Estimation of water saturation in a sand dune using electrical conductivity and seismic methods. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF Master Thesis Report Omar Tarchi.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 14 January 2025. Download (3MB)

Arabic Abstract

يعد تحديد تشبع المياه في الكثبان الرملية أمًرا ضرورًيا ألي نشاط بشري، ال سيما في المناطق الصحراوية حيث يصعب التحقيق في وجود هذا المورد الطبيعي. الهدف من هذه الدراسة هو استخدام االنعكاس المشترك لسرعة الموجة P الزلزالية وقياسات الموصلية )C )لتوصيف تشبع الماء في الكثبان الرملية في المناطق الجافة خالل موسم الجفاف. سيتم تقديم إجراء لعكس تشبع الماء SW من قياسات الموصلية الكهربائية وسرعات الموجات P الزلزالية. تستخدم عملية االنعكاس نموذج معامل االنكسار المعقد )CRIM )الذي يربط موصلية نوع من الرمال بتشبعها ومصفوفة التربة وخصائص سائل المسام. بالنسبة لسرعة الموجة P الزلزالية، سيتم استخدام نموذج Biot-Gassmann للتربة ذات قيم مسامية مماثلة للمسامير الحرجة لكل منها. تم اختبار إجراء االنعكاس على 10 أزواج من قياسات Vp-C تم الحصول عليها في كثبان رملية تقع بالقرب من مطار الدمام في شرق المملكة العربية السعودية. تظهر النتائج لـقيم SW بحد أدنى ،0.04566 بحد أقصى 0.09945 ومتوسط .0.05142 في غضون ذلك، تظهر التجربة لـ SW ما ال يقل عن ،0.01389 بحد أقصى 0.11198 ومتوسط .0.04571 تظهر كل من قيم المياه المقلوبة والمقاسة SW كثبانًا رملًيا جا .

English Abstract

Determination of water saturation (SW) in sand dunes is essential for any human activity, particularly in desert areas where this resource is difficult to investigate. The objective of this study is to use joint inversion of seismic and conductivity (C) measurements to characterize the water saturation in sand dunes in dry areas during the dry season. A procedure for inverting SW from measurements of electric conductivity and seismic P-wave velocities (VP) will be presented. The process of inversion employs the complex refractive index method (CRIM) model, which relates the conductivity of a sand to its saturation, matrix, and pore-fluid properties. For the seismic P-wave velocity, the Gassmann-Hertz Mindlin model will be used for sands with porosity values similar to their respective critical porosities. The inversion procedure was tested on 10 couples of C-VP measurements acquired in a sand dune located near Dammam Airport in eastern Saudi Arabia. The results show for SW a minimum of 0.04566, a maximum of 0.09945 and a median of 0.05142. In the meanwhile, the experiment shows for SW a minimum of 0.01389, a maximum of 0.11198 and a median of 0.04571. Both of inverted and measured water saturation values SW show a dry sand dune, these results are enough in most applications.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Environmental Civil Engineering Civil Engineering > Geotechnical Engineering Civil Engineering > Water and Environmental Engineering Earth Sciences Research > Environment Research > Engineering Physics
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences
Committee Advisor:	Al-Shuhail, Abdullatif
Committee Members:	Hanafy, Sherif and Soupios, Panteleimon
Depositing User:	OMAR TARCHI (g202110230)
Date Deposited:	14 Jan 2024 10:30
Last Modified:	14 Jan 2024 10:30
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142786