Морская сейсморазведка

Морская сейсморазведка основана на регистрации упругих волн, возбуждаемых в морской воде и морском дне сейсмическими источниками и отражающихся от границ геологических слоёв. Метод позволяет строить разрезы осадочного чехла и верхней части кристаллического фундамента, определять мощность, структуру и литологию слоёв.

Типы волн и их поведение

Продольные волны (P) распространяются как в воде, так и в твёрдых породах.
Поперечные волны (S) не распространяются в воде, но важны при моделировании нижележащих структур.
Рефрагированные волны возникают при критических углах падения и используются в методе преломления.
Отражённые волны являются основными для морской сейсморазведки методом отражения (MCS — multichannel seismic).

Сейсмические источники

Пневматические пушки (air guns) — наиболее широко используемые источники, создающие акустический импульс за счёт сжатого воздуха.
Вибросейсмические источники используются реже из-за технической сложности.
Контролируемые взрывы применяются при глубинной сейсморазведке, особенно в рамках глубоководных проектов.

Регистрация сигналов

Гидрофоны — основные чувствительные элементы, улавливающие давление упругой волны в воде.
Многоканальные косы (streamers) длиной до 10 км содержат сотни и тысячи каналов регистрации.
Океанские донные станции (ОДС) применяются при изучении фундамента, содержат и гидрофоны, и сейсмометры.

Обработка и интерпретация

Нормализация и фильтрация сигналов необходимы для подавления шумов и повышения соотношения сигнал/шум.
Миграция — метод корректного позиционирования отражающих границ с учётом наклонов и кривизны слоёв.
Скоростной анализ позволяет определить параметры распространения волн в среде и повысить точность глубинного разреза.
Инверсные задачи решаются для реконструкции геологических параметров из сейсмических данных (например, акустической импедансной модели).

Применение морской сейсморазведки

Поиск нефти и газа в осадочных бассейнах шельфа.
Изучение геодинамики морских акваторий, в том числе разломов, субдукционных зон, спрединговых рифтов.
Инженерные изыскания при проектировании платформ, трубопроводов, кабелей.
Изучение природных опасностей — оползней, подводных вулканов, зон возможных цунами.

Разновидности морской сейсморазведки

Многоканальная сейсмика (MCS) — высокоразрешающая сейсморазведка методом отражения.
Сейсмика с широким углом (WAS) — комбинированное применение донных станций и дальнего источника.
Трёхмерная морская сейсморазведка (3D marine seismic) позволяет создать объёмную модель геологического строения.
Временная сейсмика (4D seismic) — применяется для мониторинга разработки месторождений.

Особенности проведения работ

Необходимо учитывать морские течения, глубины, погодные условия.
Точное позиционирование источников и приемников обеспечивается системой GPS и инерциальными платформами.
Важна экологическая безопасность: шумовое воздействие на морскую фауну минимизируется за счёт регулирования интенсивности импульсов.

Аппаратура и технологии

Автоматизированные навигационные системы, сейсмические рекордеры высокого разрешения, интерферометрические датчики обеспечивают высокую точность.
Использование многоуровневых стримеров, широкополосных источников, машинного обучения при обработке данных значительно повысило эффективность морской сейсморазведки в последние годы.