Lav oppløsning gjør det krevende å tolke forkastninger fra seismiske data. Et nytt forskningsprosjekt forsøker å forstå hvordan seismiske bilder av forkastninger kan forbedres.
PhD-student Charlotte Botter og førsteamanuensis Nestor Cardozo ved Institutt for petroleumsteknologi ved Universitetet i Stavanger. Foto: Ronny Setså
– Forkastninger tolkes gjerne som todimensjonale flater i reservoarmodeller, men i virkeligheten er de tredimensjonale strukturer, eller soner, forteller Charlotte Botter, PhD-student ved Institutt for petroleumsteknologi (IPT) ved Universitetet i Stavanger (UiS).
I 2012 ble Botter med på et forskningsprosjekt ved UiS som heter Seismic Imaging of Fault Zones. Formålet med prosjektet er å få en bedre forståelse av hvordan forkastningssoner kan tolkes fra seismiske data. Prosjektet er støttet av Norges forskningsråd gjennom PETROMAKS-programmet, og forskerne samarbeider med Universitetet i Barcelona og NORSAR.
Forkastninger spiller en avgjørende rolle for væskestrømmen i et reservoar. Mens noen forkastninger fungerer som forseglinger, er andre mer porøse og lar væsken strømme i gjennom. Lav oppløsning i seismiske data gjør det ofte svært krevende å se den interne strukturen til en forkastningssone.
Lager digitale forkastninger
Prosjektet består av tre deler. Først vil Botter studere en enkel modell (Discrete element) av en todimensjonal forkastning. Modellen er laget av en kollega ved Universitetet i Barcelona og vil bestå av alternerende lag med sandstein og skifer.
– Modellen er enkel, men samtidig svært realistisk. Alle parametere som tetthet, trykk, friksjon og lignende er til stede, opplyser Nestor Cardozo, Botters veileder og førsteamanuensis ved IPT.
Med den todimensjonale modellen som utgangspunkt, vil Botter så beregne forandringene til de seismiske egenskapene til bergartene rundt forkastningen, hovedsakelig hastigheten. Seismisk hastighet øker med økt tetthet og redusert porøsitet.
Med en enkel todimensjonal modell av en forkastning (venstre figur), kan forskerne ta rede på hvordan det seismiske bildet vil se ut (høyre figur). Deretter kan de endre en rekke parametere for å skape best mulig bilde av forkastningen. Illustrasjon: Charlotte Botter
Når den seismiske hastigheten for den modellerte forkastningen er beregnet, kan forskerne generere et simulert seismisk bilde av forkastningen. Dette gjøres ved hjelp av en såkalt prestack depth migration simulator utviklet av Isabelle Lecomte ved NORSAR. Cardozo forteller at denne simulatoren, i motsetning til tradisjonell endimensjonal simulator (1D convolution) også inkluderer den tredimensjonale effekten på oppløsning og opplysning av de seismiske bildene.
– Det er mange fordeler ved å lage og studere digitale forkastninger. Vi får en mye bedre oppløsning enn ved vanlig seismikk og dermed kan vi zoome inn på de delene av forkastningen vi ønsker å undersøke i detalj, sier Cardozo.
– Dessuten kan vi «leke oss» med alle parametere for seismisk skyting som for eksempel frekvens og retning, samt hvordan de seismiske dataene bør prosesseres for å gi et best mulig bilde av forkastninger og forkastningssoner.
Når 2D-modellen er kjørt og analysert, vil forskerne bevege seg over på modellering i tre dimensjoner.
Skeptiske og nysgjerrige
Botter forteller at mange har vært skeptiske til hvorvidt forskerne vil lykkes med prosjektet. Samtidig har interessen vært stor.
– Det er gjort veldig lite forskning på dette tidligere. Selv har jeg kun funnet tre relevante forskningsartikler. Derfor er kollegaene våre både skeptiske og nysgjerrige, avslutter Botter.
