekil 2.6’da görülmektedir

Aşağı giden dalgaların ara yüzeyden yansıyıp doğrudan yer yüzüne doğru yol

almaları ve tekrar yansımaları birincil yansımalar olarak bilinir ve Şekil 2.7’de

gösterildiği gibi kayıt geometrisin göre üç gruba ayrılabilir.

Şekil 2.6 Aşağı ve yukarı giden tabaka sınırları (Chun ve diğ. , 1982)

Şekil 2.7 Aşağı ve yukarı giden dalgaların tekrarlı yansımaları (Chun ve diğ. , 1982)

Şekilde de görüldüğü gibi yansıtıcı sığ derinlikte ise birincil yansımalar hiçbir

jeofonda kayıt edilmez. Yansıtıcı jeofonlarla aynı seviyede ise birincil yansımalar

ancak ara yüzeyden daha yukarı jeofonlarda kayıt edilebilir. Derince bulunan

yansıtıcı ara yüzeyin birincil yansımaları ise bütün jeofonlarda kayıt edilebilir.

2.1.8. VSP’de Verilerin İşlenmesi

Jeofiziğin bütün yöntemlerinde olduğu gibi VSP’nin araziden sonraki aşaması veri

işlemdir. Arazide aynı derinlikte birkaç kekre kayıt alındığında önce bu izler bir

araya getirilerek ve kötü kayıtlar ayıklanarak yığma işlemi yapılır. Daha sonra direkt

dalga geçiş zamanları belirlenir. Kuyu ve kaynak arasındaki uzaklık ihmal

edilmeyecek kadar ise sıfır açılım için düzeltme yapılır.

Bundan sonra sıra iki türlü dalga alanının ayrılmasına gelir. Bu ayrım iki boyutlu hız

filtresi(F-K) ile yapılır.

Her hangi bir derinlikte kayıtta, yansımanın geliş zamanına direkt dalganın geliş

zamanı eklendiğinde iki yol zamanı elde edilir. Bütün kayıtlar için bu işlem

yapıldığında yukarı giden dalga alanı düz bir duruma getirilebilir. F-K filtresinden

sonra aşağı ve yukarı giden dalga alanlarına kazanç düzeltmesi uygulanır. Daha

sonra dekonvolüsyon yapılır. Bu işlemden sonra elde edilen her iki kesit birlikte

yorumlanır. VSP’de veri işlem aşamaları şekil 2.8’de gösterilmiştir. (Çınar, 1989)

Şekil 2.8 VSP’de veri işlem aşamalarının akış diyagramı. (Çınar, 1989)

2.2. VSP’DE MODELLEME

Sismik veride görülen birçok olayın daha iyi anlaşılması, değerlendirme ve

yorumlama aşamasında yapılacak yanılgının azaltılması sismik modelleme

çalışmaları ile sağlanabilir. Yapay sismogramların hesaplanması bir yer modeli bir

sismik dalga yayılım modeli gerektirir. Diğer bir deyişle bilinen fiziksel

parametrelerden yararlanarak oluşturulan jeoelojik modellerden yapay sismogramlar

hesaplanır. Bu modeller gerçek yer gerçek dalga yayılımına kaba yaklaşımlardır ve

sismik verinin yorumunda önemli bir araçtır (Gelişli, 1992). Işın izleme

modellemesiyle bazı basit SP kuralları gösterilebilir. Bilindiği gibi ışın izleme

tekniğinde sismik enerjinin doğrusal hatlar boyunca yayıldığı ve bu doğrusal

hatlardan biri, akustik empedansları farklı iki ortamı ayıran bir sınıra geldiğinde

buradan yansıma ve kırılmaya uğradığı kabul edilir. Son yıllarda VSP kesintilerinin

yorumunda dalga yayılımı sayısal modelleri gittikçe artan oranda kullanılmaya

başlanmıştır. Küresel açılım, tüm tekrarlı yansımalar ve tüm ara yüzey dalgaları

içeren yapay sismogramları hesaplamak için üç boyutlu dalga denklemini çözmek

gerekir. Thomson (1950) ve Haskell (1953) tabakalı ortamda dalga denkleminin

propagatör matris yöntemi çözümünü vermişlerdir, fakat bu yöntem çoğunlukla

cisim dalgası yapay sismogramlarında kullanılan yüksek frekanslarda sayısal

kararsızlık gösterir (Gelişli, 1992).

Wyatt (1982), kuyuda kaydedilmiş Sonik Logdan bir zaman ortamı yöntemi

geliştirmiştir. Bu hesaplama işleminde tüm yansıtıcı yüzeyler düz ve yatay olmalı,

aşağı ve yukarı doğru giden sismik olaylar tüm ara yüzeylere dik gelmelidirler.

Dolayısıyla ofset yapay VSP hesaplanamaz. Benze bir yaklaşım Teme ve Müler

(1982) tarafından yapılmıştır. Yöntem homojen, düz ve izotrop tabakalarda meydana

gelen, elastik yarı sonsuz bir ortam kabul eder. Wyatt’ın düzlem dalga sıfır ofset

akustik modeline ilaveten alıcıların düşey olarak dizilmiş olduğu kuyudan sınırlı

uzaklıkta bir ofset kullanılabilir. Yüksek frekanslardaki kararsızlığa çeşitli

araştırmacılar yüzey sismogramları için çözümler getirmişlerdir. Bu problem VSP

sismogramları için Prange (1985) tarafından çözülmüştür. Ayrık dalga yönteminde

sismogramlar önce frekans ortamında hesaplanır.

Nokta kaynak problemi tek kaynak yerine iki boyutlu periyodik kaynak dizisi

yerleştirmek suretiyle sayısal olarak çözülmüştür. Böylece elastik dalga alanı tam

ayrıklanır ve çok etkin ve hızlı yapay sismogram hesaplanması yapılır. (Gelişli,

1992).

2.3. ÖRNEK HARİTA

Güneydoğu bölgesinde bulunan bir kuyuda yapılan VSP Çalışmasına ait örnek VSP

haritası EK 1’de sunulmuştur.

3. SONİK LOG

3.1. YÖNTEM

Sonik Logu, ses dalgalarının formasyonun 1 foot uzunluğundan geçmesi için gerekli

zamanın derinliğe göre kaydıdır. Düzenli aralıklarla ses sinyali gönderen verici bir

kaynağın gönderdiği ses sinyali, kayacın tipine ve porozitesine bağlı olarak çeşitli hız

değişimleri gösterir. Alıcı gelen bu farklı hızlardaki ses sinyallerini kayıt eder. Şekil

3.1

Geçiş zamanı aralığı (Interval Transit Time) olarak bilinen DT, sesin bir ortamdaki

yayılma hızının tersidir (DT= 1foot/hız). Sonik Logun okuma derinliği diğer logların

okuma derinliği ile birlikte Şekil 3.2’ de verilmiştir. Bu şekil ile Sonik Log ve diğer

logların okuma derinliği kıyaslanabilmektedir.

Şekil 3.1 Sonik Log’un çalışma prensibi (T.P.A.O)

Şekil 3.2 Sonik Log ve diğer logların okuma derinlikleri

Sonik Log’a ait bir sinyal örneği Şekil 3.3’ de görülmektedir. Ve bir Sonik Log

sinyalinde bulunan dalga türleri de Şekil 3.4’ de görülmektedir.

Şekil (3.3) Sonik Log’a ait sinyal örneği (T.P.A.O)

Şekil 3.4 Sonik Log sinyalinde bulunan dalga türleri (T.P.A.O)

3.2. KULLANILDIĞI YERLER

Su doygunluğu hesaplanabilmesi için porozitenin bulunmasında, Şekil 3.5,

Litolojinin belirlenmesinde,

Gazlı zonların belirlenmesinde,

Sismikte kullanılmak üzere formasyon hızlarının belirlenmesinde,

Bazı alanlarda aşırı basınçlı zonların belirlenmesinde,

Çatlakların belirlenmesinde, Şekil 3.5,

İkincil porozitenin bulunmasında, (T.P.A.O)

Şekil 3.5 Çatlak olan bir bölgeye ait örnek Sonik Log sinyali

3.3. SONİK SİNYALİ ÜZERİNDE CYCLE SKİP ETKİSİ

Çimentolaşmamış gevşek formasyonlarda, çatlaklı formasyonlarda, gazlı

zonlarda, tuz domlarında, kuyu çapının çok geniş olduğu yerlerde (>14 inch),

aletin kuyu içinde eğik durması halinde, karayolu veya diğer elektriksel

kaynaklardan gelen sesler mevcut ise, bu seslerin sonik aleti tarafından kayıt

edilmesi olasıdır ve yanlış rT okumalarına sebep olur.

Sinyaller parazit dalgalar sonucunda zaman zaman bozulurlar. Bu bozulmalar

spikes (sivri uç) ya da cycleskip (ani atlama)’lere sebep olur (T.P.A.O).

3.4. ÖLÇÜMÜ ETKİLEYEN FAKTÖRLER

Sonik Logu üzerindeki sıkılaştırma etkisi,

Aşırı formasyon basınçlı zonlar,

Saçılmış şeyl etkisi,

a

b

a

b

İkincil porozite.

3.5. ÖRNEK VERİ

İç Anadolu bölgesinde bulunan bir petrol kuyusuna ait Sonik Log kaydı Ek

2’de sunulmuştur. Kuyunun jeolojisi, kuyunun jeolojik ve sismik kesiti ise

Şekil 3.6, Şekil 3.7, Şekil 3.8’de bulunmaktadır.

Şekil 3.6 Kuyunun jeolojisi (T.P.A.O)

Şekil 3.6’da kuyuda bulunan farklı litolojik birimler farklı renklerde

gösterilmiş ve bu litolojik birimlerin jeolojik oluşum yaşları, kuyuya ait

formasyon ve karot bilgileri verilmiştir.

Şekil 3.7 Sismik kesit ile kuyu jeolojisinin birleştirilmesi (T.P.A.O)

Şekil 3.7’de ise kuyunun yeri ve kuyudaki formasyonlar kuyuya ait sismik kesit

üzerinde işaretlenmiştir. Düşey eksen derinliği cm cinsinden göstermektedir.

Şekil 3.8 Kuyu çevresine ait tabakalanma ve kuyu jeolojisinin sismik kesitte

gösterilmesi (T.P.A.O)

Şekil 3.8 ise şekil 3.7’nin yorumlanmış halidir. Eğim atımlı faylanma, basen oluşumu

ve çökme gibi jeolojik olaylar belirlenmiştir.

4. TARTIŞMA VE SONUÇ

Yapılan bu çalışmada petrol aramalarında kullanılan VSP ve Sonik Log yöntemleri

araştırılmış bu yöntemlerin çalışma prensipleri, kullanım alanları, avantajları ve

dezavantajları incelenmiştir.

Bu araştırmalar için Güneydoğu bölgesinde bulunan bir kuyuya ait VSP (Düşey

Sismik Profil) verileri ile Tuz gölü çevresinde bulunan bir başka kuyuya ait Sonik

Log verileri incelenmiştir.

Daha önceden açılmış olan bu kuyulardan Güneydoğu bölgesinde bulunan kuyuya ait

hazırlanmış bir VSP haritası incelenerek bu haritaların içerikleri ve nasıl

yorumlandığı ile ilgili bilgi edinilmiştir. Aynı zamanda Tuz gölü çevresinde yer alan

ve Sonik Log yöntemi uygulanmış bir başka kuyuya ait Sonik Log kaydı, jeolojik ve

sismik kesit örnekleri incelenerek bunların petrol aramalarında nasıl kullanıldıkları

hakkında bilgi edinilmiştir.

YARARLANILAN KAYNAKLAR

CHUN, Y.H, STONE, DÇG, JACEWITZ, C.A, (1982): Extrapolation and

interpolation of VSP data. SSG company advertisement.

ÇINAR, H. , (1989): VSP Verileriyle Kayaçların Soğurma Özelliklerinin

Belirlenmesi.

GALPERIN, E.I, (1974): Vertical seismic profiling. SEG special publication. No.12,

Tulsa.

Gelişli, K. , (1992): Ayrık Dalga Sayısı Yöntemiyle Tabakalı Ortamda Yüksek

Frekanslı Düşey Sismik Profil Sismogramlarının Hesaplanması, Model ve arazi

çalışmamaları. Doktora tezi, İ.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü.

HARDAGE, B.A,(1985): Vertical seismic profilling. Part A: principles.

Geophysicalpres, London.

LEE, M.W, BALCH, A.H, (1984): Vertical seismic profilling technique, applictions

and case histories. D.Reidel publiction, Co.Boston.

MONS, F. , BABOUR, K. , (1982): Vertical seismic profiling recording applications.

Schlumberger Corp. Marketing publiction, No.083425

PRANGE, M.D, (1985): A Numerically Stable Method For Computing High

Frequency Sub-surface Seismograms In Layered Media Using Discrete Wave

number method. Vertical Seismic Profiling Consortium annual report earth resources

laboratory, M.I.T Cambridge.

STEWART, R.R, (1984): Introduction to vertical seismic profiling, part B:

Advenced concepts, volume 14B, M.N Toksöz and R.R Steward. Geophysicalpres,

London.

WYATT, K.D, (1982): Calculation And Application Of The Synthetic Vertical

Seismic Profile. SEG 50th annual meeting, Texas.

AMİNPUR (1994): Dsp Modellerinde Q’nun Etkisi. Yüsek lisans tezi, İ.Ü Fen

Bilimleri Enstitüsü.

T.P.A.O dökümanları

ÖZGEÇMİŞ

Kişisel Bilgiler

Adı: Büşra

Soyadı: YENEN

Doğum Yeri: İstanbul

Doğum Tarihi: 10/ 04/ 1990

Eğitim Bilgileri

İlkokul: Cengiz Han İlk Öğretim Okulu (1995-2000)

Süleyman Şah İlk Öğretim Okulu (2000-2003)

Lise: Vehbi Koç Vakfı Lisesi (2003-2007)

Üniversite: İstanbul Üniversitesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü Lisans (2007-2012)

7. EKLER

VSP ile ilgili örnek harita EK 1’de , Örnek Sonik Log kaydı ise Ek 2’de sunulmuştur.