Broadbanded Environmentally friendly Seismic Source

I offshore seismikkens barndom ble kildeimpulsen generert ved å kaste dynamitt i sjøen bak innsamlingsfartøyet. Senere ble teknologien utviklet til dagens system bestående av en rekke med luftkanoner. Luftkanonsystemet genererer en akustisk puls ved å slippe trykkluft raskt ut i vannet. Impulsen inneholder alle frekvenser, også frekvenser utenfor båndet av interesse for seismikken. På tross av at luftkanonsystemet har vært en suksess i marin seismikk i mange år har teknologien noen fundamentale svakheter. Mengden energi på de lavere frekvensene er begrenset. Mer energi ønskes for å bedre bildekvaliteten og for å kunne se dypere ned i de geologiske strukturene. For det første, bærer de lavere frekvensene bedre gjennom jordskorpen slik at lavere generelt lydnivå skal til for få en en ønsket refleksjon. For det andre, er disse lavere frekvensene i seg selv uhørbare for en stor andel av biologi og dyreliv i havet. Med luftkanoner kan ikke styrken på disse lavere frekvensene økes uten at også de høyere følger med. Dette aspektet fører til miljømessige begrensninger i bruk av luftkanoner i mange områder i verden. Forskningsprosjektets primæroppgave har vært å utvikle fundamental teknologi til benyttelse i en foreslått frekvens- og amplitude kontrollerbar, bredbåndet, ikke-impulsiv, seismisk kilde. Kilden skal sende ut mere lavfrekvent energi enn dagens luftkanon kilde. Kilden vil bli elektrisk kontrollerbar slik at man beholder energien i resten av det seismiske frekvensbåndet. For frekvenser over dette, vil energien kunne justeres ned. Prosjektets hovedutfordring ligger i utvikling av teknologi som med høy mekanisk robusthet kan fortrenge den mengden vann som behøves for å øke energien på de laveste frekvensene. I 2015, fokuserte vi på de matematiske modellene for frekvens- og amplitudekontroll. I 2016, ble protypes bygget og testet. Resultatene ble anlysert av geofysikere i PGS. I 2017 ble for første gang testet prototyper for hele det seimiske frekvensbåndet, dog med begrenset energi. Ytelser ble oppnådd, med teknologien er langt fra moden. Prosjekt teamet tror en ikke-impulsiv kilde som dette vil bli tilgjengelig, men mer forskning og utvikling er nødvendig. Det er i områder som signal kontroll, effektivitet, driftsikkerhet og operasjon. Man kan håpe på nye slags bilder av geologien og bilder fra større dyp. Man kan og håpe på reduksjon nærmere fravær av de høyere frekvenser som har skadelig virkning på maritimt liv og som allikevel ikke rekker langt nok gjennom jordskorpen til å komme opp igjen.

The primary objective of this project is to develop the fundamental technology behind a controllable very broad banded non-impulsive seismic source addressing current geophysical challenges with penetration of sub-basalt layers as well as environmental political challenges associated with the use of impulsive sources. In other words, develop a source used in marine seismic acquisition that can look deep into the geological structure, return signal with high degree of details, and that has a minimal impact in marine life. The project is addressing three of the main goals with PETROMAKS2: increased recovery, new discoveries, environmental friendly technology. Today's airgun sources emit its signal impulsively, where the impulse contains all frequencies. The proposed source applies a time signal with moderate sound pressure. Further the frequencies can be controlled so as to significantly reduce emitting signals at mammal sensitive frequencies. The fundamental challenge for the R&D project is to develop new technologies for the low frequencies needed for deep penetration. To obtain the required sound pressure level at the very low frequencies a substantial amount of water need to be displaced. Many attempts has been made the last 30 years to reach this target but failed due to robustness issues and poor response at low frequencies. Robustness, size/weight and cost will be the boundary conditions, and those factors need to be balanced throughout the R&D cycle. Further there are many octaves between the lowest and highest end of our targeted frequency range and it may well be that different technologies may be applied throughout the frequency band. Further, as the source will differ from current sources in that it will be non-impulsive and controllable, geophysical R&D is needed on source modeling, signal design and processing flow.