New Technologies and Methods for Ultrahigh and High Resolution 3D Seismic Characterization of the Shallow Subsurface

Prosjektets målsetning er å utvikle nye tredimensjonale (3D) høyoppløselige avbildningsløsninger for karakterisering av undergrunnen i fjorder og kystnære miljø. Det nåværende markedet for grunn avbildning er dominert av høyoppløselig todimensjonal (2D) teknologi. Som et resultat av dette er geologiske og geotekniske modeller brukt i marine infrastrukturprosjekter basert på rutenett av 2D data. En slik tilnærming resulterer i usikkerhet i modellene på bakgrunn av begrensede muligheter for å beskrive en 3D-verden ved hjelp av 2D data. Dette studiet har som mål å få bukt med disse begrensningene ved å utvikle et nytt 3D seismisk innsamlingssystem skreddersydd for grunn karakterisering. Implementering av høyoppløselig 3D avbildning for grunn karakterisering vil tillate kartlegging av mindre objekter som blokker og myke lag, gi bedre korrelasjon med brønndata og muliggjøre datadrevne 3D inversjoner av undergrunnens materialegenskaper. Forbedring i avbildningen av undergrunnen vil øke kvaliteten på geologiske og geotekniske modeller som vil gi tryggere, mer kostnadseffektive og fleksible prosjekter innenfor det marine infrastrukturmarkedet. Studiet har en multidisiplinær tilnærming og inkluderer utvikling av seismisk innsamlingsutstyr samt optimalisering av tilgjengelige prosesserings og tolkningsmetoder for å tilpasse metodene til høyoppløselig 3D avbildning. Utviklingen av nye teknologier og metoder tar utgangspunkt i kunnskap og teknologi fra oljebransjen, og UiT Norges Arktiske Universitet sitt P-Cable 3D system vil fungere som plattform for utviklingen av det nye innsamlingssystemet. Resultatene fra studiet vil gi brukere innen både industri og akademia bedre verktøy for å forstå den grunne undergrunnen.

Subsurface imaging is crucial for a range of applications such as oil and gas exploration, evaluation of geohazards, and characterization of the shallow subsurface for infrastructure projects. Seismic reflection surveying is a geophysical method that images the subsurface along two-dimensional (2D) profiles or in three-dimensional (3D) volumes and is commonly used to obtain such information. Conventional 3D seismic, which has a vertical resolution of 10’s of meters, is the industry standard for exploration and development projects in the oil and gas industry. It is preferred over conventional 2D seismic due to its higher resolving power. In contrast, high resolution (HR) and ultrahigh resolution (UHR) seismic surveys, used for meter to sub-meted scale imaging in site characterization, are dominated by 2D technologies such as sub-bottom profiling and HR 2D seismic. This limits our spatial understanding of the subsurface, which in turn results in considerable uncertainties in the interpretations. At present, no available UHR or HR 3D technologies combine a commercially viable acquisition efficiency with the descried UHR spatial resolution. The aim of this project is to develop new cost-effective UHR and HR 3D seismic imaging solutions tailored for characterization of the seabed and shallow subsurface. The research takes a multi-disciplinary approach and includes development of seismic acquisition hardware in addition to addressing current processing and interpretation methods in an effort to optimize them for UHR and HR 3D data. The results of the study will give users across industries better tools for imaging and interpretation of the shallow subsurface.