مدلسازی میدان الکترومغناطیسی دریایی با استفاده از روش انتگرالی برپایه تقریب های خطی و غیر خطی

نوع مقاله: سایر مقالات

نویسندگان

1 عضو هیات علمی گروه فیزیک زمین و فضا موسسه ژئوفیزیک

2 موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران

10.22044/jrag.2020.9463.1280

چکیده

روش‌های الکترومغناطیس (EM) نقش مهمی در مدلسازی مخازن هیدروکربنی زیردریایی ایفا می‌کنند. از جمله این روش‌ها، روش‌های الکترومغناطیس دریایی با چشمه کنترل شده (MCSEM) می‌باشد. در مقایسه با روش‌های لرزه‌نگاری سه‌بعدی که توانایی مدلسازی با دقت بالا را دارند، روش MCSEM به دلیل کاهش هزینه‌های بالای محاسباتی، مقرون به صرفه می‌باشد. رسانایی بالای آب دریا موجب کاهش ولتاژ جریانات مگنتوتلوریک (MT) می‌شود، لذا تصویرسازی مخازن زیردریایی با استفاده از روش MT فاقد تفکیک‌پذیری مناسب است. اغلب برای این مخازن از روش MCSEM استفاده می‌شود. در این تحقیق برای مدلسازی پیشرو یک مخزن هیدروکربنی مصنوعی با ساختار هندسی منظم و نامنظم از روش‌های انتگرالی استفاده شده است. توانایی داده‌های CSEM با گذر زمان، برای بررسی تغییرات بر رسانندگی الکتریکی بوسیله تزریق آب درون مخزن جهت ایجاد فشار برای استخراج نیز مورد بحث قرار گرفته است. هدف از انجام این تحقیق، توسعه تقریب‌های جدید به منظور حل معادلات انتگرالی (IE) سه‌بعدی داده‌های مصنوعی CSEM و اجتناب از حل معادلات انتگرالی کامل می‌باشد. برای حل معادلات انتگرالی کامل نیاز به کامپیوترهایی با حافظه و قدرت بالا می‌باشد، از این رو هزینه‌های محاسباتی افزایش می‌یابد، به همین دلیل برای حل معادلات انتگرالی در شرایط فرکانس پایین، از تقریب‌های متعددی از جمله تقریب ماتریس تی (TMA)، تقریب بورن توسعه یافته (EBA) و تقریب بورن (BA) استفاده می‌شود. روش‌های ذکر شده به صورت عددی، برای مدلسازی پیشرو داده-های مصنوعی MCSEM، در نرم افزار متلب پیاده‌سازی، و سپس نتایج با تقریب ماتریس تی مقایسه می‌شوند. با توجه به نتایج، روش ماتریس تی، دقت بهتر و دامنه کاربردی وسیع‌تری از نظر رسانایی الکتریکی دارد، بنابراین برای تباین‌های بالا دقیق‌تر می-باشد. TMA، تقریبا راه حل کامل معادله انتگرالی را برای میدان EM تقریب می‌زند. انتظار می‌رود EBA در مقایسه با BA، نتایج میدان‌های EM را برای محدوده‌ی وسیع‌تری از تباین رسانندگی‌ بین مدل مخزن و زمینه بهبود بخشد، اما نتایج BA نشان می‌دهد که این روش نیز توانسته با موفقیت مخازن مورد نظر را با تباین رسانندگی نسبتا بالا مدلسازی کند.

کلیدواژه‌ها