Отражательная сейсмология

Эта статья может сбивать с толку или непонятна читателям . Помогите, пожалуйста, прояснить статью . На странице обсуждения может быть обсуждение этого вопроса . ( Октябрь 2017 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Данные сейсмического отражения

Отражение сейсмология (или сейсмические отражения ) представляет собой метод разведочной геофизики , который использует принципы сейсмологии для оценки свойств Земли геологической среды «ы из отраженных сейсмических волн . Для этого метода требуется контролируемый сейсмический источник энергии, такой как динамит или взрыв Tovex , специализированная пневматическая пушка или сейсмический вибратор. Отражательная сейсмология похожа на сонар и эхолокацию . Эта статья о наземных сейсмических исследованиях; для вертикальных сейсмических профилей см. ВСП .

Очертания сейсмического отражения

История [ править ]

Отражения и преломления сейсмических волн на геологических границах раздела в пределах Земли были впервые обнаружены при регистрации сейсмических волн, вызванных землетрясениями. Базовая модель глубинных недр Земли основана на наблюдениях сейсмических волн, генерируемых землетрясениями, проходящих через недра Земли (например, Mohorovičić, 1910). ^[1] Использование созданных человеком сейсмических волн для детального картирования геологии верхних нескольких километров земной коры последовало вскоре после этого и получило развитие в основном благодаря коммерческим предприятиям, особенно нефтяной промышленности.

Разведка сейсмических отражений выросла из метода исследования сейсмической рефракции , который использовался для поиска нефти, связанной с соляными куполами . ^[2] Людгер Минтроп , немецкий маркшейдер, в 1914 году изобрел механический сейсмограф, который он успешно использовал для обнаружения соляных куполов в Германии. В 1919 году он подал заявку на патент Германии, который был выдан в 1926 году. В 1921 году он основал компанию Seismos, которую наняли для проведения сейсморазведки в Техасе и Мексике, что привело к первому коммерческому открытию нефти с использованием метода рефракционной сейсморазведки в 1924 году. ^[3]Открытие в 1924 году соляного купола Орчард в Техасе привело к буму сейсмических исследований рефракции вдоль побережья Мексиканского залива, но к 1930 году этот метод привел к открытию большей части неглубоких соляных куполов Луанна , и сейсмический метод рефракции исчез. ^[2]

Канадский изобретатель Реджинальд Фессенден первым придумал использовать отраженные сейсмические волны для определения геологии. Первоначально его работа была посвящена распространению акустических волн в воде, мотивированных затоплением «Титаника» айсбергом в 1912 году. Он также работал над методами обнаружения подводных лодок во время Первой мировой войны . Он подал заявку на первый патент на метод сейсморазведки в 1914 году, который был выдан в 1917 году. Из-за войны он не смог развить эту идею. Джон Clarence Karcher обнаружил сейсмические отражения независимо, работая в США бюро стандартов (теперь Национальный институт стандартов и технологий) о методах звуковой локации для обнаружения артиллерии . В ходе обсуждения с коллегами возникла идея, что эти размышления могут помочь в разведке месторождений нефти . Вместе с несколькими другими, многие из которых связаны с Университетом Оклахомы , Карчер помог сформировать Геологическую инженерную компанию , зарегистрированную в Оклахоме в апреле 1920 года. Первые полевые испытания были проведены недалеко от Оклахома-Сити, штат Оклахома, в 1921 году.

Многие в нефтяной промышленности скептически относились к ранней сейсмологии с отражением. Один из первых сторонников этого метода прокомментировал:

«Как человек, который лично пытался внедрить этот метод в общую консультационную практику, старший писатель определенно может вспомнить много раз, когда размышления даже не рассматривались наравне с гадальной жезлой, по крайней мере, у этого устройства была традиция». ^[4]

Инженерно-геологическая компания закрылась из-за падения цен на нефть. В 1925 году цены на нефть восстановились, и Керхер помог сформировать Geophysical Research Corporation (GRC) как часть нефтяной компании Amerada . В 1930 году Карчер покинул GRC и помог основать Geophysical Service Incorporated (GSI). GSI была одной из самых успешных компаний-подрядчиков в области сейсморазведки на протяжении более 50 лет и была материнской компанией еще более успешной компании Texas Instruments . Один из первых сотрудников GSI Генри Сальватори покинул эту компанию в 1933 году, чтобы основать другого крупного подрядчика по сейсморазведке, Western Geophysical . Многие другие компании, использующие сейсмологию отражений при разведке углеводородов, гидрологии, инженерные исследования и другие приложения были сформированы с момента изобретения метода. Крупнейшие сервисные компании в последние годы включали CGG , ION Geophysical , Petroleum Geo-Services , Polarcus , TGS и WesternGeco , но после обвала цен на нефть в 2015 году поставщики сейсмических услуг продолжали испытывать финансовые трудности, такие как Polarcus ^{[5], в} то время как компании, которые всего десять лет назад были лидерами отрасли сейсморазведки, такие как CGG ^[6] и WesternGeco ^[7] теперь полностью удалились из среды сбора сейсмических данных и реструктурировали, чтобы сосредоточиться на своих существующих библиотеках сейсмических данных, управлении сейсмическими данными и нефтесервисных услугах, не связанных с сейсмическими исследованиями.

Краткое описание метода [ править ]

Сейсмические волны - это механические возмущения, которые распространяются по Земле со скоростью, зависящей от акустического импеданса среды, в которой они распространяются. Акустический (или сейсмический) импеданс Z определяется уравнением:

${\ Displaystyle Z = v \ rho \}$,

где v - скорость сейсмической волны, а ρ ( греч. rho ) - плотность породы.

Когда сейсмическая волна, проходящая через Землю, встречает границу раздела между двумя материалами с разными акустическими импедансами, часть энергии волны будет отражаться от границы раздела, а часть преломляться через поверхность раздела. По сути, метод сейсмического отражения состоит из генерации сейсмических волн и измерения времени, необходимого для того, чтобы волны прошли от источника, отразились от границы раздела и были обнаружены группой приемников (или геофонов ) на поверхности. ^[8] Зная время прохождения от источника до различных приемников и скорость сейсмических волн, геофизик затем пытается восстановить пути волн, чтобы построить изображение геологической среды.

Как и другие геофизические методы, сейсмология отражений может рассматриваться как разновидность обратной задачи . То есть, учитывая набор данных, собранных экспериментально, и физические законы, применимые к эксперименту, экспериментатор желает разработать абстрактную модель.исследуемой физической системы. В случае сейсмологии отражений экспериментальные данные представляют собой записанные сейсмограммы, а желаемый результат - модель структуры и физических свойств земной коры. Как и в случае с другими типами обратных задач, результаты, полученные с помощью сейсмологии отражений, обычно не уникальны (более одной модели адекватно соответствуют данным) и могут быть чувствительны к относительно небольшим ошибкам при сборе, обработке или анализе данных. По этим причинам следует проявлять большую осторожность при интерпретации результатов сейсморазведки на отражение.

Эксперимент с отражением [ править ]

Общий принцип сейсмического отражения состоит в том, чтобы посылать упругие волны (с использованием источника энергии, такого как взрыв динамита или вибросейс ) в Землю, где каждый слой внутри Земли отражает часть энергии волны назад и позволяет остальным преломляться. Эти отраженные энергетические волны записываются в течение заранее определенного периода времени (называемого длиной записи) приемниками, которые обнаруживают движение земли, на которой они находятся. На суше обычно используется небольшой портативный прибор, известный как геофон , который преобразует движение грунта в аналоговый электрический сигнал. В воде гидрофоныиспользуются, которые преобразуют изменения давления в электрические сигналы. Реакция каждого приемника на одиночный выстрел известна как «след» и записывается на устройство хранения данных , затем местоположение выстрела перемещается, и процесс повторяется. Обычно записанные сигналы подвергаются значительной обработке, прежде чем они будут готовы к интерпретации, и это область значительных активных исследований в промышленности и академических кругах. В целом, чем сложнее геология исследуемой области, тем более сложные методы требуются для устранения шума и повышения разрешения. Современные сейсмические исследования отражений содержат большой объем данных и поэтому требуют больших объемов компьютерной обработки, часто выполняемой на суперкомпьютерах иликомпьютерные кластеры . ^{[ необходима цитата ]}

Отражение и передача при нормальном падении [ править ]

Когда сейсмическая волна встречает границу между двумя материалами с разными акустическими импедансами, часть энергии в волне будет отражаться на границе, а часть энергии будет передаваться через границу. Амплитуды отраженной волны прогнозируется путем умножения амплитуды падающей волны сейсмического коэффициент отражения , определяется импеданс контраст между этими двумя материалами.${\ displaystyle R}$

Для волны, которая падает на границу при нормальном падении (лобовой), выражение для коэффициента отражения просто

${\ displaystyle R = {\ frac {Z_ {2} -Z_ {1}} {Z_ {2} + Z_ {1}}}}$,

где и - импеданс первой и второй среды соответственно.${\ displaystyle Z_ {1}}$${\ displaystyle Z_ {2}}$

Точно так же амплитуда падающей волны умножается на коэффициент передачи, чтобы предсказать амплитуду волны, прошедшей через границу. Формула для коэффициента передачи при нормальном падении:

${\displaystyle T=1-R={\frac {2Z_{1}}{(Z_{2}+Z_{1})}}}$. ^[9]

Поскольку сумма квадратов амплитуд отраженной и прошедшей волны должна быть равна квадрату амплитуды падающей волны, легко показать, что

${\displaystyle Z_{1}(1-R^{2})={\frac {Z_{1}(Z_{2}+Z_{1})^{2}-Z_{1}(Z_{2}-Z_{1})^{2}}{(Z_{2}+Z_{1})^{2}}}={\frac {4Z_{2}Z_{1}^{2}}{(Z_{2}+Z_{1})^{2}}}=Z_{2}T^{2}}$.

Наблюдая за изменениями силы отражателей, сейсмологи могут сделать выводы об изменениях сейсмического сопротивления. В свою очередь, они используют эту информацию, чтобы сделать вывод об изменениях свойств горных пород на границе раздела, таких как плотность и модуль упругости . ^{[ необходима цитата ]}

Отражение и передача при ненормальном падении [ править ]

Ситуация значительно усложняется в случае ненормального падения из-за преобразования мод между P-волнами и S-волнами и описывается уравнениями Цепприца . В 1919 году Карл Зепприц вывел 4 уравнения, которые определяют амплитуды отраженных и преломленных волн на плоской границе раздела для падающей P-волны в зависимости от угла падения и шести независимых упругих параметров. ^[8] Эти уравнения имеют 4 неизвестных и могут быть решены, но они не дают интуитивного понимания того, как амплитуды отражения меняются в зависимости от свойств породы. ^[10]

Коэффициенты отражения и передачи, которые определяют амплитуду каждого отражения, изменяются в зависимости от угла падения и могут использоваться для получения информации (среди прочего) о содержании жидкости в породе. Практическому использованию феномена ненормального падения, известного как AVO (см. Зависимость амплитуды от смещения ), способствовала теоретическая работа по получению работоспособных приближений к уравнениям Цепприца.и за счет достижений в области компьютерной обработки. Исследования AVO пытаются с некоторым успехом предсказать содержание жидкости (нефть, газ или вода) в потенциальных коллекторах, снизить риск бурения непродуктивных скважин и выявить новые нефтяные залежи. Наиболее часто используемое трехчленное упрощение уравнений Цепприца было разработано в 1985 году и известно как «уравнение Шуи». Дальнейшее двухчленное упрощение, известное как «приближение Шуи», действительно для углов падения менее 30 градусов (обычно в случае сейсморазведки) и приведено ниже: ^[11]

${\displaystyle R(\theta )=R(0)+G\sin ^{2}\theta }$

где = коэффициент отражения при нулевом удалении (нормальное падение); = Градиент AVO, описывающий поведение отражения на промежуточных удалениях и = угол падения. Это уравнение сводится к уравнению нормального падения при = 0.${\displaystyle R(0)}$${\displaystyle G}$${\displaystyle (\theta )}$${\displaystyle (\theta )}$

Интерпретация отражений [ править ]

Время, необходимое для того, чтобы отражение от конкретной границы достигло геофона, называется временем прохождения . Если скорость сейсмических волн в породе известна, то время пробега можно использовать для оценки глубины до отражателя. Для простой вертикально бегущей волны время прохождения от поверхности до отражателя и обратно называется двусторонним временем (TWT) и определяется формулой${\displaystyle t}$

${\displaystyle t=2{\frac {d}{V}}}$,

где - глубина отражателя, - скорость волны в породе.${\displaystyle d}$${\displaystyle V}$

Серию явно связанных отражений на нескольких сейсмограммах часто называют событием отражения . Путем сопоставления событий отражения сейсмолог может создать расчетное поперечное сечение геологической структуры, которая породила отражения. Интерпретация больших съемок обычно выполняется программами, использующими высококачественную трехмерную компьютерную графику .

Источники шума [ править ]

В дополнение к отражениям от границ раздела в геологической среде существует ряд других сейсмических откликов, обнаруживаемых приемниками, которые либо нежелательны, либо не нужны:

Воздушная волна [ править ]

Воздушная волна распространяется непосредственно от источника к приемнику и является примером когерентного шума . Его легко узнать, потому что он движется со скоростью 330 м / с, скорость звука в воздухе.

Крен земли / волна Рэлея / волна Шольте / поверхностная волна [ править ]

Рэлея волны , как правило , распространяется вдоль свободной поверхности твердого тела, но упругие константы и плотность воздуха очень мала по сравнению с теми , горных пород , так что поверхность Земли находится примерно в свободной поверхности . Волны Рэлея с низкой скоростью, низкой частотой и высокой амплитудой часто присутствуют на сейсмических записях и могут скрывать сигнал, ухудшая общее качество данных. Они известны в отрасли как «грунтовые волны» и представляют собой пример когерентного шума, который можно ослабить с помощью тщательно разработанной сейсмической разведки. ^[12] Шольте волна похожа на первый рулон , но происходит на морской день (жидкость / твердое тело интерфейса) , и , возможно , он может скрыть и замаскировать глубокие отражения в морских сейсмических записях.^[13] Скорость этих волн зависит от длины волны, поэтому говорят, что они являются дисперсионными, а форма волнового потока меняется с расстоянием. ^[14]

Рефракция / Головная волна / Коническая волна [ править ]

Головная волна преломляется на границе раздела, перемещаясь по ней в нижней среде, и вызывает колебательное движение, параллельное границе раздела. Это движение вызывает возмущение в верхней среде, которое обнаруживается на поверхности. ^[8] То же явление используется при сейсмической рефракции .

Множественное отражение [ править ]

Событие в сейсмической записи, вызвавшее более одного отражения, называется множественным . Множественные сигналы могут быть либо короткими (колышки), либо длинными, в зависимости от того, мешают они первичным отражениям или нет. ^{[15] [16]}

Множественные волны от дна водоема и от границы раздела воздух-вода являются обычным явлением в морских сейсмических данных и подавляются обработкой сейсмических данных .

Культурный шум [ править ]

Культурный шум включает в себя шум от погодных явлений, самолетов, вертолетов, электрических опор и кораблей (в случае морских съемок), все из которых могут быть обнаружены приемниками.

Приложения [ править ]

Отражательная сейсмология широко используется в ряде областей, и ее приложения можно разделить на три группы ^[17], каждая из которых определяется глубиной исследования:

• Приповерхностные приложения - приложение, предназначенное для понимания геологии на глубинах до примерно 1 км, обычно используется для инженерных и экологических изысканий, а также для разведки угля ^[18] и полезных ископаемых. ^[19] Недавно разработанное приложение для сейсмического отражения предназначено для геотермальных энергетических исследований ^[20], хотя в этом случае глубина исследования может достигать 2 км. ^[21]
• Разведка углеводородов - используется в углеводородной промышленности для получения с высоким разрешением карты контрастов акустического импеданса на глубинах до 10 км в пределах геологической среды. Это можно комбинировать с анализом сейсмических атрибутов и другими инструментами разведочной геофизики и использовать, чтобы помочь геологам построить геологическую модель интересующей области.
• Разведка полезных ископаемых - Традиционный подход к приповерхностной (<м 300) разведки полезных ископаемых было использование геологического картирования, геохимического анализа и использования воздушных и наземных потенциальных полевых методов, в частности , для исследования с нуля, ^[22] в В последние десятилетия сейсморазведка на отражение стала действенным методом разведки в твердых горных породах.
• Исследования земной коры - изучение структуры и происхождения земной коры , вплоть до разрыва Мохо и за его пределами, на глубинах до 100 км.

Метод, подобный отражательной сейсмологии, который использует электромагнитные вместо упругих волн и имеет меньшую глубину проникновения, известен как георадар или георадар.

Разведка углеводородов [ править ]

Отражательная сейсмология, более известная как «сейсмическое отражение» или сокращенно «сейсмическая» в углеводородной промышленности, используется геологами-нефтяниками и геофизиками для картирования и интерпретации потенциальных нефтяных коллекторов . Размер и масштаб сейсмических исследований увеличились вместе со значительным увеличением мощности компьютеров с конца 20 века. Это привело к тому, что сейсмическая отрасль перешла от кропотливого - и поэтому редко - получения небольших трехмерных съемок в 1980-х годах к регулярному получению крупномасштабных трехмерных съемок с высоким разрешением. Цели и основные принципы остались прежними, но методы немного изменились с годами.

Основными средами для сейсмической разведки углеводородов являются суша, переходная зона и море:

Земля. Наземная среда охватывает почти все типы местности, существующие на Земле, и каждый из них имеет свои логистические проблемы. Примерами такой среды являются джунгли, пустыня, арктическая тундра, лес, городские районы, горные районы и саванна.

Переходная зона (TZ) - переходная зона считается районом, где суша встречается с морем, что создает уникальные проблемы, поскольку вода слишком мелкая для больших сейсмических судов, но слишком глубокая для использования традиционных методов сбора данных на суше. Примерами такой среды являются дельты рек, болота ^[23], коралловые рифы, прибрежные зоны приливов и прибоя. Сейсмические бригады переходной зоны часто работают на суше, в переходной зоне и в мелководной морской среде над одним проектом, чтобы получить полную карту недр.

Морской - морская зона находится либо в мелководных районах (глубины от 30 до 40 метров обычно считаются мелководными районами для морских сейсмических операций 3D), либо в глубоководных районах, обычно связанных с морями и океанами (например, Мексиканский залив).

Сбор сейсмических данных [ править ]

Сбор сейсмических данных - это первый из трех отдельных этапов сейсморазведки, два других - обработка сейсмических данных и интерпретация сейсмических данных. ^[24]

Сейсмические исследования обычно разрабатываются национальными нефтяными компаниями и международными нефтяными компаниями, которые нанимают для их проведения сервисные компании, такие как CGG , Petroleum Geo-Services и WesternGeco . Затем для обработки данных нанимается другая компания, хотя часто это может быть та же компания, которая проводила опрос. Наконец, готовый объем сейсмических данных доставляется нефтяной компании для геологической интерпретации.

Приобретение земельного участка [ править ]

Наземные сейсморазведочные работы, как правило, представляют собой крупные объекты, требующие сотни тонн оборудования и задействующие от нескольких сотен до нескольких тысяч человек, размещенные на обширных территориях в течение многих месяцев. ^[25] Существует ряд опций, доступных для контролируемого сейсмического источника при наземной съемке, и наиболее распространенными вариантами являются вибросейсмические и динамитные. Вибросейсмический сигнал - это неимпульсный источник, дешевый и эффективный, но для работы на котором требуется ровная поверхность, что затрудняет его использование на неосвоенных территориях. Метод включает в себя один или несколько тяжелых вездеходов, которые опускают на землю стальную пластину, которая затем подвергается вибрации с определенным распределением частоты и амплитудой. ^[26] Он производит низкую плотность энергии, что позволяет использовать его в городах и других населенных пунктах, где динамит может нанести значительный ущерб, хотя большой вес, прикрепленный к грузовику вибросейсмической машины, может нанести ущерб окружающей среде. ^[27] Динамит - это импульсный источник, который считается идеальным геофизическим источником, поскольку он производит почти идеальную импульсную функцию, но имеет очевидные экологические недостатки. В течение долгого времени это был единственный сейсмический источник, доступный до тех пор, пока около 1954 года не было введено снижение веса ^[28].позволяя геофизикам находить компромисс между качеством изображения и экологическим ущербом. По сравнению с вибросейсмическим аппаратом динамит также неэффективен с точки зрения эксплуатации, поскольку необходимо просверлить каждую точку источника и поместить динамит в отверстие.

В отличие от морских сейсмических исследований, геометрия суши не ограничивается узкими путями сбора данных, что означает, что обычно регистрируется широкий диапазон смещений и азимутов, и самая большая проблема заключается в увеличении скорости сбора данных. Скорость производства, очевидно, контролируется тем, насколько быстро источник (в данном случае вибросейс) может быть запущен, а затем перейти к следующему месту источника. Были предприняты попытки использовать несколько сейсмических источников одновременно для повышения эффективности разведки, и успешным примером этого метода является независимое одновременное сканирование (ISS). ^[29]

Сейсмическая разведка на суше требует существенной материально-технической поддержки; Помимо повседневных сейсмических работ, в главном лагере должна быть также поддержка для мероприятий по пополнению запасов, медицинской поддержки, задач по обслуживанию лагеря и оборудования, безопасности, смены персонала и утилизации отходов. Некоторые операции могут также управлять небольшими «летными» лагерями, которые создаются удаленно, где расстояние слишком велико для ежедневного возвращения в основной лагерь, и они также будут часто нуждаться в материально-технической поддержке.

Приобретение морской разведки (буксируемая коса) [ править ]

Морские сейсмические исследования с буксируемыми косами проводятся с использованием специализированных сейсмических судов, которые буксируют один или несколько кабелей, известных как косы, чуть ниже поверхности, обычно на расстоянии 5-15 метров в зависимости от спецификации проекта, которые содержат группы гидрофонов (или группы приемников) по всей их длине (см. диаграмму). Современные косы обычно буксируют за кормой несколько кос, которые могут быть прикреплены к подводным крыльям, обычно известным как двери или лопасти, которые позволяют буксировать несколько кос в сторону правого и левого борта судна. Современная технология буксировки кос, такая как на судах серии Ramform, эксплуатируемых PGS, построенных в период с 2013 по 2017 год ^[30]увеличил количество кос в общей сложности до 24 на этих судах. Для судов такого типа грузоподъемность нередко бывает, что стример, растянутый по корме от «двери до двери», превышает одну морскую милю. Точная конфигурация кос в любом проекте с точки зрения длины кос, разделения кос, длины группы гидрофонов, а также смещения или расстояния между центром источника и приемниками будет зависеть от интересующей геологической области ниже морского дна, которую представляет заказчик. пытаюсь получить данные из.

Суда-косы также буксируют источники высокой энергии, в основном массивы воздушных пушек высокого давления, которые работают под давлением 2000 фунтов на квадратный дюйм, которые стреляют вместе, чтобы создать настроенный энергетический импульс на морское дно, от которого отраженные энергетические волны записываются на группы приемников кос. Массивы пушек настроены, то есть частотная характеристика образовавшегося воздушного пузыря из массива при выстреле может быть изменена в зависимости от комбинации и количества пушек в определенном массиве и их индивидуальных объемов. Пистолеты могут быть расположены по отдельности в массиве или могут быть объединены в группы. Обычно массивы источников имеют объем от 2000 кубических дюймов до 7000 кубических дюймов, но это будет зависеть от конкретной геологии района исследования.

Морские сейсморазведочные работы генерируют значительный объем данных ^[31] из-за размеров современных буксируемых косаток и их возможностей буксировки.

Сейсмическое судно с двумя источниками и буксирующей одной косой известно как узкоазимутальная буксируемая коса (или NAZ или NATS). К началу 2000-х годов было признано, что этот тип сбора данных был полезен для первоначальной разведки, но недостаточен для разработки и добычи ^[32], в которых скважины необходимо было точно позиционировать. Это привело к разработке многоазимутальной буксируемой косы (MAZ), которая пыталась преодолеть ограничения линейной схемы сбора данных при съемке NATS путем получения комбинации съемок NATS на разных азимутах (см. Диаграмму). ^[33] Это успешно обеспечило увеличенную освещенность недр и лучшее соотношение сигнал / шум.

Сейсмические свойства соли создают дополнительную проблему для морских сейсмических исследований, она ослабляет сейсмические волны, а ее структура содержит выступы, которые трудно отобразить. Это привело к другому варианту типа съемки NATS, широкоазимутальной буксируемой косе (или WAZ или WATS), и впервые она была испытана на месторождении Mad Dog в 2004 году ^[34]. В этом типе исследования участвовало 1 судно, буксировавшее только комплект из 8 кос, и 2 отдельных судна, буксирующих сейсмические источники, которые были расположены в начале и в конце последней линии приема (см. Диаграмму). Эта конфигурация была «выложена плиткой» 4 раза, при этом судно-приемник каждый раз удалялось все дальше от судов-источников и в конечном итоге создавало эффект съемки с 4-кратным количеством кос. Конечным результатом стал набор сейсмических данных с большим диапазоном и более широкими азимутами, что стало прорывом в построении сейсмических изображений. ^{[32] В} настоящее время это три распространенных типа сейсморазведки с морской буксируемой косой.

Приобретение морской разведки (Ocean Bottom Seismic (OBS)) [ править ]

Съемка морских исследований не ограничивается только сейсмическими судами; также можно проложить кабели геофонов и гидрофонов на морском дне аналогично тому, как кабели используются при наземной сейсмической разведке, и использовать отдельное судно-источник. Этот метод был первоначально разработан в связи с производственной необходимостью для проведения сейсмических исследований в областях с препятствиями, таких как производственные платформы , без ущерба для качества получаемого изображения. ^[35] Океанические донные кабели (OBC) также широко используются в других областях, где сейсмическое судно не может использоваться, например, на мелководье (глубина воды <300 м) и в условиях переходной зоны, и могут быть развернуты с помощью дистанционно управляемых подводных аппаратов ( ТПА) в глубокой воде, когдаоценивается повторяемость (см. 4D ниже). В обычных исследованиях OBC используются двухкомпонентные приемники, сочетающие датчик давления ( гидрофон ) и датчик вертикальной скорости частиц (вертикальный геофон ), но более поздние разработки расширили метод за счет использования четырехкомпонентных датчиков, то есть гидрофона и трех ортогональных геофонов. Датчики Четыре компоненты имеет преимущество быть в состоянии записывать поперечные волны , ^[36] , которые не проходят через воду , но все еще могут содержать ценную информацию.

В дополнение к эксплуатационным преимуществам, OBC также имеет геофизические преимущества по сравнению с традиционной съемкой NATS, которые возникают из-за увеличения кратности и более широкого диапазона азимутов, связанных с геометрией съемки. ^[37] Однако, как и при съемке суши, более широкие азимуты и увеличенная кратность имеют свою цену, а возможности крупномасштабных съемок OBC сильно ограничены.

В 2005 году донные узлы океана (OBN) - расширение метода OBC, в котором используются бескабельные приемники с батарейным питанием, размещенные на большой глубине, - были впервые испытаны на нефтяном месторождении Atlantis в партнерстве между BP и Fairfield Geotechnologies . ^[38] Размещение этих узлов может быть более гибким, чем размещение кабелей в OBC, и их легче хранить и развертывать из-за их меньшего размера и меньшего веса.

Приобретение морской разведки (Ocean Bottom Nodes (OBN)) [ править ]

Развитие узловой технологии явилось прямым развитием технологии морского дна, т. Е. Этой способности размещать гидрофон в прямом контакте с морским дном, чтобы исключить морское дно и гидрофонное пространство морской воды, которое существует с технологией буксируемых кос. Сама по себе концепция гидрофона дна океана не нова и использовалась в течение многих лет в научных исследованиях, но ее быстрое использование в качестве методологии сбора данных при разведке нефти и газа произошло относительно недавно.

Узлы представляют собой автономные 4-компонентные блоки, которые включают гидрофон и три датчика ориентации горизонтальной и вертикальной оси. Их физические размеры варьируются в зависимости от требований к конструкции и производителя, но в целом узлы имеют тенденцию весить более 10 килограммов на единицу, чтобы противодействовать проблемам плавучести и уменьшить вероятность перемещения по морскому дну из-за течений или приливов.

Узлы могут использоваться в районах, куда суда-косы не могут безопасно войти, поэтому для безопасного плавания узловых судов и до развертывания узлов обычно проводится батиметрическая съемка морского дна в районе съемки с использованием технологии бокового обзора для картирования. Подробная топография морского дна . Это позволит выявить любые возможные опасности, которые могут повлиять на безопасную навигацию узловых и исходных судов, а также выявить любые проблемы для развертывания узлов, включая подводные препятствия, обломки, инфраструктуру месторождения нефти или внезапные изменения глубины воды от подводных скал, каньонов или других мест, где узлы может быть нестабильным или плохо соединяться с морским дном.

В отличие от операций OBC, узловое судно не подключается к узловой линии, тогда как донные кабели океана должны быть физически присоединены к судну-регистратору для записи данных в режиме реального времени. Что касается узлов, до тех пор, пока узлы не будут восстановлены и данные с них не будут получены (сбор - это отраслевой термин, используемый для удаления данных с восстановленного узла, когда он помещается в компьютеризированную систему, которая копирует данные жесткого диска с узла), существует Предполагается, что данные будут записаны, поскольку в рабочем состоянии узла нет элемента контроля качества в реальном времени, поскольку они являются самодостаточными и не подключены к какой-либо системе после их развертывания. В настоящее время технология хорошо зарекомендовала себя и очень надежна, и как только узел и его система аккумуляторов соответствуют всем установленным критериям, появляется высокая степень уверенности в том, что узел будет работать, как указано.Техническое время простоя во время проектов узлов, т. Е. Сбои отдельных узлов во время развертывания, обычно выражаются в процентах от общего числа развернутых узлов.

Узлы питаются от внутренней перезаряжаемой литий-ионной батареи.пакеты или сменные неперезаряжаемые батареи - конструкция и технические характеристики узла будут определять, какая технология аккумуляторов будет использоваться. Срок службы батареи узлового блока является критическим фактором при разработке узлового проекта; это связано с тем, что после разрядки батареи на узле собранные данные больше не хранятся на твердотельном жестком диске, и все данные, записанные с момента развертывания на морском дне, будут потеряны. Следовательно, узел с 30-дневным сроком службы батареи должен быть развернут, записывать данные, восстанавливать и использовать в течение этого 30-дневного периода. Это также связано с количеством узлов, которые должны быть развернуты, поскольку это также тесно связано с временем автономной работы.Если развернуто слишком много узлов и ресурсов бригады OBN недостаточно для их восстановления во времени или внешних факторов, таких как операции восстановления, ограничивающие неблагоприятные погодные условия, батареи могут разрядиться, и данные могут быть потеряны. Одноразовые или неперезаряжаемые батареи также могут стать серьезной проблемой при обращении с отходами, поскольку батареи необходимо транспортировать на место работы и обратно, а разряженные батареи утилизировать на берегу лицензированным подрядчиком.

Еще одно важное соображение - это синхронизация хронирования отдельных узловых блоков синхронизации с внутренней коррекцией дрейфа часов. Любая ошибка при правильной синхронизации узлов до их развертывания может привести к созданию непригодных для использования данных. Поскольку получение узлов часто бывает разнонаправленным и из нескольких источников одновременно в течение 24 часов, для точной обработки данных жизненно важно, чтобы все узлы работали в одно и то же время.

Тип и спецификация узла будут определять дизайн системы обработки узлов, а также режимы развертывания и восстановления. В настоящее время существует два основных подхода; узел на тросе и операции с дистанционным управлением.

Узел на веревке

Этот метод требует, чтобы узел был прикреплен к стальной проволоке или веревке с высокими техническими характеристиками. Каждый узел будет равномерно распределен вдоль каната, который будет иметь специальные фитинги для надежного соединения узла с канатом, например, каждые 50 метров в зависимости от проекта участка. Затем этот канат укладывается специализированным узловым судном с использованием системы манипулирования узлами, обычно с динамическим позиционированием.вдоль заранее заданной узловой линии. Узлы «приземляются» на заранее нанесенные позиции с согласованным и приемлемым радиусом погрешности, например, узел должен быть размещен в радиусе 12,5 метров от положений навигационного предварительного построения. Они часто сопровождаются пингерами, небольшими транспондерами, которые могут быть обнаружены подводным акустическим датчиком позиционирования, который позволяет судну-сигнализатору или самому узловому судну устанавливать определенное положение на морском дне для каждого узла при развертывании. В зависимости от контракта, пингеры могут быть расположены, например, на каждом узле или на каждом третьем узле. Pinging и pinging equipment - это отраслевое сокращение для использования USBL или систем акустического позиционирования с ультракороткой базовой линией, которые взаимодействуют с судовым дифференциальным GPS. или навигационное оборудование дифференциальной системы глобального позиционирования.

Линии узлов обычно восстанавливаются путем перетаскивания якоря или грейферного крюка, чтобы восстановить узловую линию обратно на борт судна. Системы обработки на судах узлов используются для хранения, развертывания и восстановления узлов, и их конкретная конструкция будет зависеть от конструкции узла. Маленькие узлы могут включать элемент ручной обработки, тогда как более крупные узлы автоматически обрабатываются роботизированными системами для перемещения, хранения, перезарядки и сбора узлов. Узловые суда также используют такие системы, как намоточные устройства, для управления канатными линиями и канатные бункеры для хранения многокилометровых канатов, часто переносимых на борту узлов на канатных судах.

Узел на веревке обычно используется там, где в пределах участка есть мелководье, например, менее 100 метров или переходная зона вблизи пляжа. Для более глубоководных операций используется судно динамического позиционирования для обеспечения точного развертывания узлов, но у этих более крупных судов есть ограничение относительно того, как далеко от берега они могут безопасно пройти; обычная отсечка будет на глубине от 15 до 20 метров в зависимости от судна и его подводного оборудования. Затем специальные мелководные лодки можно использовать для развертывания и подъема узлов на глубинах от 1 до 3 метров. Эти мелководные узлы затем можно использовать для связи с геофонами на берегу, чтобы обеспечить последовательный переход сейсмических линий от воды к суше.

У этого подхода есть некоторые проблемы, которые делают их уязвимыми для ущерба или потерь по проекту, и все они должны быть оценены и смягчены. Поскольку узлы, соединенные вместе на тросе, находятся на дне моря без присмотра: их можно перемещать из-за сильных течений, тросы могут зацепиться за препятствия на морском дне, их можно тащить за якоря сторонних судов и ловить траловыми рыболовными судами. Угроза этих типов потенциальных опасностей для этого оборудования обычно должна выявляться и оцениваться на этапе планирования проекта, особенно в местах расположения нефтяных месторождений, где имеются устья скважин, трубопроводы и другие подводные конструкции и где необходимо избегать любого контакта с ними, что обычно достигается путем принятие зон отчуждения. Так как линии узлов могут быть перемещены после развертывания,вопрос о положении узла при восстановлении является критическим, и поэтому позиционирование во время развертывания и восстановления является стандартной проверкой контроля качества навигации. В некоторых случаях может потребоваться восстановление и повторная прокладка узловых линий, если узлы переместились за пределы спецификаций контракта.

Развертывание ROV

В этом методе используется технология ROV ( дистанционно управляемый подводный аппарат ) для обработки и размещения узлов в их заранее обозначенных положениях. Этот тип развертывания и метода восстановления использует корзину, полную узлов, которая опускается в воду. ROV соединится с корзиной совместимых узлов и удалит отдельные узлы из лотка в заранее определенном порядке. Каждый узел будет помещен в назначенную ему позицию перед печатью. При восстановлении процесс работает в обратном порядке; узел, который должен быть восстановлен, подбирается ROV, помещается в лоток корзины узлов до тех пор, пока корзина не будет заполнена, когда он поднимается обратно на поверхность. Корзина возвращается на сосуд узла, узлы извлекаются из корзины и собираются.

Операции с дистанционным управлением обычно используются для проектов глубоководных узлов, часто на глубине до 3000 метров в открытом океане. Однако есть некоторые проблемы с операциями с дистанционным управлением, которые необходимо учитывать. Операции с ROV обычно сложны, особенно операции с глубоководными ROV, поэтому требования к периодическому техническому обслуживанию могут повлиять на производство. Шлангокабель и другие высокотехнологичные запасные части для ROV могут быть чрезвычайно дорогими, а ремонт ROV, который требует поддержки береговых или сторонних специалистов, остановит проект узла. Из-за экстремальных глубин воды скорость развертывания и восстановления узлов будет намного ниже из-за времени, необходимого для перехода корзины узлов с поверхности на дно, и почти наверняка будут ограничения погодных или морских условий для операций ROV в районах открытого океана. В логистике для поддержки операций вдали от берега также может быть проблематичным для регулярных операций по пополнению запасов, бункеровке и смене экипажа.

Покадровая съемка (4D) [ править ]

Интервальная съемка или четырехмерная съемка - это трехмерная сейсмическая съемка, повторяющаяся через определенный период времени, термин четырехмерный относится к четвертому измерению, которым в данном случае является время. Интервальная съемка проводится для того, чтобы наблюдать за изменениями коллектора во время добычи и идентифицировать области, где есть препятствия для потока, которые могут быть не обнаружены при традиционной сейсморазведке. Интервальная съемка состоит из базовой съемки и контрольной или повторной съемки, проводимой после того, как месторождение было в эксплуатации. Большинство этих обследований были повторными обследованиями NATS, поскольку их приобретать дешевле, а в большинстве месторождений исторически уже проводилось базовое обследование NATS. Некоторые из этих съемок собираются с использованием кабелей на дне океана, потому что кабели можно точно разместить на прежнем месте после удаления.Лучшее повторение точного местоположения источника и приемника приводит к улучшенной воспроизводимости и лучшему соотношению сигнал / шум. Также был проведен ряд съемок 4D над полями, на которых были закуплены и постоянно проложены донные кабели океана. Этот метод может быть известен как полевой сейсмический анализ (LoFS) или постоянный мониторинг коллектора (PRM).^[39]

4D сейсморазведка с использованием технологии буксируемых кос может быть очень сложной задачей, поскольку цель 4D съемки - как можно точнее повторить исходную или базовую съемку. Погода, приливы и отливы, течение и даже время года могут оказать существенное влияние на то, насколько точно такая съемка может достичь этой цели повторяемости.

OBN оказался еще одним очень хорошим способом точного повторения сейсмических съемок. Первая в мире съемка 4D с использованием узлов была проведена над нефтяным месторождением Атлантис в 2009 году, при этом узлы размещались с помощью ROV на глубине воды 1300–2200 метров с точностью до нескольких метров от того места, где они были ранее размещены в 2005 году ^{[40]. ]}

Обработка сейсмических данных [ править ]

В обработке сейсмических данных есть три основных процесса: деконволюция , суммирование по общей средней точке (CMP) и миграция . ^[41]

Деконволюция - это процесс, который пытается выделить ряды отражательной способности Земли, исходя из предположения, что сейсмическая трасса - это просто ряды отражательной способности Земли, свернутые с помощью искажающих фильтров. ^[42] Этот процесс улучшает временное разрешение за счет сжатия сейсмического импульса, но он не является уникальным, если не доступна дополнительная информация, такая как каротажные диаграммы, или дополнительные предположения. Операции деконволюции могут быть каскадными, при этом каждая отдельная деконволюция предназначена для удаления определенного типа искажения.

Накопление ОГТ - это надежный процесс, который использует тот факт, что из определенного места в геологической среде будут отбираться пробы много раз и с разными смещениями. Это позволяет геофизикам построить группу трасс с диапазоном смещений, которые отбирают одно и то же место геологической среды, известное как сбор общей средней точки . ^[43] Затем вычисляется средняя амплитуда по временной выборке, что приводит к значительному снижению случайного шума, но также к потере всей ценной информации о взаимосвязи между сейсмической амплитудой и удалением. Менее значительными процессами, которые применяются незадолго до суммирования CMP, являются коррекция нормального ухода и коррекция статики.. В отличие от морских сейсмических данных, наземные сейсмические данные должны корректироваться с учетом разницы высот между точками взрыва и приемника. Эта поправка представляет собой вертикальный сдвиг во времени к плоской точке отсчета и известна как статическая поправка , но потребует дальнейшей корректировки позже в последовательности обработки, поскольку скорость приповерхностной поверхности точно не известна. Эта дополнительная коррекция известна как коррекция остаточной статики.

Сейсмическая миграция - это процесс, с помощью которого сейсмические события геометрически перемещаются либо в пространстве, либо во времени в то место, где событие произошло в геологической среде, а не в то место, где оно было зарегистрировано на поверхности, тем самым создавая более точное изображение геологической среды.

Сейсмическая интерпретация [ править ]

Цель сейсмической интерпретации - получить целостную геологическую картину из карты обработанных сейсмических отражений. ^[44] На самом простом уровне сейсмическая интерпретация включает в себя отслеживание и корреляцию вдоль непрерывных отражателей в наборе данных 2D или 3D и их использование в качестве основы для геологической интерпретации. Целью этого является создание структурных карт, отражающих пространственные изменения глубины определенных геологических слоев. С помощью этих карт можно идентифицировать ловушки углеводородов и создавать модели геологической среды, позволяющие производить расчеты объема. Однако набор сейсмических данных редко дает достаточно ясную картину для этого. Это в основном из-за вертикального и горизонтального сейсмического разрешения ^[45]но часто шум и трудности с обработкой также приводят к более низкому качеству изображения. Из-за этого всегда существует некоторая степень неопределенности в интерпретации сейсмических данных, и конкретный набор данных может иметь более одного решения, которое соответствует данным. В таком случае потребуется больше данных, чтобы ограничить решение, например, в форме дополнительных сейсмических данных, данных каротажа скважины или данных гравиметрической и магнитной разведки . Подобно менталитету обработчика сейсмических данных, интерпретатора сейсмических данных обычно рекомендуется проявлять оптимизм, чтобы стимулировать дальнейшую работу, а не отказываться от участка исследования. ^[46] Интерпретация сейсмических данных выполняется как геологами, так и геофизиками., причем большинство сейсмических интерпретаторов понимают оба поля.

При разведке углеводородов особенности, которые интерпретатор особенно пытается очертить, - это части, составляющие нефтяной пласт - материнская порода , пластовая порода, уплотнение и ловушка .

Анализ сейсмических атрибутов [ править ]

Анализ сейсмических атрибутов включает извлечение или определение количества из сейсмических данных, которые могут быть проанализированы, чтобы улучшить информацию, которая может быть более тонкой в ​​традиционном сейсмическом изображении, что приводит к лучшей геологической или геофизической интерпретации данных. ^[47] Примеры атрибутов, которые могут быть проанализированы, включают среднюю амплитуду, которая может привести к разграничению ярких и тусклых пятен , когерентность и амплитуду в зависимости от смещения . Атрибуты, которые могут указывать на присутствие углеводородов, называются прямыми индикаторами углеводородов .

Исследования земной коры [ править ]

Использование отраженной сейсмологии в исследованиях тектоники и земной коры было впервые предложено в 1970-х годах такими группами, как Консорциум континентального профилирования отражений (COCORP), которые вдохновили глубокие сейсмические исследования в других странах, таких как BIRPS в Великобритании и ECORS во Франции . ^[48] Синдикат отражения профилей британских институтов (BIRPS) был создан в результате разведки нефтяных углеводородов в Северном море. Стало ясно, что отсутствовало понимание тектонических процессов, которые сформировали геологические структуры и исследуемые осадочные бассейны . Усилия дали некоторые важные результаты и показали, что можно профилировать такие особенности, как надвиговые разломы.проникающие через кору в верхнюю мантию с помощью морских сейсмических исследований. ^[49]

Воздействие на окружающую среду [ править ]

Как и все виды деятельности человека, сейсмические исследования отражений оказывают определенное влияние на природную среду Земли, и как углеводородная промышленность, так и экологические группы участвуют в исследованиях, направленных на изучение этих эффектов.

Земля [ править ]

На суше для проведения сейсморазведки может потребоваться строительство дорог для транспортировки оборудования и персонала, а также может потребоваться очистка растительности для размещения оборудования. Если съемка проводится на относительно неосвоенной территории, значительная среда обитаниямогут возникнуть нарушения, и многие правительства требуют от сейсмических компаний соблюдения строгих правил в отношении разрушения окружающей среды; например, использование динамита в качестве сейсмического источника может быть запрещено. Методы обработки сейсмических данных позволяют отклоняться сейсмическим линиям от естественных препятствий или использовать уже существующие неровные трассы и тропы. При тщательном планировании это может значительно снизить воздействие наземной сейсморазведки на окружающую среду. Более недавнее использование инерциальных навигационных инструментов для землеустройства вместо теодолитов уменьшило воздействие сейсмики, позволив наматывать геодезические линии между деревьями.

Потенциальное воздействие любой сейсмической разведки на сушу необходимо оценивать на этапе планирования и эффективно управлять им. Хорошо регулируемая среда обычно требует отчетов об оценке воздействия на окружающую и социальную среду (ОВОСиСС) или оценке воздействия на окружающую среду (ОВОС) до начала любых работ. При планировании проекта также необходимо учитывать, что, как только проект будет завершен, какое влияние, если оно будет, останется позади. Подрядчики и клиенты несут ответственность за управление планом восстановления в соответствии с контрактом и в соответствии с законами, в которых был реализован проект.

В зависимости от размера проекта наземные сейсмические работы могут иметь значительное местное воздействие и значительный физический след, особенно там, где есть складские помещения, коммунальные службы лагеря, объекты по удалению отходов (включая управление черными и серыми водами), общие и сейсмические стоянки для транспортных средств, требуются мастерские, помещения для обслуживания и жилые помещения. Контакт с местным населением может вызвать потенциальные нарушения их нормальной жизни, такие как усиление шума, круглосуточная работа и увеличение трафика, и их необходимо оценить и смягчить.

Археологические исследования также важны, и планирование проекта должно учитывать правовые, культурные и социальные требования, которые необходимо учитывать. Для оценки безопасного рабочего расстояния от зданий и археологических построек можно использовать специальные методы, чтобы минимизировать их воздействие и предотвратить повреждение.

Морской [ править ]

Основной экологической проблемой для морских сейсмических исследований является возможность шума, связанного с высокоэнергетическим сейсмическим источником, беспокоить или причинять вред животным, особенно китообразным, таким как киты , морские свиньи и дельфины , поскольку эти млекопитающие используют звук в качестве основного метода связи. друг с другом. ^[50] Высокоуровневый и продолжительный звук может вызвать физический ущерб, например потерю слуха, тогда как низкий уровень шума может вызвать временные сдвиги порогового уровня слуха, заглушать звуки, жизненно важные для морской жизни, или нарушать поведение. ^[51]

Исследование показало ^[52], что мигрирующие горбатые киты оставляют зазор не менее 3 км между собой и работающим сейсмическим судном, при этом отдыхающие стада горбатых китов с коровами проявляют повышенную чувствительность и оставляют увеличенный зазор на 7–12 км. И наоборот, исследование показало, что самцов горбатых китов привлекала одна работающая пневматическая пушка, поскольку они, как полагали, путали низкочастотный звук со звуком поведения китов, нарушающих покой . Помимо китов, морских черепах , рыб и кальмаров.все проявляли тревогу и избегали приближающегося сейсмического источника. Трудно сравнивать отчеты о воздействии шума сейсмической разведки на морскую жизнь, потому что методы и единицы часто недостаточно документированы.

Серый кит избежит его регулярного мигрирующий и нагула от> 30 км в районах сейсморазведки. ^{[ необходима цитата ]} Подобным образом дыхание серых китов было более частым, что указывало на дискомфорт и панику у кита. Это косвенное свидетельство, подобное этому, заставило исследователей поверить в то, что избегание и паника могут быть причиной увеличения количества выловов китов, хотя исследования по этим вопросам продолжаются.

Предлагая другую точку зрения, в совместном документе Международной ассоциации геофизических подрядчиков (IAGC) и Международной ассоциации производителей нефти и газа (IOGP) утверждается, что шум, создаваемый морскими сейсмическими исследованиями, сопоставим с естественными источниками сейсмического шума. : ^[53]

"Звук, производимый во время сейсмических исследований, сопоставим по величине со многими естественными и другими искусственными источниками звука. Кроме того, конкретные характеристики сейсмических звуков и рабочие процедуры, используемые во время сейсмических исследований, таковы, что ожидаются связанные с этим риски для морских млекопитающих. быть исключительно низким. Фактически, три десятилетия всемирной сейсмической разведки и различных исследовательских проектов не показали никаких доказательств, которые бы свидетельствовали о том, что звук от сейсмических работ по разведке и добыче привел к каким-либо физическим или слуховым повреждениям любого вида морских млекопитающих. "

Правительственная организация Великобритании, Объединенный комитет по охране природы (более известный как JNCC), является «... государственным органом, который консультирует правительство Великобритании и переданные администрации по вопросам охраны природы в Великобритании и за рубежом». ^[54] в течение многих лет был заинтересован в воздействии геофизических или сейсмических исследований на морскую среду. Еще в 1990-х годах на правительственном уровне понимали, что воздействие звуковой энергии, производимой сейсмическими исследованиями, необходимо исследовать и контролировать. ^[55]Руководящие принципы JNCC были и продолжают оставаться одним из источников, используемых на международном уровне в качестве возможного базового стандарта для исследований в сейсмических контрактах во всем мире, например, `` Руководящие принципы JNCC по минимизации риска травм морских млекопитающих в результате геофизических исследований (руководящие принципы сейсморазведки ) ', 2017. ^[56]

Сложным фактором в обсуждении сейсмической звуковой энергии как разрушающего фактора для морских млекопитающих является размер и масштаб сейсмических исследований, проводимых в 21 веке. Исторически сложилось так, что сейсмические исследования, как правило, длились недели или месяцы и были локализованы, но с технологией OBN исследования могут охватывать тысячи квадратных километров океана и могут продолжаться годами, при этом все время отдавая звуковую энергию в океан в течение 24 часов. в день из нескольких источников энергии. Одним из текущих примеров этого является контракт на сверхсейсмические исследования площадью 85 000 квадратных километров ^[57], подписанный национальной нефтяной компанией Абу-Даби ADNOC.в 2018 году с предполагаемой продолжительностью до 2024 года в различных глубоководных районах, прибрежных районах, островах и мелководных районах. Может быть очень сложно оценить долгосрочное воздействие этих огромных операций на морскую жизнь.

В 2017 г. IOGP рекомендовал ^[58] , чтобы во избежание помех во время съемки:

• Защитные меры используются для решения конкретных условий окружающей среды для каждой операции, чтобы гарантировать, что звуковое воздействие и движение судов не причинят вреда морским млекопитающим.
• Обследования планировались таким образом, чтобы избежать известных уязвимых зон и периодов времени, таких как районы размножения и кормления.
• Запретные зоны обычно устанавливаются вокруг сейсмического источника для дополнительной защиты морской фауны от любого потенциально вредного воздействия звука. Зона отчуждения обычно представляет собой круг радиусом не менее 500 метров вокруг источника звука.
• Обученные наблюдатели и подслушивающие устройства используются для визуального и акустического мониторинга этой зоны на предмет наличия морских млекопитающих и других охраняемых видов до начала каких-либо звукоизвлекающих операций. Эти наблюдатели помогают обеспечить соблюдение защитных мер во время операций, а их подробные отчеты предоставляют информацию о биоразнообразии исследуемой территории местным органам власти.
• Производство звука обычно начинается с «плавного пуска» или «наращивания мощности», что включает постепенное увеличение уровня звука от источника пневматической пушки от очень низкого уровня до полного рабочего уровня в начале сейсмических линий - обычно выше От 20 до 40 минут. Эта процедура плавного пуска предназначена для того, чтобы дать время любому животному, которое может быть близко к источнику звука, отодвинуться по мере того, как звук становится громче.

Вторым фактором является нормативно-правовая среда, в которой проводятся сейсморазведочные работы. В местах с жестким регулированием, таких как Северное море или Мексиканский залив , юридические требования будут четко изложены на уровне контракта, и как подрядчик, так и клиент будут соблюдать правила, поскольку последствия несоблюдения могут быть серьезными, например, значительные штрафы. или отзыв разрешений на геологоразведочные блоки. Однако есть страны с разнообразным и богатым морским биомом.но где законы об окружающей среде слабы и где регулирующий орган неэффективен или даже не существует. Эта ситуация, когда нормативно-правовая база не является надежной, может серьезно подорвать любые попытки защиты морской среды: это часто встречается, когда в стране доминируют государственные нефтегазовые компании и где регулирующий орган также является государственной и управляемой организацией. и поэтому он не считается по-настоящему независимым.

См. Также [ править ]

• Деконволюция
• Преобразование глубины , преобразование времени двустороннего распространения акустических волн в фактическую глубину
• Геологоразведочная геофизика
• LIGO
• Одностороннее волновое уравнение
• Пассивная сейсмика
• SEG-Y , популярный формат файлов для данных сейсмических отражений
• Сейсмическая миграция
• Сейсмическая рефракция
• Seismic Unix , программное обеспечение с открытым исходным кодом для обработки данных сейсмических отражений
• Сейсмическая волна
• Фильтр набухания
• Синтетическая сейсмограмма

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

Следующие книги охватывают важные темы сейсмологии отражений. Для большинства из них требуются некоторые знания математики, геологии и / или физики на уровне университета или выше.

• Браун, Алистер Р. (2004). Интерпретация трехмерных сейсмических данных (шестое изд.). Общество геофизиков-разведчиков и Американская ассоциация геологов-нефтяников. ISBN 0-89181-364-0.
• Бионди, Б. (2006). 3D сейсмические изображения: трехмерное сейсмическое изображение . Общество геофизиков-разведчиков. ISBN 0-07-011117-0.
• Клаербут, Джон Ф. (1976). Основы обработки геофизических данных . Макгроу-Хилл. ISBN 1-56080-137-9.
• Икелле, Люк Т. и Лассе Амундсен (2005). Введение в нефтегазовую сейсмологию . Общество геофизиков-разведчиков. ISBN 1-56080-129-8.
• Весы, Джон (1997). Теория построения сейсмических изображений . Голден, Колорадо: Самиздат Пресс. Архивировано из оригинального 18 августа 2015 года.
• Йилмаз, Оз (2001). Анализ сейсмических данных . Общество геофизиков-разведчиков. ISBN 1-56080-094-1.
• Милсом Дж., Университетский колледж Лондона (2005 г.). Полевая геофизика . Публикации Wiley. ISBN 978-0-470-84347-5.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• Chapman, CH. (2004). Основы распространения сейсмических волн . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-81538-3.

Дальнейшие исследования в области сейсмологии отражений можно найти, в частности, в книгах и журналах Общества геофизиков-исследователей , Американского геофизического союза и Европейской ассоциации геофизиков и инженеров .

Внешние ссылки [ править ]

• Биография Генри Сальватори
• Доказательство того, что метод сейсмического отражения действительно работает - Геофизическое общество Талсы
• Литература по отражательной сейсмологии в Стэнфордском исследовательском проекте
• Сайт Международной ассоциации геофизических подрядчиков
• Позиционный документ IAGC / IOGP по сейсмическим исследованиям и морским млекопитающим (PDF)
• Учебное пособие по обработке данных сейсмических отражений
• Информация об использовании сейсморазведки при разведке нефти и газа в Австралии