Energy Holding Geophysical Services

Erhan ERDOĞANJeofizik Yüksek Mühendisi

21.04.2015 – 15:00 Maslak/İSTANBUL

www.enerjiholding.com.tr www.enerjeo.com

http://www.enerjiholding.com.tr/

http://www.enerjeo.com/

02.05.2023 MT Sistemleri, Veri–işlem, Modelleme 2

• Manyetotellürik Yöntem (Magnetotellurics-MT)

• Yöntemin Esasları• Kullanım Alanları• Frekans Aralığı ve Araştırma Derinliği• Ölçü Alımı• AMT / TDEM yöntemleri• Veri İşlem Basamakları• 2-D ve 3-D Modelleme/Ters-Çözüm

Enerji Holding Jeofizik Servisi

• MT/AMT/TDEM Makina Parkı• Yazılımlar• Mühendis Kadrosu


Manyetotellürik (MT)

• MT yöntem kuramsal olarak birbirinden bağımsız 2 bilim adamı olan Tikhonov (1950) ve Cagniard (1953) tarafından ortaya atılmıştır.

• Çeşitli kaynaklardan yayılan elektromanyetik (EM) dalgaların yer içerisinde ilerlemesi ve yer yüzüne geri yansıyarak kaydedilmesi prensibine dayanır.

– Yüksek frekanslı sinyaller ekvator bölgesinde yoğun olarak yaşanan yıldırım düşmesinden

kaynaklanır (f>1Hz)

– Orta frekanslı sinyaller manyetosfer ve iyonosfer arasında meyadana elektromanyetik

etkileşimler sonucu oluşmaktadır. (1Hz>f>0.01Hz)

– Düşük frekanslı sinyaller ise solar rüzgarların ve patlamaların yarattığı dalgalanmalar

sonucu oluşurlar. (0.1Hz>f>0.00001Hz)

• Kullanılan frekans bandına ve yeraltı özdirenç dağılımına bağlı olarak araştıma derinliği bir kaç yüz metreden kilometrelerce derinliğe kadar değişmektedir.


MT - Kullanım Alanları

• Yer kabuğu kalınlığının ve derinliğinin belirlenmesi, okyanusal-kıtasal kabuk süreksizliklerinin araştırılması gibi tektonik çalışmalarda,

• Uranyum yataklarının ve kömür madeni araştırmalarında (AMT bandı),

• Jeotermal kaynakların aranmasında ve petrol aramacılığında yaygın olarak kullanılmaktadır.


MT – Ölçü Alımı


MT – Zaman Serisi Verisi


Veri İşlem Basamakları

• Zaman Serisi Analizi

• FFT – Hızlı Fourier Dönüşümü

• Remote Reference Processing

• Empedans Tensörünün Elde edilmesi

• Görünür Özdirenç ve Faz Eğrilerinin Elde Edilmesi

• Görünür Özdirenç Faz Eğrilerinin Analizi



xx xy

yx yy

Z ZZ Z

xxx

x

xxy

y

yyx

x

yyy

y

EZ

HE

ZH

EZ

HE

ZH



2

0

1a Z

( )arg tane ( )imag Zr al Z


Static Shift – Sabit Kayma Etkisi


MT Verilerinin Modellenmesi ve Ters Çözümü

1-D Model 2-D Model 3-D Model


1-D Modelleme & Ters-Çözüm

• 1-D düz çözümde analitic çözüm kullanılarak model yanıtları hesaplanır.

• Zxy veya Zyx empedanslarından elde edilen görünür özdirenç ve faz eğrilerinden biri veri olarak ters çözüm uygulanır.

• Sönümlü en küçük kareler (Levenberg-Marquard) ters çözüm tekniği yaygın olarak uygulanır. Ancak Yuvarlatılmış (smoothing) ters çözümde kullanılmaktadır.

• Sadece istasyon verisinin çevresindeki veri kullanılarak tabakalı bir model elde edilir.


2-B Modelleme & Ters-Çözüm

• MT yöntemde 2-B Modelleme (forward) için tüm modelleri temsil eden bir analitik çözüm yoktur.

• Model yanıtı Sonlu Farklar (finite difference) veya Sonlu Elemanlar (finite elements) sayısal çözüm teknikleri ile çözülür.

• Yerküre bir profil boyunca jeolojik doğrultuya dik yönde ve derinlik yönünde ayrıklaştırılır.

y

x

EH

x

y

EH



• Ters çözüm ağındaki parametreler bir biri ile ilişkili çözülür. Parametreler arasındaki geçişin yumuşak olması için genellikle smoothing inversion (occam) ters çözüm tekniği kullanılır.

• Seçilen profil boyunca jeolojik doğrultunun ve modların (TE/TM) doğru seçilmesi için mutlaka Boyutluluk analizi (Decomposition Analysis) uygulanmalıdır.

• Profil boyunca verilerin tamamı Analiz sonucu elde edilen jeolojik doğrultu açısına döndürülmelidir.

• TE ve TM Görünür Özdirenç ve Faz değerleri ile birlikte Düşey Manyetik Bileşen Genliği (Vertical Magnetic Component – Tipper Magnitude ) ters çözümde veri olarak kullanılır.





• Yer küre x,y ve z yönünde ayrıklaştırılır.

• Ayrıklaştırma sonucu elde edilen parametrelerin tümü bir biri ile ilişkili olacak şekilde çözülür.

• 2-B modellemede olduğu gibi sayısal çözüm teknikleri kullanılarak model yanıtı hesaplanır.

• Parametre sayısı oldukça fazladır. 3-B modelleme&ters çözüm uygulamalarının Paralel İşlemcili Suncular üzerinde Paralel Mimari ile Geliştirilmiş Algoritmalar kullanılarak gerçekleştirilmesi gerekmektedir.



•Ters çözümden önce belirlenmesi için boyutluluk analizi yapılmasına gerek yoktur.

• Empedansın tüm bileşenleri (Zxx, Zxy, Zyx, Zyy) ve Düşey manyetik bileşenin tüm (Txy, Tyx)bileşenleri veri olarak ters çözümde kullanılır.

• Parametreler arasında yumuşak bir geçiş sağlanması amacı ile genellikle yuvarlatılmış ters çözüm (smoothing inversion – occam inversion) tekniği kullanılır.




2-D vs 3-D


3-D Model Kesiti


3-D Model Kesiti


EH Jeofizik Servisi – Makina Parkı

• Enerji Holding Jeofizik Servisi MT/AMT/TDEM ekipmanları açısından Türkiye’ nin en geniş makina parkına sahiptir.

• Phoenix Geophysics-Canada marka 7 adet MTU-5 ve 2 adet V8 recorder



• 10 000 Hz - 0.00002 Hz Frekans aralığı

• GPS synchronized

• 24-bit digital resolution

• –20°C - +50°C

• 2, 3 veya 5 kanal kullanılabilir






EH Jeofizik Servisi Bilgisayar Donanım ve Yazılım

• Zaman Serisi Analizi ve Veri İşlem

• SSMT2000 (Satellite Syncronized Magnetotellurics)• TSeditor• MTeditor

• Empedans Tensörü Düzeltme & Ayrıştırma Analizi

Saçılmış Empedans verilerini düzeltilmesi (AR-GE)

• Modelleme& Ters Çözüm

• WinGlink Integrated Interpretation Software (Western Geco)• 1-D & 2-D MT Modeling&Inversion• 1-D TDEM Modeling&Inversion

• ModEM 3-D MT Inversion

• Paralel İşlemcili Cluster

• Orion 128 Çekirdek, 256 GB Ram, MPI libraries


EH Jeofizik Servisi Teknik Personel

• Enerji Holding Jeofizik Servisi 6 Jeofizik

Mühendisinden oluşmaktadır.

• 5 kişilik saha ekibinden dönüşümlü olarak 3

mühendis saha çalışmalarında, 1 mühendis veri-

işlemde ve 1 mühendis izinde olacak şekilde

çalışmalarına aralıksız devam etmektedir.

www.enerjiholding.com.tr www.enerjeo.com

TEŞEKKÜRLER….

http://www.enerjiholding.com.tr/

http://www.enerjeo.com/

Engineering

Energy Holding Geophysical Services