Imaging Induced Seismicity at the KTB
Final Report Abstract
Die Lokalisierung seismischer Events gehört zu den klassischen Problemen der Seismologie. Mit der immer mehr wachsenden Bedeutung der passiven seismischen Verfahren in der Exploration hat sich auch die angewandten Seismik im letzten Jahrzehnt diesem Problem angenommen und imaging-basierte Verfahren zur Lokalisierung entwickelt. Hierbei konnten etablierte Methoden der Datenbearbeitung aus der angewandten Seismik auf die Lokalisierung natürlicher seismischer Ereignisse übertragen werden. Mit diesen Techniken lassen sich Registrierungen von sehr großen Beobachtungsarrays mit zum Teil mehreren tausend Empfängern für sehr viele Ereignisse effektiv auswerten. Es ist möglich mit diesen Methoden Events zu detektieren, die mit klassischen Verfahren nicht erkennbar sind, da diese unter dem Noise der einzelnen Seismogramme liegen. Das den Imaging-Methoden inherente Superpositionsprinzip nutzt die Redundanz in den Daten großer Arrays aus und kann so zu einer signifikanten Verbesserung des Signal-Stör-Verhältnisses führen. In dem Projekt konnte der Einfluss einer seismischen Anisotropie auf die Lokalisierung von seismischen Ereignissen nachgewiesen werden. Bei Vernachlässigung einer Anisotropie kann es zu erheblichen systematischen Abweichungen in der Lokalisierung kommen, die sich zum Beispiel durch laterale Versätze ausdrücken können. Systematische Lokalisierungsfehler beeinflussen die Interpretation in Bezug auf den Prozess, der die Events generiert hat. Der starke Einfluss einer Anisotropie im Modell war nicht erwartet worden. Mit 10 % ist die P-Wellenanisotropie im Umfeld der KTB nicht ungewöhnlich groß (für S-Wellen ist sie höher). In Gebieten mit Tonlagen werden deutlich größere Werte für die P-Wellenanisotropie beobachtet. Diese geologischen Situationen sind für die Exploration von großer Bedeutung. Überraschend war auch, mit welcher Geschwindigkeit sich die Imaging-basierten Methoden im Bereich der Exploration durchgesetzt haben. Vermutlich ist dies auf die sehr großen Kanalzahlen zurückzuführen, mit denen in diesem Umfeld beim Reservoir- oder Fracture-Monitoring an der Oberfläche gearbeitet wird. Da im Allgemeinen sehr hohe Noiselevel durch Pumpen oder andere technische Geräte vorhanden sind, ist die Verbesserung des Signal-Stör-Verhältnisses durch Mehrkanalmethoden bei der Akquisition an der Oberfläche ein wesentlicher Aspekt für den Erfolg dieser Methoden.
Publications
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Localization of seismic events by diffraction stacking, SEG Technical Program Expanded Abstracts, 1287- 1291, 2007
Gajewski, D., Anikiev, D., Kashtan, B., Tessmer, E., Vanelle, C.
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The influence of the model on seismic event localization, Geophysics, 74, WB55-WB62, 2009
Gajewski, D., Sommer, K., Vanelle, C., Patzig, R.
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Localization of seismic events in 3D media by diffraction stacking, SEG Technical Program Expanded Abstracts, 2181-2185, 2010
Zhebel, O., Gajewski, D., Vanelle, C.
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Localization of Seismic Events in 3D Media by Diffraction Stacking, 73rd EAGE Conference & Exhibition, C004, 2011
Zhebel, O., Gajewski, D., Vanelle, C.
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Microtremor localization, Tagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft, Hamburg, 2012
Behzadi, M., Gajewski, D.
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Imaging of Seismic Events – The role of imaging conditions, acquisition geometry and source mechanism, PhD thesis, University of Hamburg, 2013
Zhebel, O.
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Passive Seismic Monitoring Concepts - The Role of Imaging Conditions and Source Mechanisms (invited), EAGE-DGG Workshop, Karlsruhe, 2014
Zhebel, O.
