عنوان پایان‌نامه

تخمین فاکتور کیفیت لرزه ای با استفاده از الگوریتم تعقیب تطابق



    دانشجو در تاریخ ۳۰ شهریور ۱۳۹۳ ، به راهنمایی ، پایان نامه با عنوان "تخمین فاکتور کیفیت لرزه ای با استفاده از الگوریتم تعقیب تطابق" را دفاع نموده است.


    رشته تحصیلی
    ژئوفیزیک-لرزه شناسی
    مقطع تحصیلی
    کارشناسی ارشد
    محل دفاع
    کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 66303;کتابخانه موسسه ژئوفیزیک شماره ثبت: 1055
    تاریخ دفاع
    ۳۰ شهریور ۱۳۹۳
    دانشجو
    اکبر حیدری
    استاد راهنما
    علی غلامی

    تخمین‎ فاکتور کیفیت لرزه ای و بازیابی تُنُک سری ضرایب بازتاب زمین با دقت بالا از اهمیت زیادی در تفسیر مقاطع لرزه ای و در نتیجه تعیین دقیق تر محل تجمع منابع هیدروکربوری برخوردار است. فاکتور کیفیت لرزه ای به عنوان یک نشانگر برای بررسی مخزن حاوی منابع هیدروکربوری استفاده می شود و به دلیل ارتباط این کمیت با خواص پتروفیزیکی سنگ مخزن و سیال انباشته در خُلل و فُرج آن‏، تخمین دقیق این کمیت امری با اهمیت و قابل توجه در پردازش و تفسیر مقاطع لرزه ای می باشد. موجک منتشر شده از چشمه ی لرزه ای بر اثر عبور از محیط ویسکو الاستیک زمین به دلیل میرایی و پاشش دچار افت دامنه و تغییر در محتوای فرکانسی و فاز می شود. با تخمین دقیق فاکتور کیفیت و حذف اثر فیلتر میرایی زمین از روی مقاطع لرزه ای می توان وضوح تصاویر ثبت شده از مخازن زیرسطحی را افزایش داد که این مهم باعث بهبود دقت در تفسیر این مقاطع شده و نتیجه ی آن افزایش اکتشافات منابع هیدروکربوری و کاهش ریسک حاصل از اکتشافات نادرست است. برای تخمین فاکتور کیفیت علاوه بر تغییرات دامنه باید به تغییرات فاز و حضور لایه ی نازک نیز توجه کرد. روش هایی که تنها مبتنی بر اندازه گیری طیف دامنه هستند‏، در حضور لایه ی نازک نتیجه ی قابل اطمینان ندارند زیرا کاهش محتوای فرکانسی می تواند علاوه بر میرایی به دلیل حضور لایه ی نازک باشد‏ این مسئله ضرورت وجود سری ضرایب بازتاب تُنُک در کنار مقطع فاکتور کیفیت را بیان می کند. روش نوین معرفی شده در این پایان نامه بکارگیری الگوریتم تعقیب تطابق متعامد برای تخمین فاکتور کیفیت و بازیابی تُنُک سری ضرایب بازتاب به صورت همزمان است. به دلیل نامعلوم بودن عملکرد فیلتر میرایی و پاشش زمین و با در نظر گرفتن تمام حالات ممکن‏، با یکسری معادلات خطی تحت تعیین روبرو هستیم. این الگوریتم با حل سریع و پایدار این معادلات و با فرض تُنُکی‏، فاکتور کیفیت را تخمین زده و به طور همزمان سری ضرایب بازتاب زمین را بازیابی می کند. در این نگارش به مروری بر مکانیسم های میرایی و پاشش زمین و تئوری مربوط به آن پرداخته و سپس با معرفی الگوریتم های حریص‏، چگونگی بکارگیری الگوریتم تعقیب تطابق متعامد را برای تخمین فاکتور کیفیت و بازیابی سری ضرایب بازتاب تُنُک شرح داده و این الگوریتم را بر روی داده های مصنوعی و میدانی پیاده سازی کرده و نتایج بدست آمده را نشان خواهیم داد.‎ بررسی عملکرد این الگوریتم بر روی داده ی مصنوعی و میدانی موید دقت و سرعت عملکرد آن است به گونه ای که با بررسی مقطع فاکتور کیفیت و مقایسه ی آن با سری ضرایب بازتاب بدست آمده‏، بی هنجاری ناشی از حضور هیدروکربور در لایه های نازک به خوبی قابل مشاهده است. مقایسه ی عملکرد الگوریتم تعقیب تطابق متعامد با روش نسبت طیفی در حضور لایه ی نازک تاییدی بر ناکارآمد بودن روش نسبت طیفی برای پیاده سازی بر داده های میدانی می باشد.
    Abstract
    Seismic Quality factor estimation and sparse signal recovery with high precision are of great importance in seismic processing and interpretation in order to exact localization of hydrocarbon reservoirs as a feasible attribute because of some kind of relation to petrophysical and geomechanical properties of rock and fluid in porous media. The energy of the source wavelet propagating in a visco-elastic media is dissipated and its frequency and phase content are changed due to attenuation and dispersion. With exact estimation of quality factor and removing the effect of the earth attenuation filter using invers Q-filter methods, the resolution of recorded image from underground reservoirs is increased so the accuracy of interpretation of seismic sections will be improved and accordingly the exploration of hydrocarbon resources will be enhanced. For quality factor estimation, beside the amplitude changes it is necessary to consider the phase changes and presence of thin layer. The methods just based on changes of amplitude spectra are not efficient in the presence of thin layer. This problem describes the necessity of the presence of the sparse reflectivity series section beside quality factor section. The novel method proposed in this thesis is using one of the greedy algorithms named Orthogonal Matching Pursuit‎ for quality factor estimation and sparse signal recovery simultaneously. Because of unknown mechanism of earth attenuation and dispersion filter and with considering all possible cases, we encounter with an underdetermined linear equation system. This algorithm solves these equations fast and with high precision and stability with the sparsity constraint and estimates quality factor and recovers sparse reflectivity series simultaneously and effectively. In this thesis first of all, the different attenuation and dispersion mechanisms are reviewed, greedy algorithms are introduced and theory of orthogonal matching pursuit is explained. At the end this algorithms is implemented on synthetic and real data to obtaining quality factor and sparse reflectivity series and finally removing the effect of earth attenuation filter to enhance the resolution of section. Performance investigation of this algorithm confirms the advantageous of this algorithm such as fastness of implementation and precision of results in comparison to spectral ratio method.