Was ist seismische Datenverarbeitung?
Bei der seismischen Datenverarbeitung werden Wellensignale zusammengestellt, organisiert und in eine visuelle Karte der Gebiete unter der Erdoberfläche umgewandelt. Die Technik erfordert das Zeichnen von Punkten und das Beseitigen von Interferenzen. Bei der seismischen Verarbeitung mussten Informationen zur Analyse einmal an ein entferntes Computerlabor gesendet werden. Derzeit ermöglichen mit seismischer Software ausgestattete Laptops Geophysikern die Eingabe und Bearbeitung von Daten vor Ort.
Explosionen von Sprengstoffen oder vibrierenden Maschinen, die während der Exploration von Kohlenwasserstoffen oder bei Erdölgeologiestudien auftreten, erzeugen Wellen, die sich durch den Boden bewegen und zu einer Bewegung führen können. Meeresgeologische Studien verwenden Luftgewehre, die Druckwellen erzeugen. Diese Geräte sind von einer Reihe von Geophonen oder Hydrophonen umgeben, die die vom Untergrund reflektierten Wellen empfangen, in ein elektrisches Signal umwandeln und die Empfangszeit aufzeichnen. Ein bestimmtes Gebiet kann über einen festgelegten Zeitraum Hunderte oder Tausende von Explosionen erhalten.
Für die Verarbeitung der von den Geophonen erhaltenen seismischen Rohdaten muss die Software Berechnungen auf der Grundlage von Entfernung, Zeit und Geschwindigkeit durchführen. Während ein Computer seismische Daten verarbeitet, werden Punkte in zwei- und dreidimensionalen Diagrammen dargestellt. Diese Koordinaten geben häufig die Entfernung eines Schallerzeugungsgeräts zu den Geophonen an. Andere Punkte repräsentieren die Laufzeit der Welle von ihrem Ausgangspunkt zu den Geophonen. Das Display zeigt auch die Tiefe an, die die Wellen erreichen, bevor sie zur Oberfläche reflektiert werden.
Nach dem Sammeln der Rohdaten und dem Durchführen der erforderlichen Berechnungen kann die seismische Datenverarbeitungssoftware einen zweidimensionalen Reflexionsgraphen erzeugen. Durch Ausführen geometrischer Berechnungen auf der Grundlage von Tiefe und Zeit kann das Programm eine dreidimensionale Darstellung des Bereichs erstellen. Geologen können auch Farben verwenden, um verschiedene Tiefen anzuzeigen oder zwischen Schichten zu unterscheiden. Häufig müssen diese Bilder feinabgestimmt werden.
Die Dekonvolution bei der seismischen Datenverarbeitung verkürzt Reflexionswellen und reduziert den Geistereffekt, der aufgrund von Instrumentierung, Nachhall oder Mehrfachreflexionen auftreten kann. Diese Funktion zeigt im Allgemeinen klarer definierte Schichten. Die Stummschaltung beseitigt Bereiche, die hauptsächlich aus Rauschen oder möglicherweise überlappenden Reflexionen bestehen. Geschwindigkeitsanalysefilter reinigen das Bild, indem sie basierend auf der Frequenz und Geschwindigkeit des Wavelets zwischen einem tatsächlichen Wellensignal und Rauschen unterscheiden.
Mithilfe der Laufzeit, der Wellengeschwindigkeit und der Anzahl der reflektierten Wellen können Geophysiker die Dichte, Porosität und Flüssigkeitssättigung des Substrats bestimmen. Je dichter das Gestein, desto schneller breiten sich die Wellen aus und poröses Gestein verlangsamt die Wellenbewegung. Ebenso passieren Wellen schnell wassergefüllte Bereiche, jedoch langsam Luft- oder Gastaschen.