ESTIMATION OF WATER SATURATION IN SAND DUNES USING SOURCE-RECEIVER OFFSET. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF OYEKAN MS Thesis Final.pdf Restricted to Repository staff only until 31 December 2025. Download (3MB)

Arabic Abstract

تشكل الأراضي المتصحرة جزءًا كبيرًا من البيئة العالمية وتشكل حوالي ثلث مساحة اليابسة على الأرض. ومن هنا فإن معرفة نسبة المياه الموجودة ضمن المسامات من أبرز المعالم الموجودة في هذه البيئة تحظى بأهمية قصوى، نظرا لدورها المحوري في العديد من الظواهر الجيولوجية والبيئية. تبحث الدراسة في استخدام إزاحة المصدر والمستقبل لتقدير درجة التشبع المائي في الكثبان الرملية مما يوفر فرصة لتقدير مستوى المحتوى المائي أثناء إجراء التجربة الزلزالية في هذه البيئة. لقد قمت بصياغة دالة عمق سرعة الموجة P، VP (z, Sw) ، من نموذج فيزياء الصخور المحدد وحددت دالة موضوعية مناسبة تهدف إلى تقليل الخطأ بين الإزاحة المرصودة والإزاحة المحسوبة باستخدام تتبع الشعاع. اقترحت خطوات لعكس تشبع الماء واختبرت الخطوات المقترحة على البيانات الزلزالية التي تم جمعها باستخدام طريقة تقليدية وعالية الدقة. وتقع قيم التشبع المائي المقلوب ضمن المدى (0.0882 – 0.1514) ومتوسطها 0.1035. تشير المقارنة مع قيم التشبع المخبرية مجتمعة إلى وجود الكثبان الرملية الجافة. أخيرًا، أجريت تحليلات حساسية لتقديم نظرة ثاقبة حول كيفية تأثير التغييرات في المعلمات، مثل أرقام التنسيق، على تقدير تشبع الماء المشتق من انعكاسي.

English Abstract

Desertified lands constitute a significant portion of the global environment and make up about one-third of the earth’s land surface. Hence, possessing knowledge on the proportion of water present within the pore spaces of the most prominent features found in this environment assumes utmost significance, given its pivotal role in many geological and environmental phenomena. The current study investigates the use of source-receiver offset to estimate the degree of water saturation in a sand dune providing an opportunity to estimate the water content level while seismic experiments are being carried out in this environment. I formulated a P-wave velocity depth function, 𝑉𝑃(𝑧, 𝑆𝑤), from established rock physics models and defined a suitable objective function aimed at minimizing the error between the observed offset and the offset calculated using ray tracing. I proposed steps to invert water saturation and tested the proposed steps on seismic data collected using a conventional and high-resolution method. The inverted water saturation values fall within the range of (0.0882 - 0.1514) and have a mean of 0.1035. Comparison with laboratory values of saturation collectively indicate a dry sand dune. Finally, I conducted sensitivity analyses to provide insights into how changes in assumed parameters including mineralogy, porosity, and sphericity factors affect the water saturation estimate derived from my inversion procedure.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Environmental Civil Engineering > Water and Environmental Engineering Earth Sciences
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences
Committee Advisor:	Al-Shuhail, Abdullatif
Committee Members:	Hanafy, Sherif and Benaafi, Mohammed
Depositing User:	HAMMED OYEKAN (g202204900)
Date Deposited:	01 Jan 2025 06:22
Last Modified:	01 Jan 2025 06:22
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143198