نقشه برداری در عملیات لرزه نگاری-مقاله
مهندس محسن پیرمرادیان
مهندس اکتشاف نفت - مناطق نفت خیز جنوب
پیاده کردن دقیق خطوط ونقاط طراحی شده برای عملیات لرزه نگاری در بدست آوردن اطلاعات خوب از لحاظ كیفی بسیار حائز اهمیت می باشد. تعیین موقعیت به سه دلیل مهم است:
1) بسیاری از مراحل پردازش اطلاعات به مختصات نقاط گیرنده و انرژی بستگی دارد.
2) چیدن خطوط لرزه نگاری بر اساس مختصات آنها انجام می شود.
3) انتخاب محلهای مورد نظر برای حفاری از روی داده های لرزه نگاری ( بعد از تعبیر و تفسیر ) از روی همان اطلاعات نقشه برداری عملیات صورت می گیرد.
از موارد ذكر شده، مورد سوم به دلایل اقتصادی چون بالا بودن هزینه های حفاری و تمایل زیاد كمپانی ها به كاهش ریسك حفاری، مهمتر از بقیه می باشد.
گروه نقشه برداری، پیش قراول گروهها در عملیات لرزه نگاری می باشد؛ چه در مراحل طراحی جهت شناسایی و تهیه نقشه ای از منطقه و چه در مراحل عملیات برای پیاده کردن و نشانه گذاری نقاط جهت كارهای بعدی.
نقشه برداری شامل مباحث بسیاروسیعی می باشد که می توان به چهار گرایش اصلی آن به شرح ذیل اشاره کرد:
1) ژئودزی (Geodesy ) كه شامل نقشه برداری زمینی ودریایی( هیدروگرافی) بوده و هدف از آن تعیین شکل و میدان ثقل زمین می باشد..
2) فتو گرامتری(Photogrammetry )
3) سیستم اطلاعات مكانی (Geospatial Information System)
4) سنجش از راه دور ( Remote Sensing )
در عملیات لرزه نگاری، بحث نقشه برداری مورد اول مد نظر می باشد.برای این مهم، از تکنولوژی SPG استفاده می شود كه در ادامه مختصری در مورد آن بیان خواهد شد.
GPS یا سیستم تعیین موقعیت جهانی(Global Positioning System) توسط نیروی دریایی آمریكا ابداع شد. هدف از به وجود آوردن این سیستم، تعیین موقعیت ناوگان جنگی ارتش در هر زمان از شبانه روز در هر نقطه از جهان بود. این سیستم از سه بخش تشكیل می شود:
1) بخش فضایی كه متشكل از چند ماهواره می باشد كه سیگنال ارسال می كنند.
2) بخش كنترل زمینی كه موقعیت و سلامت ماهواره ها را کنترل می كند.
3)گیرنده GPS كه در دست استفاده كننده قرار می گیردو برای تعیین موقعیت بکار می رود.
 |
| گیرنده GPS که Leika 530 می باشد |
تعداد ۲۴ ماهواره در6 مدار 4 تایی به دور زمین در گردشند كه این تعداد امكان دیده شدن حداقل 6 یا 7 ماهواره را در هر نقطه ای از زمین در هر زمانی فراهم می سازد. هر ماهواره سیگنالهایی را ارسال می كند. گیرنده ها با دریافت این سیگنالها مختصات محل قرار گرفتن خود را (x,y,z) تعیین می كند. برای تعیین این سه مجهول سه معادله نیاز می باشد كه بنابراین سه ماهواره باید در كار باشند، اما اختلاف ساعت بین ماهواره و گیرنده خطایی را ایجاد می كند كه معادله چهارمی و بالتبع ماهواره چهارمی را می طلبد. برای بالا بردن دقت موقعیت یابی و تصحیح خطاها ماهواره پنجمی هم مورد نیاز می باشد. بنابراین برای تعیین مختصات یك نقطه حداقل به پنج ماهواره نیاز می باشد.
برای تعیین مختصات نقطه ای در سطح زمین باید فاصلهُ ماهواره تا نقطه مشخص شود. این فاصله با دو روش تعیین می شود:
1)Code : دراین روش مدت زمان ارسال موج از ماهواره تا گیرنده مورد نظر می باشد.
2) Phase : در این تكنیك تعداد پریودهای كامل كه موج از ماهواره تا گیرنده طی می كند، مورد توجه است.
روشهای تعیین موقعیت
به طور كلی دو روش برای تعیین موقعیت وجود دارد:
1) Single : تنها یك گیرنده در تعیین موقعیت استفاده می شود.
2) Differential : كه شامل موارد زیر می شود.2-1 ) Static : نقطه ای با مختصات معلوم به عنوان Base درنظر گرفته می شود و گیرنده ای در آن نقطه نصب می شود. گیرنده دومی در نقاط نامعلوم از نظر مختصات قرار می گیرد. بدین ترتیب مختصات نقاط نامعلوم با دقت خوبی تعیین می شوند. استفاده ازBase به بخاطرتصحیح خطاها و بالا بردن دقت می باشد.این روش برای ایجاد شبكهُ GPSاستفاده می شود.
2-2 )Rapid Static : مانند روش اول است با این تفاوت كه در زمان كمتر و برای محدوده های كوچكترو برای گسترش شبکه اولیه انجام می شود.
2-3) Kinematic : یك Base و یك گیرنده متحرك( Rover ) استفاده می شود. برای برداشت عوارص زمین مانند جاده، رودخانه،تهیه نقشه توپوگرافی و... این روش مورد استفاده قرار می گیرد. این روش post process می باشد یعنی اطلاعات برداشت شده در دفتر پردازش شده و مختصات نقاط محاسبه می شود.
 |
| گیرنده ای که در Base مستقر می شود |
2-4) (RTK (Real Time Kinematica: برای برداشت و پیاده سازی استفاده می شود. تفاوتش با روش قبل در این است كه تصحیحات لازم در همان مرحله پیاده سازی نقاط انجام می- شود، در این روش تصحیحات لازم در Base محاسبه شده و توسط یک سیستم رادیویی به Rover ارسال می شود و Rover با استفاده از این تصحیحات نقاط را دقیق پیاده کرده یا برداشت می نماید.
 |
| گیرنده Rover که توسط اپراتور جهت پیاده سازی نقاط مورد استفاده قرار می گیرد |
 |
| گیرنده Rover که توسط اپراتور جهت پیاده سازی نقاط مورد استفاده قرار می گیرد |
برخی ازخطاهای تأثیرگذار بر اطلاعات GPS
- اختلاف ساعت بین ماهواره و گیرنده
- تروپوسفر: از اختلاف شرایط آب و هوایی Base و گیرندهُ دوم ناشی می شود.
- یونوسفر: یونیزاسیون مولكولهای هوا كه سیگنال ارسالی از ماهواره ها را تحت تأثیر قرار می دهد.
-Cycle slip : در صورت وجود مانعی بین گیرنده و ماهواره ها این خطا به وجود می آید كه به دلیل دیده نشدن ماهواره ها توسط گیرنده می باشد.
-Multipath: موانعی مانند دیوارها و خانه های مرتفع باعث می شود كه امواج پس از برخورد به موانع به گیرنده برسند كه اصطلاحاًموج چند مسیره ای می شود.
سیستم GPS بر اساس بیضوی مرجع (84 WGS (World geodetic system می باشد. گیرندهُ مورد استفاده در آغاجاری لایكا سری (530Leica 530) می باشد.
نقاط گیرنده وانرژی توسط گروه نقشه برداری به روش RTK پیاده می شوند. معمولا نقاط گیرنده بایك پرچم آبی ونقاط انرژی بایك پرچم قرمز مشخص می شوند. در حین پیاده سازی نقاط ممكن است به دلایلی مانند نزدیكی به زمینهای كشاورزی، محیطهای مسكونی، كانال آب و ... مجبور شویم كه نقاط به خصوص نقاط انرژی را در جایی غیر از محل اصلیشان قرار دهیم كه اصطلاحاً به آن آفست دادن می گویند. این كار بر عهدهُ گروه نقشه-برداری است كه البته ناظر عملیات باید آن را تأیید كند.
از مواردی كه در نظارت بر كار گروه نقشه برداری باید مورد توجه قرار گیرد، می توان به كنترل روزانهُ کیفیت داده های گروه اشاره كرد. مواردی چون تعداد ماهواره های دیده شده توسط گیرنده ها باید چك شوند. همچنین نظارت بر نحوهُ انجام كار اپراتورها نباید فراموش شود تا مبادا فردی از روی كم توجهی، دقت لازم در پیاده سازی نقاط را از یاد ببرد.
این خلاصه ای از كار گروه نقشه برداری در عملیات لرزه نگاری بود كه سعی شد در آن آشنایی كلی با این گروه به وجود آید.
 |
| یک نقطه گیرنده ( Receiver point ) که نشانه گذاری شده است |
 |
| یک نقطه انرژی ( Source Point ) که نشانه گذاری شده است |
 |
| گروه در حال پیاده سازی نقاط |