구부러진 측선에 대한 탄성파 반사법 자료의 Transverse Offset Gather 활용 = Application of Transverse Offect Gather from the Seismic Reflection Data for the Crooked Line

국문 초록 (Abstract)

반사법 탄성파 자료에 대한 처리와 차후 해석은 반사면의 경사 방향과 그 변화 정도에 따라 많은 영향을 받는다. 또한 직선 측선이 아니고 방향이 급격하게 변할 때 반사법 탄성파 탐사 자료의 처리와 해석은 더욱 어려워진다. 이러한 이유 때문에 많은 탐사에서 탐사 계획 시 측선을 직선으로 운용하기 위해 많은 노력을 기울인다. 그러나 직선 측선으로 탐사를 수행하는 것이 불가능할 때가 자주 있다. 예를 들어 탐사현장의 수송 문제나 지질학적으로 복잡한 구조가 관심 대상이 될 때에는 직선 측선 탐사가 어려울 수 있다. 이로인해 매우 큰 규모의 탄성파 탐사는 일반적으로 구부러진 측선을 따라 수행될 경우가 많다.
구부러진 측선 자료에서 공통중간점들은 측선 상에 모아지지 않고 측선과 교차하는 방향으로 횡단 오프셋을 가지고 넓게 흩어지게 된다. 따라서 이 경우 송신원과 수신원 사이의 거리에 대한 주행시간 보정에서 측선 방향의 오프셋(NMO 보정)뿐만 아니라 측선 교차 방향의 오프셋(crossdip 보정) 효과도 함께 고려해야 한다. 구부러진 측선의 자료 처리에서는 무엇보다 급격하게 구부러진 부분에 대한 지하 반사이벤트의 연속성에 중점을 두고 모든 작업을 수행해야 한다. 이 논문에서는 모델링을 통하여 3차원 구조에 대한 합성 자료를 만들고 여기에 여러 가지 형태의 구부러진 측선들을 사용하여 보정 효과를 실시하였고 이에 따른 중합 트레이스의 해상도를 향상시키기 위한 각종 자료처리를 수행하였다. 또한 약간 구부러진 측선을 따라 캐나다의 Colony sand member에서 수집한 반사 자료에 대한 crossdip 보정의 효과를 알아보았다.
Crossdip 보정은 약 45° 이하의 경사진 구조에서 반사면 이미지를 향상시키는 것으로 나타났다. 중요한 점은 crossdip 보정의 과정에서 반사면의 3차원 정보를 부산물로 얻을 수 있는 부분이다. 자료처리 측선의 배열과 지하구조의 주어진 경사각과의 분석결과 복잡한 곡선 측선보다 직선에 가까운 “단순한 측선”이 훨씬 향상된 해상도와 반사 이벤트의 연속성을 제공하는 것으로 확인되었고 crossdip 각도의 참값은 측선에 수직으로 배열되는 CDP bin의 횡단 오프셋 모음 자료를 사용하여 효과적으로 계산되었다. 결과적으로 오프셋 거리가 큰 구부러진 측선 자료에서 중간점들의 분산 효과가 클수록 crossdip 보정을 필수적으로 고려해야 할 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Processing and subsequent interpretation of seismic reflection data are very much affected by changes in the dip attitudes of reflectors. They also become more difficult when the survey line is not straight and its direction abruptly changes. For this reason, considerable effort has been made in planning many surveys to keep the survey lines straight. However, it is often impossible to run a straight line survey. Logistic access and geologically complicated structures may also make it difficult to lay survey lines in desired direction. Therefore, many large scale seismic surveys are frequently conducted along crooked survey lines.
For the crooked-line data, the common midpoints are not folded on the survey line but tend to be more broadly scattered across the line, forming the transverse offset gather. Therefore, we should consider the effect of cross-line offset(crossdip correction) as well as in-line offset(NMO correction) in the correction of traveltime for the source-receiver distance. In data processing for crooked-line data, we should emphasize focusing the lateral continuity of subsurface reflectors, particularly along the sharp bends of the crooked segment. In this study, a set of synthetic data for the 3D structure along the various crooked lines was tested and processed in an attempt to improve the resolution of the stacked trace. In addition, a set of deep reflection data collected along a slightly crooked line across the colony sand member, Canada, were processed to test the performance of crossdip correction.
The crossdip procedure formulated in this study proved to work well in improving the reflection image of the moderately dipping(< 45°) structures for winding crooked survey line. An approximate 3D information of the reflectors can be locally investigated as a by-product of the crossdip correction procedure. Regarding the data processing line(slalom line) for the given structure, "simplified line" broken with fewer partition proved to improve the resolution and continuity of the reflection events. True crossdip angle was successfully estimated using transverse offset gather in CMP bin run nearly perpendicular to the slalom line. Significantly improved test results in this study suggest that effects of widely scattered midpoints must be taken into account during the processing of any large-offset crooked-line data.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 2. 배경이론 3
• 2.1 CMP 탐사 3
• 2.2 NMO 보정 5
• 2.3 Crossdip 보정 7
• 3. 테스트 자료의 생성 14
• 3.1 자료취득 인자 14
• 3.2 3D 모델링을 이용한 측선 설정 17
• 3.3 모델링 자료의 관찰 18
• 4. 구부러진 측선에 대한 자료처리 21
• 4.1 자료처리 과정 21
• 4.2 직선과 곡선 측선에 대한 자료 대비 24
• 4.3 Crossdip 분석 27
• 4.3.1 경사 2층 구조 27
• 4.3.2 경사 3층 구조 30
• 4.4 CDP bin의 배열에 따른 초점 효과 32
• 4.5 ζ 각도에 따른 보정 효과 41
• 4.6 현장자료에 대한 적용 45
• 5. 결론 48
• 참고문헌 49
• Abstract 52
• Appendices 54