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동해 가스 하이드레이트 탄성파자료의 중합전 심도 구조보정
장성형,서상용,고진석,Jang, Seong-Hyung,Suh, Sang-Yong,Go, Gin-Seok 대한자원환경지질학회 2006 자원환경지질 Vol.39 No.6
한국지질자원연구원은 1997년부터 새로운 에너지 자원으로 활용 가능성을 포함하고 있는 가스 하이드레이트를 조사하기 위해 동해 일원에서 탄성파탐사를 실시하고 있다. 탄성파 반사자료로부터 가스 하이드레이트 부존여부를 확인하는 방법은 해저면과 평행하면서 위상이 반대로 나타나는 고진폭 반사파 Bottom Simulating Reflector (BSR)과 BSR상부에서의 진폭감소, 하부에서 진폭증가와 구간속도 감소 둥을 들 수 있다. 대용량 탐사자료로 구성된 탄성파 반사자료에 깊이영역 구조보정을 적용하기 위해서는 고성능 컴퓨터와 병렬처리 기술이 필요하다. PSPI법은 적은 컴퓨터 계산량과 효율성 그리고 주파수 영역에서 구조적으로 병렬화가 용이한 특성을 지니고 있어 구조보정에 많이 이용되고 있다. 여기에서는 동해 가스 하이드레이트 탄성파 반사자료에 대한 일반자료처리와 함께 BSR로 여길 수 있는 구간에 대해 message passing interface_local area multicomputers(MPI_LAM)으로 병렬 코드화된 MPI PSPI를 이용하여 깊이영역 중합 전 구조보정에 적용하였다. 중합 전 깊이영역 구조보정 입력자료를 위한 속도모델은 자체 개발된 지오빗을 이용하여 중합 단면도로부터 지층경계면을 구하고 중합속도를 이용하여 제작하였다. BSR은 시간영역구조보정 된 중합 단면도상에서 음원모음도 3555-4162 사이와 왕복주시 2950 ms 부근에서 확인되지만 깊이영역 단면도에서는 해수면 6 km에서 17 km사이, 해저면에서 약 2.1km 깊이영역에서 나타남을 알 수 있다. 또한 구조보정 결과 반사파 에너지가 집중되는 지점에서 영상화가 잘 이루어지므로 관심대상 지역에 에너지를 많이 보낼 수 있는 자료취득변수를 결정해야 함을 알 수 있다. In order to study gas hydrate, potential future energy resources, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources has conducted seismic reflection survey in the East Sea since 1997. one of evidence for presence of gas hydrate in seismic reflection data is a bottom simulating reflector (BSR). The BSR occurs at the interface between overlaying higher velocity, hydrate-bearing sediment and underlying lower velocity, free gas-bearing sediment. That is often characterized by large reflection coefficient and reflection polarity reverse to that of seafloor reflection. In order to apply depth migration to seismic reflection data. we need high performance computers and a parallelizing technique because of huge data volume and computation. Phase shift plus interpolation (PSPI) is a useful method for migration due to less computing time and computational efficiency. PSPI is intrinsically parallelizing characteristic in the frequency domain. We conducted conventional data processing for the gas hydrate data of the Ease Sea and then applied prestack depth migration using message-passing-interface PSPI (MPI_PSPI) that was parallelized by MPI local-area-multi-computer (MPI_LAM). Velocity model was made using the stack velocities after we had picked horizons on the stack image with in-house processing tool, Geobit. We could find the BSRs on the migrated stack section were about at SP 3555-4162 and two way travel time around 2,950 ms in time domain. In depth domain such BSRs appear at 6-17 km distance and 2.1 km depth from the seafloor. Since energy concentrated subsurface was well imaged we have to choose acquisition parameters suited for transmitting seismic energy to target area.
가스 하이드레이트 탄성파 자료 코다 파 (coda waves) 연구
장성형(Jang, Seong-Hyung),서상용(Suh, Sang-Yong),김영완(Kim, Young-Wan) 한국신재생에너지학회 2007 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2007 No.06
탄성파 코다 파는 두 수진기에서 기록된 탄성파 자료의 상호상관으로부터 두 신호에 대한 순간응답을 구하고 이로부터 지층정보를 구하는데 이용된다. 여기에서는 인공합성 탄성파 자료와 가스 하이드레이트 현장자료에 적용하여 상호상관 모음도와 가상음원 모음도 (virtual source)를 구하고자 하였다. 인공합성자료는 해저면 탄성파 탐사법 (ocean bottom seismic)을 모델로 이용하여 인공합성 탄성파 단면도를 제작하였으며, 탄성파 코다 파를 살펴보기 위해 인공 OBS 자료 중 첫 번째 트레이스를 가상음원으로 정하고 모든 음원 모음도와 상호상관으로 가상응원 단면도를 제작하였다. 현장자료 적용으로는 해저면 기인 고진폭 반사파인 BSR (bottom simulating reflection)을 포함하고 있는 자료를 선정하여 상호상관 단면도와 가상음원 단면도를 제작하였다. 중합단면도상에 나타난 가스 분출지역은 상호상관 단면도에서도 나타났으며, 중합단면도상 BSR부분은 vs 단면도에서 강한 반사파를 보여줌을 알 수 있었다.
BSR 확인을 위한 동해 가스 하이드레이트 탐사자료 처리
장성형(Jang, Seong-Hyung),류병재(Ryu, Byong-Jae),서상용(Suh, Sang-Yong) 한국신재생에너지학회 2005 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2005 No.06
새로운 에너지 자원으로 활용 가능성을 포함하고 있는 가스 하이드레이트를 조사하기 위해 한국지질자원연구원에서는 동해일원에서 탄성파탐사를 실시하고 있다. 탄성파 반사자료로부터 가스 하이드레이트 부존여부를 확인하는 방법은 해저면과 평행하면서 위상이 반대로 나타나는 고진폭 반사파 BSR (Bottom Simulating Reflect ion)과 BSR 상부에서의 진폭감소, 하부에서 진폭증가와 구간속도 감소 등을 들 수 있다. 그러나 고진폭 반사파는 free gas 또는 실리카를 포함하는 퇴적층에서도 발생하므로 이를 구별할 수 있는 방법이 필요하다. 여기에서는 가스 하이드레이트 탐사자료에 대한 일반자료처리와 함께 가스층 존재 유무를 확인하는 방법으로 많이 이용되는 탄성파 복소분석법을 적응하였다. 가스 하이드레이트 부존 유망지역에 대해 순간진폭, 순간진폭에 대한 1차, 2차 미분, 순간위상, 순간주파수 단면도를 제작하여 중합단면도와 비교하였으며 그 결과 순간진폭단면도의 경우 강한 BSR이 나타나는 지층경계면에서 순간진폭변화 차이를 강하게 보였으며, 순간주파수 단면도의 경우 BSR지역에서 고주파에서 저주파수로 변화함을 확인할 수 있었다.
김영완(Kim, Young-Wan),장성형(Jang, Seong-Hyung),윤왕중(Yoon, Wang-Jung),서상용(Suh, Sang-Yong) 한국신재생에너지학회 2008 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.10
Prestack depth migration is used to image for complex geological structure such as faults, folds, and subsalt. In this case, it is widely used the surface reflection data as a input data. However, the surface reflection data have intrinsic problems to image the subsalt and the salt flank due to the complex wavefields and multiples which come from overburden. For overcoming the structural defect of the surface reflection data in the imaging, I used the virtual sources in terms of seismic interferometry to image the subsurface and suppress the multiples using the velocity model of the lower part of the virtual sources. The results of the prestack depth migration using virtual source gathers and velocity model below receivers are similar geological interfaces to the results from shot gathers of the conventional ocean bottom seismic survey. And especially artificial interfaces by multiples were suppressed without applying any other data processing to eliminate multiples. This study results by numerical modeling can make a valuable imaging tool when it is applied to satisfied field data for specific condition.