MONITORING OF THE GEOLOGICAL HAZARDS IN THE UPPER PART OF THE SECTION OF THE BLACK SEA SHELF USING QUANTITATIVE ANALYSIS OF THE 3D ENGINEERING REFLECTION SEISMIC DATA ACQUIRED IN DIFFERENT YEARS
Authors: Пирогова А.С. , Щуплов П.А. , Понимаскин А.И. , Хлебникова О.А. , Хортов А.В. , Мятчин К.М. 
Published: August 2024

В работе представлена оценка изменения интенсивности и пространственного распределения сейсмоакустических аномалий на шельфе Черного моря, связанных с повышенной газонасыщенностью отложений в верхней части разреза и представляющих потенциальные риски для проведения буровых работ. Изменения рассматриваются на временном промежутке в 2,5 года, с сентября 2019 по февраль 2022 г. Оценка проводилась по двум наборам данных 3D-сейсморазведки МОВ-ОГТ (метода отраженных волн в модификации общей глубинной точки) сверхвысокого разрешения (ССВР), полученным в 2019 и 2022 гг. Указанные сейсмические съемки из-за различий в параметрах методики нельзя отнести к классической 4D мониторинговой съемке. В первую очередь различия связаны с параметрами используемых источников возбуждаемых колебаний и, соответственно, частотным составом двух наборов данных 2019 и 2022 гг. Для оценки изменения свойств среды с течением времени по этим наборам данных предлагается выполнять амплитудную инверсию. Амплитудная сейсмическая инверсия учитывает форму импульса сейсмических данных при оценке моделей акустических (или упругих) свойств среды. Таким образом, влияние отличий в частотном составе сейсмических данных разных лет на результаты интерпретации минимизируется. Синтетические исследования показали целесообразность проведения мониторинга по моделям акустического импеданса, полученным в результате инверсии данных 3D ССВР, характеризующихся различным частотным составом и различной формой импульса. Применение акустической инверсии на полевых данных 3D ССВР 2019 и 2022 гг. позволило оценить изменения в пространственном положении и интенсивности проявления аномалий, связанных с газонасыщенностью в приповерхностном слое, с течением времени, а также определить возможные пути миграции флюида.

The paper presents a time-lapse analysis of the intensity and spatial distribution of the seismoacoustic anomalies on the Black Sea shelf associated with the increased gas saturation of sediments and presenting potential risks for drilling. Changes are considered on a time range of 2,5 years, from the September of 2019 to the February of 2022. The assessment is based on the two very-high resolution 3D reflection seismic datasets acquired in 2019 and 2022 accordingly. However, these seismic surveys cannot be classified as classic 4D monitoring surveys due to their differences in methodological parameters. First, the differences between the two datasets are related to the parameters of the seismic sources used, and, accordingly, the operating frequency bands. To assess the change in the properties of the geological media over time, it is proposed to perform an amplitude inversion using these two datasets. The amplitude inversion takes into account and “eliminates” the influence of the different pulse shapes when estimating models of acoustic (or elastic) properties of the media. Thus, the influence of differences in the frequency bands of the seismic data from different years on the results of interpretation is minimized. The paper presents the results of the applicability study of this approach on synthetic data. The synthetic studies have shown the feasibility of the monitoring using acoustic impedance models obtained as a result of inverting the 2019 and 2022 datasets. The application of the proposed approach on the field 3D very-high resolution data made it possible to evaluate time-lapse changes in the spatial position and intensity of the anomalies associated with gas saturation in the near-surface, and to determine possible fluid migration paths.