2 and 3-Dimensional (2D and 3D) Data Acquisition and Processing Using The 2.5-Dimensional (2.5D) Seismic Method: Hatay Study

Year 2024, Volume: 45 Issue: 3, 207 - 226, 31.12.2024

Orhan Güreli

https://doi.org/10.17824/yerbilimleri.1443632

Abstract

To best view the interior of the earth, 3D seismic data is required since the earth is three-dimensional. However, 3D data acquisition in the field can be challenging due to terrain conditions. In situations where 3D data cannot be acquired, two-dimensional (2D) seismic cannot replace it.
If 3D seismic data cannot be obtained in the field, the 2.5D seismic method can be used to acquire three-dimensional data. The 2.5D seismic method was developed for this purpose, which involves acquired data in the field. This method applied the 3D marine seismic data acquisition technique to land. 3D seismic data is acquired at marine with the flip flop technique. In general, the distance between the receiver cables is 100 metres. These selects determine the dimensions of the bin in 3D marine seismic. Generally, rectangular cells known as 'bin size' with dimensions of 6.25x25m are preferred.
The 2.5D seismic data acquisition method is alternative of the 3D land seismic data acquisition method and which is similar 3D marine seismic data acquisition method. In this method, bin dimensions are applied as rectangles. It is called 2.5D because rectangular bin are preferred instead of square bins on land. The data acquired using the 2.5D seismic data acquisition method can be both 2D and 3D. The data can be separated according to receiver lines to process 2D data or combined to obtain 3D cube data.
This method was first tested in the Hatay region by ARAR Petrol AŞ and later applied in Konya-Karapınar and Manisa-Salihli for geothermal purposes.
In this study, the field application and results of this method, which was first tested in the Hatay region, are given. The data obtained in the field with the 2.5D method were processed in both 2D and 3D processing methods. The both of processing results are compared in this paper.

Keywords

2D seismic, 3D seismic, Seismic Data Processing, Seismic Reflection

2.5D (2.5 Boyutlu) sismik yöntemi kullanılarak 2D (2 Boyutlu) ve 3D (3 Boyutlu) veri toplama ve prosesi: Hatay çalışması

Abstract

Yerkürenin üç boyutlu (3D) olması nedeniyle, yerin içini en iyi şekilde görüntülemek için 3D veriye ihtiyaç vardır. 3D verinin toplanması için de verinin sahada üç boyutlu toplanması gerekir. Arazi şartları nedeniyle sahada her zaman üç boyutlu veri toplamak mümkün olmamaktadır. Arazi şartları nedeniyle klasik 3B veri toplama yöntemleri uygulanamaz. İki boyutlu (2D) sismik te maalesef 3D’nin yerini tutmaz. Bu durumda ne yapabilir?
3D sismik yapılamaması durumunda 2.5D sismik yöntemi kullanılarak üç boyutlu veri elde etmek mümkündür. Bu amaçla 2.5D sismik veri toplama yöntemi geliştirilmiştir. Yani arazide 2.5D yöntemiyle veri toplamak gereklidir. Bu yöntem için denizde uygulanan 3D sismik veri toplama yöntemi karaya uygulanmıştır. Bilindiği gibi, karada 3D sismik veri toplarken “bin size” olarak bilinen hücreler 20x20m veya 25x25m olacak şekilde kare hücreler tercih edilir. Denizde “flip-flop” tekniği ile veri toplandığı ve alıcı kablolarının (streamer) bir birine karışmaması için uygun alıcı kablo aralık seçildiği bilinir. Bu seçimler denizdeki “bin size” boyutlarını belirler. Denizde ise “biz size” olarak bilinen hücreler dikdörtgen olacak şekilde genelde 6.25x25m tercih edilir.
2.5D sismik veri toplama yöntemi, denizde uygulanan 3D sismik veri toplama tekniğinin karaya uygulanmış halidir. Bu yöntemde de “bin size” boyutları dikdörtgen olacak şekilde uygulanır. Karada flip-flop şeklinde veri toplanamadığı için “bin size” boyutları farklı boyutlarda ve dikdörtgen olacak şekilde tercih edilir. Bu yöntemde karada kare “bin size” yerine dikdörtgen “bin size” tercih edilmesi nedeniyle yöntem 2.5D olarak adlandırılmıştır.
Denizde 3D için kablo aralığı 100m tercih edilirken, 2.5D’de ise kablo aralığı 60m tercih edilir. Denizde kablo sayısı 4,6,8,10..16, 20 adet kablo tercih edilirken, 2.5D’de ise 4 veya 8 adet alıcı hattı tercih edilir. İstenirse amaca uygun kablo sayısı değiştirilebilir.
Örnek test amaçlı 2.5D sismik veri toplama çalışması tek bir atış hattına paralel 60 metre aralıklarla 8 adet alıcı hattının yerleştirilmesi ile yapılmıştır. Daha sonra dört alıcı hattı sabit tutulup, diğer dört alıcı hattı diğerlerine paralel olacak şekilde ve aynı aralıklarla yerleştirilir. Böylece yan yana kaydırılarak 2.5D yöntem ile veri toplama yapılması sağlanır. 2.5D sismik programın büyüklüğüne göre atış hattı sayısı belirlenir. Atış hattı sayısı da swath sayısını belirler. Sıra ile atış hatları boyunca veri toplandığı zaman 2.5D sismik veri toplanmış olur.
Bu yöntem ilk defa ARAR Petrol AŞ tarafından test amaçlı Hatay bölgesinde bir uygulaması yapılmıştır. Daha sonra Konya-Karapınar ve Manisa-Salihli’de (Jeotermal amaçlı) uygulamaları yapılmıştır.
Bu çalışmada, Hatay bölgesinde ilk denemesi yapılan bu yöntemin saha uygulaması ve sonuçları sunulacaktır. 2.5D yöntemi ile sahada elde edilen veriler hem 2D hem de 3D olacak şeklinde proses yapıldı. Her iki proses sonuçları da bu makalede karşılaştırmalı olarak verilmiştir.

Keywords

2D sismik, 3D sismik, Sismik Yansıma, Sismik Proses.

References

• Aslaner, W.L, 1973. İskenderun - Kırıkhan, bölgesindeki ofiyolitlerin Jeolojisi ve petrografisi : MTA Yayını, 150, 78 s.
• Atan, O.E., 1969. Eğribucak - Karacaören (Hassa)-Ceylanlı - Dazevleri (Kırıkhan) arasındaki Amanos dağlarının jeolojisi: MTA. Yayın,, 139,85 s.
• Atlı, A., 2010. Yer alti suyu (YAS) kirlenme potansiyelinin, CBS tabanli drastic modeli kullanılarak belirlenmesi ve Erzin ovasi YAS hassasiyet haritalarının geliştirilmesi, CU, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 189 sayfa.
• Başar, S., Gureli, O., Seymen, T., Sefunç, A., ve Gürpınar, S., 2001. Engebeli sahalarda 3D sismik veri toplama çalışmaları, Türkiye 13. Uluslararası Petrol Kongresi ve Sergisi, Ankara-Türkiye, Özetler kitabı.
• Cordsen, A., Galbraith, M. and Peirce, J., 2000. Planning land 3-D seismic surveys, SEG., 204. Tulsa, OK: Society of Exploration Geophysicists.
• Davies, R.J., Cartwright, J.A., Stewart, S.A., Lappin, M. and Underhill, J. R., 2004. 3D seismic technology: Application to the exploration of sedimentary basins. Geological Society, London, Memoirs, 29, 1-9. 0435-40521041515 9 The Geological Society of London 2004.
• Doyuran, V., 1982. Erzin ve Dörtyol ovalarının jeolojik ve hidrojeolojik özellikleri. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, Ankara, C 25, 151-160.
• DSİ, 1974. Dörtyol-Erzin ovası hidrojeolojik etüt raporu. DSİ Genel Müdürlüğü, Jeoteknik Hizmetler ve YAS Daire Başkanlığı, Ankara.
• Ekincioğlu, E.E., Güreli, O., ve Demirkol, A., 2005. Üç boyutlu sismik saha program tasarımlarının karşılaştırılması, Türkiye 15. Uluslararası Petrol kongresi ve Sergisi (IPETGAS2005), Program ve Sunu Özetleri.
• Galbraith, M., 2001. 3D Seismic surveys – past, present and future, Recorder, CSEG, Canadian Society of Exploration Geophysicists, Vol. 26, No. 06.
• Güreli, O., ve Kayıran, T., 2001. 2D-3D marine seismic data acquisition, 14. International Geophysical Congress and Exhibition Ankara/Turkey.
• Güreli, O., 2005. Comparison of 3-D seismic survey designs, 15. International Petrol Congress and Exhibition 2005/Ankara /Turkey.
• Güreli, O., ve Alpay, S.F., 2021. 2.5D sismik yöntemiyle veri toplama ve veri işlem çalışması: Hatay çalışması, Türkiye IV. Bilimsel ve Teknik Petrol Kongresi, Bildiriler kitabı, sayfa:688-693.
• Karahanoğlı,N., Yazıcıgil, H., Doyuran, V, Emekli, R, ve Hallaji K., 1995. Kıyı Akiferlerindeki Tatlı su-Tuzlu su Girişiminin Sonlu Elemanlar Benzetim Yöntemi. İle Modellenmesi. Tübitak Projesi, No: YBAG-0074, ODTÜ, Ankara.
• Sakallıoğlu, Y., Gönülalan, U., and Sefunç, A.,1997. Seismic exploration activities in Turkey, problems and suggested solutions, Presented for Istanbul’97 SEG/JFMO Conference and Exhibition, Abstract of papers, page 68.
• Sakallıoğlu, Y, Güreli, O, ve Başar, H. S., 2012. Vibrosismik kitabı. Altan Özyurt Matbaacılık Ltd.Şti. Ankara, 396 sayfa.
• Sakallioglu, Y., 2017. Land seismic exploration in Turkey: where are we going? 9th Congress of the Balkan Geophysical Society, Abstracts.
• Toksoy, A. Y., 2018. Diyarbakır sahasında hidrokarbon araştrılmasında üç boyutlu vibrosismik yöntemi ile veri toplama ve kaynak parametresinin seçimi, Uygulamalı Yerbilimleri Dergisi Cilt: 17, No: 2, 2018 (173-191).
• Vermeer, G.J.O., 2012. 3D seismic survey design, Second Edition, Society of Exploration Geophysicists, 369 pages.
• Yilmaz, O., 2001. Seismic Data Analysis: Processing, inversion, and interpretation of seismic data. Society of Exploration Geophysicists, Tulsa.
• MTA (Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Yerbilimleri Harita Görüntüleyici), 2024. http://yerbilimleri.mta.gov.tr/anasayfa.aspx, 10.02.2024.