بررسی کمی پارامترهای مؤثر بر تفکیک‌پذیری و عمق نفوذ داده‌های سونداژ تشدید مغناطیسی با استفاده از تجزیه مقادیر تکین تابع پیشرو

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد ژئوفیزیک، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استادیار موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.30499/ijg.2022.341360.1421
چکیده

سونداژ تشدید مغناطیسی به دلیل حساسیت مستقیم به هیدروژن مولکول‌های آب، امکان تخمین محتوای آب و رسانندگی هیدرولیکی را فراهم می‌آورد. یکی از مسائل مهم در وارون‌سازی داده‌های ژئوفیزیکی ارزیابی صحت و اطمینان مدل‌های وارون‌شده است. به این معنی که با استفاده از ابزارهای ریاضی میزان قطعیت و یا عدم قطعیت مدل‌های به‌دست آمده از حل مسئله وارون به صورت کمی تعیین ‌گردد و این امر کمک شایانی در تفسیر بهتر مدل‌های ژئوفیزیکی می‌کند. ارزیابی کیفیت مدل‌های هیدروژئوفیزیکی که از وارون‌سازی داده‌های تشدید مغناطیس هسته‌ای سطحی نتیجه می‌شود، ضرورتی اجتناب ناپذیر است. در این پژوهش با استفاده از تجزیه مقادیر تکین تابع پیشرو MRS، ماتریس تفکیک‌پذیری مدل را استخراج می‌شود. در این روش مؤلفه های چون اندازه حلقه، مقدار بیشینه پالس ممان و همچنین شرایط سطح نوفه‌ی محیطی را به عنوان پارامترهای ورودی مؤثر بر تفکیک‌پذیری و عمق نفوذ داده‌های MRS مورد ارزیابی قرار می‌گیرید. تأثیر هر یک از این مؤلفه ها بر روی تفکیک‌پذیری داده‌های MRS از طریق مدل‌های مصنوعی و نیز داده‌های صحرایی سنجیده می‌شود. نتایج عددی نشان می‌دهد که افزایش اندازه حلقه در صورت ثابت بودن بیشینه پالس ممان منجر به افزایش عمق نفوذ و نیز افزایش تفکیک‌پذیری عمودی می‌شود. در حالتی که اندازه حلقه ثابت باشد و بیشینه پالس ممان افزایش یابد موارد مذکور نیز صادق است، یعنی استفاده از پالس ممان‌های بزرگتر باعث بهبود تفکیک‌پذیری عمودی و عمق نفوذ مؤثر داده‌های سونداژ تشدید مغناطیسی می‌شود. از طرفی افزایش سطح نوفه باعث کاهش تفکیک‌پذیری و عمق نفوذ مؤثر می‌شود. نتایج این تحقیق گام مهم در بهینه سازی پارامترهای برداشت با هدف بهبود تفکیک‌پذیری قائم در مدل‌های محتوای آب و زمان آسایش و نیز افزایش عمق نفوذ مؤثر در مطالعات سونداژ تشدید مغناطیسی در برخواهد داشت. همچنین پارامترهای هیدروژئوفیزیکی محتوای آب و زمان آسایش در چارچوب وارون‌سازی چند نمائی و با استفاده از روش GSVD  برآورد می‌شود. با استفاده پارامترهای هیدروژئوفیزیکی منتج شده از مدل‌سازی وارون، علاوه بر تعیین عمق و ضخامت لایه آبخوان، امکان ارزیابی وضعیت هیدروژئولوژیکی آبخوان از لحاظ میزان تخلخل و آبدهی وجود دارد.