Teoriya bingehîn a Poroelastîkbûna Sîsmîk
Poroelastîkbûna sîsmîk şaxek jeofîzîkê ye ku têkiliya di navbera pêlên sîsmîk û medyayên poroz ên tijî şilav de lêkolîn dike. Di vê çarçoveyê de, medyayên poroz dikarin kevirên rezervuarê bin ku di binê erdê de têne dîtin, ku petrol, gaz, an av tê de hene. Fêmkirina teoriya poroelastîkbûna sîsmîk ji bo lêgerîna hîdrokarbonê, rêveberiya ava binê erdê, û kêmkirina rîska karesatan wekî erdhejan girîng e. Ev gotar dê nirxandinek kûr a bingeha teorîk a poroelastîkbûna sîsmîk, têgehên wê yên bingehîn, hevkêşeyên sereke yên matematîkî, û sepanên wê yên pratîkî peyda bike.
1. Pendahuluan
Poroelastîkbûna sîsmîk teoriya elastîkbûnê bi herikîna şilavê di navgînên poroz de re dike yek. Ev teoriya kokên xwe di lêkolînên Biot (1941) de digire, ku modelek matematîkî pêşxistiye da ku pêlên sîsmîk di navgînên poroz ên bi şilavê têrbûyî de rave bike. Modela Biot bala berfireh kişandiye ji ber ku ew dikare cûrbecûr diyardeyan rave bike ku bi elastîkbûna klasîk nayên ravekirin.
Navgînek poroz materyalek e ku ji çarçoveyek zexm pêk tê ku porên wê bi şilekê tijî ne. Ev şilek dikare gaz, şilek, an jî tevlîheviyek ji herduyan be. Bandora şileka porê li ser belavbûna pêlên sîsmîk mijarek sereke ya lêkolînên poroelastîkbûnê ye. Şileka porê dikare bandorê li leza û qelsbûna pêlên sîsmîk bike, û agahdariya girîng ji bo şîrovekirina daneyên sîsmîk peyda bike.
2. Têgeha bingehîn a Poroelastîkbûnê
2.1. Medyaya Poroz
Di teoriya poroelastîkîteyê de, navgînek poroz ji du qonaxan pêk tê: qonaxa hişk (îskeleta kevir) û qonaxa şile (şile an gaza di kunan de). Tevgera pêlên sîsmîk deformasyona îskeleta hişk û stresên di şile de çêdike.
2.2. Deformasyona Elastîk
Deformasyona elastîk behsa guhertina şekil an qebareya navgînekê dike ku dikare vegere. Di navgînên poroz de, ev deformasyon ji ber stresa mekanîkî ya sepandî çêdibe. Teoriya elastîk a klasîk têkiliya di navbera stres û westandinê de vedihewîne, ku bi gelemperî bi şiklê hevkêşeya Hooke tê îfade kirin.
2.3. Herikîna Şilavê
Ji bilî deformasyona elastîk, hebûna şilavan di navgînên poroz de têgihîştina herikîna şilavê di nav kunan de jî hewce dike. Ev herikîna şilavê ji hêla gradyanên zextê ve tê ajotin û dikare bi karanîna qanûna Darcy were vegotin.
3. Hevkêşeyên sereke yên matematîkî
Ji bo têgihîştina poroelastîkbûna sîsmîk, modelek matematîkî ya ku têkiliya di navbera pêlên sîsmîk û navgînek poroz de vedibêje pir girîng e. Hin ji hevkêşeyên sereke yên di vê teoriyê de ev in:
3.1. Hevkêşeya Biot
Hevkêşeya Biot bingeha teoriya poroelastîkbûna sîsmîk e. Ev hevkêşe qanûnên elastîkbûnê ji bo çarçoveyên hişk û qanûna Darcy ji bo herikîna şilavê bi hev re dike yek. Biot nîşan da ku du celeb pêl di navgînek poroelastîk de hene: pêlên P yên bilez û pêlên P yên hêdî. Van her du pêlan xwedî taybetmendiyên leza û qelsbûnê yên cûda ne.
3.2. Hevkêşeya Berdewamiyê
Hevkêşeya domdariyê prensîba parastina giraniyê ji bo şilavên di kunan de nîşan dide. Di modela Biot de, hevkêşeya domdariyê guhertinên di tîrbûna şilavê de û her weha leza herikîna şilavê di navgîna poroz de li ber çavan digire.
3.3. Hevkêşeyên Tevgerê
Hevkêşeyên tevgerê di teoriya poroelastîkbûna sîsmîk de tevgera nisbî ya di navbera çarçoveya hişk û şilava di nav kunan de vedihewîne. Ev hevkêşe stresên mekanîkî yên ji ber deformasyona elastîk û zexta şilavê di nav kunan de hesab dikin.
4. Diyardeya Poroelastîkbûna Sîsmîk
4.1. Belavbûna Pêlan
Belavbûna pêlan diyardeyek e ku tê de leza pêlan bi frekansê ve girêdayî ye. Di navgînên poroelastîk de, belavbûna pêlan ji hêla têkiliya di navbera çarçoveya hişk û şile de ve tê bandorkirin. Ev belavbûn dikare agahdarî li ser taybetmendiyên mekanîkî û hîdrolîk ên navgîna poroz peyda bike.
4.2. Kêmkirina Pêlan
Lawazbûna pêlê behsa kêmbûna firehiya pêlê dike dema ku ew belav dibe. Lawazbûn di navgînên poroz de ji ber vegirtina enerjiya pêlê ji hêla navgînê ve çêdibe. Asta lawazbûnê ji hêla vîskozîteya şilava di kunan de û taybetmendiyên mekanîkî yên çarçoveya hişk ve tê bandorkirin.
4.3. Anîzotropî
Anîzotropî girêdayîbûna taybetmendiyên fîzîkî yên navgînekê bi arasteyê ve ye. Navgînên poroz pir caran anîzotropiya sîsmîk nîşan didin, ku leza pêlê û qelsbûna wê di arasteyên cûda de ji hev cûda dibin. Ev anîzotropî dikare ji ber arasteya kun, qatkirin, an şikestinan di nav navgîniya poroz de çêbibe.
5. Serlêdanên Sîsmîk ên Poroelastîkbûnê
5.1. Lêkolîna Hîdrokarbonê
Di lêgerîna hîdrokarbonê de, sîsmîkîteya poroelastîk ji bo destnîşankirina rezervuarên petrol û gazê û destnîşankirina taybetmendiyên wan tê bikar anîn. Agahdariya li ser leza û qelsbûna pêlan di navgînên poroz de dikare di nexşeya rezervuaran û pêşxistina teknîkên hilberînê yên bi bandor de bibe alîkar.
5.2. Çavkaniyên Ava Binerdê
Têgihîştina poroelastîkbûna sîsmîk di lêkolînên hîdrolojîk de ji bo birêvebirina çavkaniyên ava binê erdê jî girîng e. Taybetmendiya çavkaniyên avê û herikîna avê di navgînên poroz de dikare bi karanîna daneyên sîsmîk were kirin.
5.3. Çavdêriya Geohazard
Teknîkên poroelastîkbûna sîsmîk ji bo şopandina jeohazardên wekî erdhej û guhertinên di zexta şilavê de li binê erdê têne bikar anîn. Ev agahî ji bo kêmkirina rîskê û birêvebirina karesatan pir girîng e.
6. Kesimpulan
Poroelastîkbûna sîsmîk di jeofîzîkê de qadeke lêkolînê ya tevlihev lê girîng e. Têgihîştina vê teoriyê tevlîheviyek ji elastîkbûn û mekanîka şilavan di navgînên poroz de hewce dike. Pêşxistina modelên matematîkî yên wekî hevkêşeya Biot rê da me ku em tevgera pêlên sîsmîk di navgînên poroz de, di nav de diyardeyên belavbûn, qelsbûn û anîzotropiyê, çêtir fam bikin.
Sepandinên poroelastîkbûna sîsmîk pirfireh in, ji lêgerîna hîdrokarbonê bigire heya rêveberiya çavkaniyên ava binê erdê û kêmkirina xetereya jeolojîk. Ji ber vê yekê, lêkolînên din di vî warî de dê berdewam bikin ku beşdarî pêşkeftinên teknolojîk û zanistî li seranserê sektorên cûrbecûr bibin.
Referensi
– Biot, M.A. (1941). Teoriya belavbûna pêlên elastîk di maddeyek hişk a poroz a bi şilavê têrbûyî de. Kovara Civaka Akustîk a Amerîkayê, 28(2), 168-191.
– Carcione, J.M. (2007). Zeviyên Pêlan di Medyaya Rastîn de: Belavbûna Pêlan di Medyaya Anîzotropîk, Anelastîk, Poroz û Elektromagnetîk de. Elsevier.
– Wang, Z. (2000). Bingehên Fîzîka Kevirên Sîsmîk. Jeofîzîk, 55(9), 1124-1134.
Bi têgihîştina bingehên teoriya poroelastîkbûna sîsmîk, em amûrek bihêz ji bo lêkolîna binê erdê bi dest dixin, ku ji bo cûrbecûr sepanên pîşesazî û zanistî girîng e. Lêkolîna wê ya dewlemend û tevlihev têgihîştinên kûrtir li ser cîhana di bin lingên me de û çavkaniyên ku tê de hene peyda dike.
