دانشگاه صنعتی شاهرود پژوهش های ژئوفیزیک کاربردی 2476-5007 7 2 2021 06 22 Application of gamma rays to determine the optimal location of wells excavated for petroleum exploration using Monte Carlo method موقعیت مکانی چشمه گاما-آشکارساز- حفره حفر شده بر کیفیت کشف مخازن نفتی به روش مونت کارلو 77 89 1961 10.22044/jrag.2021.9539.1284 FA سعید رضایی فرد دانشجو دکتری؛ دانشکده فیزیک و مهندسی هسته‌ای، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران حسین توکلی عنبران دانشیار؛ دانشکده فیزیک و مهندسی هسته‌ای، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران Journal Article 2020 04 06 Gamma ray interactions with materials is a non-destructive method, which can be used for obtaining useful information such as the densities of the materials. In this work, the Monte Carlo Neutron – Photon (MCNP) code was used to simulate a block composed of sedimentary rocks with four holes (wells) so that each hole contained a detector. Then, by placing a Cs¹³⁷ source in one of the holes and adding various percentages of water and oil to the sedimentary constituents of the block, the contrast value for the output and scattered gamma rays was obtained by the response function of the detector inside each of the wells. The response function of the detector in front of the source is greater than that of the other detectors. The obtained contrast in the block containing sedimentary rocks with forty percent of oil in the first to fourth holes is -219.10, -354.85, -174.75 and -197.30, respectively, and the contrast for the case of water in the first to fourth holes is -198.31, -330.87, -167.73 and -185026, respectively. Given the fact that by digging several holes either for the scattered or crossed gamma, one can obtain a better location for the detector position. It is also clear from the calculated values ​​that the contrast obtained from the second hole (that is in front of the source) is greater than the rest of the contrasts. However, due to the quantity D, the first hole is superior to the rest, because it can be distinguished from minerals by the percentage of materials in the soil. استفاده از اندرکنش پرتوهای گاما با مواد یک روش غیر مخرب و جدید برای بدست آوردن اطلاعات مفیدی همچون چگالی ماده می‌باشد. در این کار ما با استفاده از کد MCNP یک بلوکه متشکل از سنگ‌های رسوبی به همراه چهار حفره درون آن شبیه سازی نموده‌ایم که در هر کدام از این حفره‌ها یک آشکارساز قرار داده شده است. سپس با قرار دادن یک چشمه Cs137 در یکی از حفره‌ها و اضافه نمودن درصدهای مختلفی از آب و نفت به سنگ‌های رسوبی تشکیل دهنده بلوکه مقدار کنتراست را برای پرتوهای گامای خروجی و پس پراکنده شده بدست آورده‌ایم که تابع پاسخ آشکارساز درون حفره‌ای که روبه‌روی چشمه قرار گرفته است بیشتر از بقیه آشکارسازها بدست آمده است. کنتراست بدست آمده در بلوکه حاوی سنگ‌های رسوبی با چهل درصد نفت در حفره‌های اول تا چهارم به ترتیب برابر با 219.10- ، 354.85- ، 174.75- و 197.30- و برای آب 198.31- ، 330.87- ، 167.73- و 185.26- می‌باشد. با توجه به این موضوع که با حفر کردن چند حفره از هر دو روش گامای عبوری و پس پراکنده استفاده شده است می‌توان موقعیت مکانی بهتری را برای جایگاه آشکارساز بدست آورد. همچنین از مقادیر محاسبه شده مشخص است که کنتراست بدست آمده از حفره دوم (حفره‌ای که روبه‌روی چشمه است) از بقیه کنتراست‌ها بیشتر می-باشد که می‌توان گفت از لحاظ موقعیت دارای جایگاه بهتری نسبت به بقیه حفره‌ها می‌باشد، اما با توجه به کمیت D (تفاوت نسبی بین کنتراست‌های محاسبه شده برای نفت و آب به درصد) حفره اول نسبت به بقیه برتری دارد زیرا در آن با درصد ماده موجود در خاک کمتری می‌توان معادن را از یکدیگر تفکیک نمود. https://jrag.shahroodut.ac.ir/article_1961_452058dbd2f9b6e29bb8a7c2d117185c.pdf

دانشگاه صنعتی شاهرود پژوهش های ژئوفیزیک کاربردی 2476-5007 7 2 2021 06 22 Quick estimation of the magnitude and epicentral distance of the earthquake in eastern half of Kerman Province by single station (B-Δ) method تخمین سریع بزرگی و فاصله رومرکزی زلزله به روش تک ایستگاه(B-Δ) برای شرق استان کرمان 91 102 1898 10.22044/jrag.2020.9829.1288 FA شیلا رستمی دانشجوی کارشناسی ارشد؛ دانشکده‌ علوم و فناوری‌های نوین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان محمدرضا سپهوند استادیار؛ دانشکده‌ علوم و فناوری‌های نوین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان مجید معهود استادیار؛ پژوهشگاه بین المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران افسانه نصرابادی استادیار؛ دانشکده‌ علوم و فناوری‌های نوین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان Journal Article 2020 06 26 Designing and launching rapid warning systems to reduce financial and human losses is one of the requirements of seismic areas. The main goal of these systems is to estimate the magnitude of the earthquake and the epicentral distance in a very short time and to announce a warning. A new method, called B-Δ, is used in these systems. It is based on information from a station and estimates the magnitude and epicentral distance of an earthquake using the initial seconds of the P wave. In this study, these two parameters have been estimated in east of Kerman Province after examining and processing of the vertical component of the accelerograms of the earthquakes in this area. با توجه به خسارات جانی و مالی زلزله‌های بزرگ، طراحی و ایجاد سامانه‌های هشدار به هنگام در مناطق لرزه‌خیز بسیار ضروری می‌باشد. هدف از طراحی سامانه‌های هشدار سریع، تخمین بزرگی زلزله و فاصله رومرکزی در یک زمان بسیار کوتاه و اعلام هشدار می‌باشد. روش جدیدی که در این سیستم‌ها به کار برده می‌شود، B-Δ است که فاصله رومرکزی و بزرگی زلزله را بر اساس ثانیه‌های ابتدایی رسید موج P (معمولا 3 ثانیه)، با توجه به اطلاعات یک ایستگاه به صورت تقریبی برآورد می‌کند. در روش B-Δ با برازش تابعی ساده به بخش ابتدایی پوش نگاشت لرزه-ای، ضرایب A (تغییرات دامنه با زمان) و B شیب برازش تابع به بخش ابتدایی موج P) از روش کمترین مربعات محاسبه می شوند که با استفاده از آنها می‌توان فاصله رومرکزی را تخمین زد. بر اساس نمودار به دست آمده از این برازش می‌توان رابطه خطی و معکوس LogB و LogΔ را مشاهده نمود که در آن Δ بیانگر فاصله رومرکزی است. این روش برای به دست آوردن بزرگی از حداکثر دامنه مشاهده شده در مدت زمان کوتاهی پس از دریافت موج P، استفاده می‌نماید. در این مطالعه با توجه به لرزه خیزی بالای استان کرمان و تجربه زمین لرزه های مخرب بسیار در سالهای اخیر سعی شده است تا نگاشتهای لرزه ای مورد بررسی قرار گیرد. لذا تعداد 175 نگاشت مولفه قائم شتاب نگاشت‌های زلزله‌های نیمه شرقی استان کرمان از شبکه شتاب‌نگاریِ مرکز تحقیقات راه،مسکن و شهرسازی دربافت شد. سپس بر روی 92 نگاشت باکیفیت که دارای بازه بزرگی 5/6-4M_w= و در فاصله کمتر از 145 کیلومتر ثبت شده بودند، پردازش صورت گرفت و روابط فاصله رومرکزی log⁡〖(∆)〗=-0.437 log⁡〖(B)〗+1.889±0.57 و بزرگی M_est=0.293 log⁡〖(P_max)〗-0.692 log⁡〖(B)〗+6.03 برای مناطق مورد مطالعه محاسبه شد. https://jrag.shahroodut.ac.ir/article_1898_ef6fcb8e25c30db32126a9143a77bbf4.pdf

دانشگاه صنعتی شاهرود پژوهش های ژئوفیزیک کاربردی 2476-5007 7 2 2021 06 22 Power line noise attenuation in seismic data using spectral interpolation تضعیف نوفه خطوط نیرو در داده‌های لرزه‌ای با استفاده از درونیابی طیفی 103 112 1882 10.22044/jrag.2020.9862.1290 FA محمد حسین زادگان دانشجوی کارشناسی ارشد؛ دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران امین روشندل کاهو دانشیار؛ دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران محمد رداد استادیار؛ دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران Journal Article 2020 07 05 Due to high cost of data gathering and in order to increase the quality of the data, the most important challenge in seismic data de-noising is maximum attenuation of seismic noise with minimum signal leakage to achieve maximum signal-to-noise ratio. Power line or fixed-frequency harmonic noise in the frequency range of 50 to 60 Hz is one of the factors that contributes to decrease seismic signal quality, and also, reduces signal-to-noise ratio. This occurs through a frequency interference of a harmonic in the natural frequency range of the power lines (50 to 60 Hz) with the seismic signal frequencies. امروزه با توجه به هزینه بالای برداشت داده و به منظور افزایش کیفیت داده نهایی، مهمترین چالش تضعیف نوفه‌ در داده‌های لرزه‌ای، تضعیف حداکثری نوفه و آسیب حداقلی به سیگنال است تا بتوان به حداکثر نسبت سیگنال به نوفه دست پیدا کرد. نوفه خطوط انتقال برق فشار قوی یا نوفه هارمونیک (تک فرکانس) با فرکانس ثابت در بازه فرکانسی 50 تا 60 هرتز، یکی از عوامل مخرب داده‌های لرزه‌ای است که باعث پایین آوردن کیفیت سیگنال‌ها و نسبت سیگنال به نوفه می‌شود. عدم تضعیف این نوفه سبب اثر منفی بر پردازش داده‌های پیش از برانبارش و پیرو آن بر تفسیر داده‌ها می‌شود. فیلتر شکافی، متداول‌ترین روش تضعیف این نوفه در داده‌های لرزه‌ای است. این فیلتر در حوزه تبدیل Z دامنه فرکانس مرتبط با نوفه هارمونیک را در طیف دامنه سیگنال، تضعیف می‌کند. این فیلتر، ضمن تضعیف نوفه هارمونیک، محتوای فرکانسی سیگنال در فرکانس نوفه هارمونیک را نیز تضعیف می‌کند و همچنین، دامنه فرکانس‌های قرار گرفته در همسایگی فرکانس نوفه هارمونیک را نیز در طیف دامنه سیگنال تحت تاثیر قرار داده و تا حدودی تضعیف می‌کند. از اینرو، معرفی روشی که ضمن تضعیف نوفه هارمونیک کمترین آسیب به محتوای فرکانسی سیگنال وارد کند ضرورت می‌یابد. در این پژوهش برای برخورد با نوفه خطوط انتقال نیرو روش درونیابی طیفی پیشنهاد می‌شود. روش درویابی طیفی با استفاده از الگوریتم ساده درونیابی، دامنه سیگنال در فرکانس نوفه هارمونیک را با کمک دامنه فرکانس سیگنال در فرکانس‌های همسایه درونیابی می‌کند. نتایج ارزیابی بر روی داده مصنوعی و واقعی نشان می‌دهد که روش درونیابی طیفی بر خلاف فیلتر شکافی، ضمن حفظ اطلاعات فرکانسی سیگنال در همپوشانی با فرکانس نوفه هارمونیک و آسیب حداقلی به فرکانس‌های همسایه، می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش فیلتر شکافی در تضعیف نوفه خطوط انتقال نیرو باشد. اعتبار نتایج کار از طریق بررسی دقیق طیف دامنه سیگنال و نیز نمایش فرکانس-عدد موج رکورد چشمه مشترک لرزه‌ای صورت می‌گیرد. https://jrag.shahroodut.ac.ir/article_1882_150dbb6c7784abefaeaf505a90b4201d.pdf

دانشگاه صنعتی شاهرود پژوهش های ژئوفیزیک کاربردی 2476-5007 7 2 2021 06 22 Edge detection of subsurface structures in magnetic data in presence of remnant magnetization شناسایی لبه ساختارهای زیر سطحی با استفاده از داده‌های مغناطیس در حضور مغناطیدگی بازماند 113 121 1916 10.22044/jrag.2020.9884.1292 FA محمد رضایی استادیار؛ دانشکده‌ فنی و مهندسی، دانشگاه ملایر Journal Article 2020 07 11 Edge detection of subsurface structures is an important goal of magnetic data interpretation. To achieve this goal, the reduction to the pole (RTP) is used to locate magnetic anomalies over the structures causing these magnetic anomalies. The RTP cannot be used in the presence of remnant magnetization. In this situation, amplitude of magnetic anomaly, analytic signal, E and R transforms are used. In this paper, we apply the Canny edge detector over amplitude of magnetic anomaly for edge detection in magnetic data. The results indicate that this edge detection method is suitable when the remnant magnetization exists in the magnetic data. آشکار سازی لبه ساختارهای زیر سطحی و شناسایی محل آن ها، از مراحل مهم پردازش داده های مغناطیس سنجی است. به منظور آشکار سازی لبه ها به طور معمول، ابتدا تبدیل برگردان به قطب بر روی داده ها اعمال می گردد تا بی هنجاری های مغناطیسی بر روی توده عامل بی هنجاری قرار گیرد. سپس صافی های آشکار ساز لبه بر روی داده های برگردان به قطب شده اعمال می ‌گردد. در صورت وجود مغناطیدگی بازماند نمی توان از روش تبدیل به قطب استفاده کرد. چون اطلاعات مربوط به بردار مغناطیدگی توده زیر سطحی موجود نیست. بنابراین نمی توان از روش های رایج آشکار سازی لبه در حضور مغناطیدگی بازماند استفاده کرد. در این صورت تبدیل های دیگری مثل اندازه دامنه میدان مغناطیسی، تبدیل R، تبدیل E و سیگنال تحلیلی به کار گرفته می شود. در این مقاله پیشنهاد می شود که در حضور مغناطیدگی بازماند، صافی کنی بر روی تبدیل اندازه دامنه میدان مغناطیسی اعمال شود تا لبه ساختارهای زیر سطحی آشکار شود. صافی کنی یک صافی برای شناسایی لبه ها در پردازش تصویر است که دارای یک فرایند مرحله ای است. در نهایت این روش ها بر روی داده های مغناطیس حاصل از یک مدل مصنوعی و داده های مغناطیس کانسار آهن الله آباد یزد اعمال می شود. نتایج نشان می دهد که تبدیل اندازه دامنه میدان مغناطیسی، مرکزگرایی کمتری نسبت به سایر روش ها دارد. تبدیل R، تبدیل E و سیگنال تحلیلی مرکزگرایی بهتری داشته ولی نسبت به نوفه حساس هستند و همچنین مرز توده های عمیق و دارای خودپذیری مغناطیسی کم را به خوبی مشخص نمی کنند. روش صافی کنی مرکز گرایی مناسبی داشته و می تواند مرز توده های عمیق و سطحی را آشکار کند. https://jrag.shahroodut.ac.ir/article_1916_3d68c72270f47b8fc1bf5a6889c8f103.pdf

دانشگاه صنعتی شاهرود پژوهش های ژئوفیزیک کاربردی 2476-5007 7 2 2021 06 22 Determination of crustal velocity structure of northeastern Iran from local earthquakes travel time inversion تعیین ساختار سرعت پوسته فوقانی شمال‏شرق ایران با استفاده از وارون‌سازی زمان‏سیر زمین‎لرزه‏های محلی 123 134 1966 10.22044/jrag.2021.9943.1295 FA فاطمه روستایی دانشجوی دکتری زلزله‏شناسی؛ مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران حبیب رحیمی دانشیار زلزله‏شناسی؛ مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران مهدی راستگو پژوهشگر پسادکتری زلزله‎شناسی؛ مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران Journal Article 2020 08 02 The northward motion of the Arabian Shield related to the Eurasia at a rate of ~22 mma⁻¹ is primarily accommodated across the Iranian Plateau and results in different styles of deformation in various parts of this continental collision zone. The deformation is concentrated in the Zagros, Alborz, and Kopeh Dagh mountains and shear zones surrounding Central Iran that behaves more or less as a relatively rigid block. The deformation in northeastern Iran is concentrated in the Kopeh Dagh and Binalud mountain ranges and the boundary between Alborz–Binalud and the Kopeh Dagh mountain ranges run along the Atrak River. In this study, we determine an optimum one-dimensional (1-D) velocity model of upper crust for northeastern Iran from local earthquakes travel time inversion. همگرایی صفحه عربی به سمت اوراسیا منجر به شکل‏ گیری رویدادهای زمین‎ساختی متنوعی در ایران شده است از جمله برخورد قاره‏ای در البرز، زاگرس و کپه ‏داغ. در این میان، کمربند کوهستانی کپه‏داغ در شمال‏شرق ایران به عنوان مرز برخورد قاره‏ای صفحه ایران‏مرکزی و صفحه توران، دارای لرزه‏خیزی قابل توجهی است. تعیین ساختار سرعت در این ناحیه به منظور تفسیر فعالیت‏های زمین‏ساختی و نیز مکان‏یابی زمین‏لرزه‏های محلی حائز اهمیت است. در این پژوهش، مدل سرعتی یک بعدی پوسته فوقانی برای منطقه شمال‏شرق ایران با استفاده از روش وارون سازی یک بعدی زمان رسید امواج بدست آمده است. بدین منظور از نرم‏افزار ولست (کیسلینگ، 1995) استفاده گردید. داده‏های مورد استفاده در این پژوهش لرزه نگاشت‏های زمین لرزه‏های محلی با بزرگی 5/3ML≥ ثبت شده توسط 17 ایستگاه باند پهن مرکز لرزه‏نگاری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، مرکز لرزه‏نگاری پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله و مرکز لرزه نگاری دانشگاه فردوسی مشهد واقع در محدوده جغرافیایی 55 تا 5/61 درجه طول شرقی و 34 تا 5/38 درجه عرض شمالی و در بازه زمانی 2012 تا 2018 می‏باشد. نتایج بدست آمده حاکی از وجود ناپیوستگی‏هایی در اعماق 4، 10، 14 و 18 کیلومتری است. سرعت میانگین امواج طولی برای لایه‏های متناظر با این ناپیوستگی‏ها به‏ترتیب 97/5، 04/6، 19/6، 35/6 و 55/6 کیلومتر بر ثانیه ‏برآورد شده است. در عین حال با استفاده از مدل سرعتی بدست آمده، زمین‏لرزه‏های محلی مجددا مکان‏یابی شدند و نتایج آن با مکان‏یابی صورت گرفته با مدل سرعتی بکارگرفته شده توسط مرکز لرزه‏نگاری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران مقایسه گردید. https://jrag.shahroodut.ac.ir/article_1966_ca0811b8a5e476cb6e4957270afded45.pdf

دانشگاه صنعتی شاهرود پژوهش های ژئوفیزیک کاربردی 2476-5007 7 2 2021 06 22 Application of à trous DWT in the detection of seismic thin layers کاربرد تبدیل موجک گسسته à trous در تشخیص لایه‌های نازک 135 142 1969 10.22044/jrag.2021.10103.1300 FA مریم سلاجقه دانشجوی کارشناسی ارشد؛ دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران علیرضا گودرزی دانشیار؛ دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان، کرمان، ایران مجید نعمتی دانشیار، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران Journal Article 2020 09 28 In hydrocarbon exploration, detecting thin layers is one of the most important parts of geophysical interpretation. Seismic data received from horizons whose distances are less than the transmitted wavelength interferes in the sections will represent a single layer. It is possible to use à trous DWT domain to detect thin layers in seismic data acquired from oilfields at the first high-pass scale. In this paper, the use of instantaneous attributes in the à trous DWT domain to detect thin layers is investigated. The data is decomposed by 1-D à trous DWT. In this way, the events are filtered out and, the values matched by the mother wavelet are calculated at each scale. Once the decomposition step is applied, at high scales, the events in higher frequencies remain, and this can be a significant aid in the detection of thin layers. The results of this step indicate that applying this method to synthetic and real data can have a significant improvement in the separation of events from each other. Conventional seismic attributes have also been used to highlight the results in real data. در اکتشافات هیدروکربنی تشخیص لایه‌های نازک یکی از مهم‌ترین بخش‌های تفسیر ژئوفیزیکی است. به دلیل انبساط موجک تولیدشده لرزه‌ای که ناشی از اثر تضعیف فرکانس‌های بالا در زمین است داده‌های دریافتی از افق‌هایی که فاصله آن‌ها کمتر از طول موج ارسالی است، دچار تداخل شده و به‌صورت یکپارچه در مقاطع دیده می‌شود، به‌نحوی‌که این داده‌ها نشانگر یک‌لایه خواهد بود. استفاده از حوزه تبدیل موجک گسسته à trous برای تشخیص لایه‌های نازک در داده‌های استحصالی از میدان‌های نفتی، برای اولین مقیاس بالاگذر در این حوزه، به دلیل عدم نویز امکان‌پذیر است.<br />ثابت‌شده است که تجزیه طیفی یک روش مؤثر برای تحلیل سیگنال لرزه‌ای در اکتشاف نفت است.<br />در این مقاله درداده واقعی جهت اعتبارسنجی، استفاده از نشانگرهای لحظه‌ای در حوزه تبدیل موجک گسسته à trous برای تشخیص لایه‌های نازک در مقاطع لرزه‌ای بررسی‌شده است. شیوه کار بدین صورت است که ابتدا داده‌ها به‌صورت یک‌بعدی و رد لرزه به رد لرزه توسط تبدیل موجک گسسته à trous تجزیه می‌گردد. به دلیل آنکه داده‌ها در هر مقیاس توسط موجک خاصی مورد تجزیه‌وتحلیل قرار می‌گیرند، به‌نوعی رویدادها پالایه شده و درواقع مقادیر هم‌سنجی شده با موجک مادر در هر مقیاس محاسبه می‌شود. پس از اعمال مرحله تجزیه در مقیاس‌های بالاگذر رویدادها با فرکانس بالاتر باقی می‌ماند و همین مسئله می‌تواند به تشخیص لایه‌های نازک کمک شایان توجهی کند. نتایج این مرحله مبین آن است که اعمال روش مذکور بر داده‌های مصنوعی و داده‌های واقعی می‌تواند به بهبود قابل‌توجهی در جدایش رویدادها از یکدیگر منجر شود. برای برجسته‌سازی نتایج درداده واقعی از نشانگرهای متداول لرزه‌ای نیز بهره گرفته‌شده است. https://jrag.shahroodut.ac.ir/article_1969_8e59a92a9983d1ae5a773204f671efdf.pdf