Report 1 / 1975 - SEG 1974


PRAKLA-SEISMOS Report 1 / 1975


SEG 1974 H. J. Körner Die 44. Jahrestagung der SEG fand vom 10. bis 14. November 1974 in Dallas/Texas statt. Sie wurde von etwa 3000 Geowissenschaftlern besucht, hinzu kamen ca. 1000 Angehörige. Im Convention Center von Dallas standen sehr geeignete Räumlichkeiten zur Verfügung. Parallel zur Tagung fand eine Ausstellung statt, die von ca. 100 Firmen beschickt worden war. Den für die Durchführung der Tagung Verantwortlichen muß ein hervorragendes Organisationsvermögen bescheinigt werden. Die Fachvorträge fanden in sechs Parallelsitzungen statt, daher war es den Teilnehmern an der SEG-Tagung -wie immer -unmöglich, alle interessierenden Vorträge zu hören. Die gesellschaftlichen Veranstaltungen blieben im selben Rahmen und waren von gleicher Art wie bei den vorhergehenden SEG-Tagungen. Die nachfolgende übersicht läßt die Vielfalt der behandelten Themen erkennen: Allgemeines/General: Seismic Processing . 3-D Reflection Methods Sign Bit Technology . Direct Hydrocarbon Detection Seismic Velocities Geothermik/Geothermal Bergbau/Mining: Permafrost . Engineering . Electrical Properties . Mining Exploration ' Mining Methods and Interpretation' Groundwater Ozeanographie/Oceanography: Positioning . Marine Exploration Forschung/Research: Seismic Wave Propagation ' New Techniques and Advances in Exploration . Seismic Modelling . Research Workshop Potentialfelder/ Potential Fields: Interpretations and Techniques . Aeromagnetic Interpretation' Survey Systems, Research			Unser Ausstellungsstand, Our booth SEG 74 The 44th annual meeting of the SEG took place in Dallasl Texas from November 10 to 14, 1974. It was attended by about 3000 geoscientists, plus approximately 1000 relatives. Suitable premises were at hand in the Convention Center of Dallas. Parallel to the meeting an exhibition took pi ace, to which about 100 firms sent exhibits. One has to attest the staff which performed the meeting an excellent organisatory work. The papers were held in six parallel sessions, therefore it was, as always, impossible for those attending the SEGmeetings to hear all lectures of interest. The social events were within the same bounds and of the same kind as during the previous SEG-meetings. The list on the left shows the variety of topics. Papers Altogether, about 200 papers were presented. PRAKLASEISMOS participated with 4 papers:

Die Vorträge Insgesamt wurden etwa 200 Vorträge gehalten. PRAKLA-SEISMOS beteiligte sich mit 4 Vorträgen:
R. Bortfeld, R. Brannies, W. Houba, D. Ristow: "Threedimensional Seismic Data from Near-Conventional Shooting for Continuous Estimation of Cross-Dip and Velocity" Die Feldaufstellung bei diesem Verfahren unterscheidet sich nur wenig von der konventionellen Feldaufnahmetechnik bei der CDP-Methode. Bei Landmessungen müssen die Schüsse einen gewissen Abstand von der Geophonlinie besitzen, der im Mittel 50 m beträgt. Die Schußpositionen müssen nicht unbedingt in einem starren Schema angeordnet sein. Die 3-D-Feldaufstellung ist deshalb sehr flexibel und daher bei Hindernissen im Felde gut anwendbar. Bei Seemessungen werden zwei identische Schußkanonen an der Steuerbordseite und der Backbordseite des Schiffes abwechselnd gezündet. Die Kanonen werden durch Outriggers im festen Abstand von ca. 40 m vom Schiff gehalten. Die Bearbeitung der Daten erfolgt auf einer geraden Linie, die durch die Schuß-und Geophonpositionen verläuft. Man betrachtet alle Spuren, die für einen gewissen Untergrundpunkt benachbart sind, und man berechnet für diesen Untergrundpunkt fünf Funktionen: ln-Line-Dip, Cross-Dip, RMS-Geschwindigkeit, Kohärenz und die Referenzspur. Man berechnet diese fünf Zeitfunktionen mit Hilfe von Vorhersagemethoden und Updating-Methoden. Dabei ist die Referenzspur eine über mehrere Untergrundpunkte gemittelte seismische Spur mit geringem Störpegel.			The field setup differs only slightly from conventional common depth point shooting. With land surveys, the shots are somewhat offset from the line of geophones, the average offset being in the range of 50 m. The shot positions need not be arranged in a rigid pattern. The 3-D field setup is thus versatile and weil suited for bypassing obstacles. With marine surveys, two identical airgun arrays are used which are held, by means of outriggers, to the port and starboard side of the boat, at 40 m offline distance. The airgun arrays are fired alternately. Processing of the data proceeds along a straight line through the sources and receivers. Making use of all field traces recorded in a close vicinity, 5 estimates are computed for every sampie of every 'trace' of the line: in-line dip, cross-dip, rmsvelocity, coherence, and reference trace. The 5 time-functions are essentially based on predictions from trace-neighbours, and are obtained by means of updating methods. (The reference trace represents the average noise-free shape of the seismic response.) The estimates, obtained at every sam pie of every trace, make possible i) stacking of field traces, taking into account both in-line dip and cross-dip; ii) continuous display of cross-dip; iii) the generation of cross lines.

Th. Krey, R. Marschall: "Marine Seismic Undershooting of Salt Domes"
Kompliziert gebaute geologische Körper in geringer bis mittlerer Tiefe wie. z. B. Salzstöcke bewirken oft, daß die Reflexionsseismik tiefere Schichten nicht mehr in brauchbarer Weise erfaßt, selbst wenn diese tiefen Schichten nur einfache strukturelle Eigenschaften aufweisen (geringe Neigungen und mäßige Störungen). Bei sehr großen Schuß-Geophonentfernungen kann man jedoch die gewünschten Aussagen erhalten; dabei verlaufen die Strahlenwege völlig außerhalb der kompliziert gebauten geologischen Kör'per. Diese Technik, die man als Unterschießung bezeichnet und die bereits seit einigen Jahren an Land angewandt wird, ist nunmehr auch auf seeseismische Untersuchungen ausgedehnt worden. Dabei wurden 2 Schiffe eingesetzt. Navigationsprobleme konnten mit zusätzlichen Kontrollen gelöst werden, insbesondere wurde die Entfernung zwischen Schieß-und Meßschiff laufend erfolgreich durch Wasserschall-Registrierung gemessen. Der Einsatz eines MiniStreamers erleichterte es, die Unterschießungsprofile in das Netz früherer Messungen einzupassen. Die Seismogramme waren gut bis sehr gut, und die Lücken, die bei der normalen Seeseismik unterhalb der Salzstöcke geblieben waren, konnten nun geschlossen werden.			Heterogeneous geologic bodies in shallow to medium depths, as e. g. salt domes, may considerably mask deeper layers, even when these exhibit only soft structural features. Very long shot geophone separation which results in raypaths running wholly outside and below the heterogeneous bodies may ,supply the desired information. This technique, which is called undershooting and which has been applied on land for several years, has now also been extended to marine seismic work. Two ships were used. Navigation problems could be solved with redundancy, especially the distance between shooting and recording boats could successfully be controlled by waterbreaks. Ministreamer recording at the shooting boat served to tie the undershooting lines to the grid of previous surveys. Records were good to excellent and succeeded to fill in the gaps left below the salt domes by normal shooting.

Th. Krey, F. T6th: "How to Derive True Velocities in the Presence of Curved Iso-Velocity Interfaces"
Optimale Stapelgeschwindigkeiten, d. h. die Geschwindigkeiten, welche die beste CRP-Seismogrammsektion ergeben, hängen nicht nur von den Neigungen der reflektierenden Horizonte und der Geschwindigkeits-Grenzflächen ab, sondern in einem hohen Maße auch von den Krümmungen dieser Grenzflächen. Einige Beispiele sollen diese W irkung verdeutlichen. Eine Näherungsformel erlaubt es, diese Einflüsse rückgängig zu machen. Anhand eines theoretischen Beispiels wird gezeigt, wie gut die wahren Intervallgeschwindigkeiten aus einer profilmäßigen Darstellung der optimalen Stapelgeschwindigkeiten zurückgewonnen werden können.			Stacking velocities, i. e. those velocities which result in the best CRP-seismogram section, are not only dependent on the dips of the reflecting beds and on the isovelocity interfaces and discontinuities but to a very high degree also on their curvatures. Some examples will demonstrate this effect. An approximate formula is presented which allows to correct for these influences. A theoretical example will show how weil true interval velocities can be recovered from a time sectional representation of the stacking velocities.

H . .J. Körner: "Energy Response Functions from Reflection Seismic Data"
Es wird eine Methode vorgestellt, nach der die Energie-Abnahme mit der Reflexionszeit empirisch ermittelt wird. Auf diese Weise kann man Informationen über die Abschwächung der Energie innerhalb der Erdschichten bekommen, die hauptsächlich durch sphärische Divergenz, nicht-elastisches Verhalten (z. B. Absorption) und Transmissionsverluste hervorgerufen wird. Die Notwendigkeit und die Methodik verschiedener Korrekturen zur genaueren Ermittlung der Energie-Abnahme-Kurven wird diskutiert. Die Zuverlässigkeit solcher Energie-Abnahme-Kurven wird an Hand von Vergleichen zwischen Kurven aus reflexionsseismischen Messungen und aus benachbarten Tiefbohrungen nachgewiesen. Dabei wird auch der Einfluß multipler Reflexionen gezeigt.			The author presents a method to empirically extract energy decay functions from seismic field data which yield information about subsurface attenuation (mainly spherical divergence, inelastic attenuation and transmission losses) after previous corrections for technical energy variations. The reliability of such energy decay functions and their use for compensation of various energy losses is demonstrated with the help of examples of comparisons between energy decay functions, derived from reflection seismic data and those derived from downhole surveys in adjacent exploratory wells. The influence of multiple reflections is outlined.

Viele Vorträge zeigten, daß auf mehreren Teilgebieten bedeutende Fortschritte erzielt worden sind. Das Wesentliche: Aufnahmetechnik Übertragung seismischer Daten vom Geophon zur Feldapparatur Mehrfach wurde der Trend sichtbar, vom vieladrigen Kabel abzukommen (Telemetriesystem). Der Verzicht auf das Kabel ist erreichbar durch Funkübertragung oder durch Dezentral-Registrierung mit unabhängigen Kleinaufnahmegeräten, die -ebenfalls durch Funk ausgelöst -für ca. 100 Aufnahmen 1 oder 2 Spuren auf Band speichern. Andere Systeme digitalisieren und speichern Einzelspuren (z. T. mit 17-Bit-Worten, z. T. ausschließlich mit sign-bits für Vibroseis) am Geophonort, die dann nacheinander über ein 2 bis 6adriges Kabel von der Feldapparatur abgerufen werden (sign bedeutet Vorzeichen; für eine einzelne Aufnahme in der sign-bit-Technik gilt ein Nutz-zu Störverhältnis von 1:3 als günstig). Anregung seismischer Energie Dinoseis (Gaskanonen für Landmessungen) wurde weiterentwickelt: bei leichten "Explodern" wird die rasche Schußfolge mit einem Code gesteuert (ähnlich SOSI) ; die Entflechtung (Decodierung) der ineinander liegenden Aufnahmen ähnelt der Vibroseis-Korrelation; hier wie dort scheint die Aufnahme von ausschließlich sign-bits erfolgreich zu sein. Bei "Microseis" werden lediglich Aufnahmen der Bodenunruhe gemacht und wie bei VIBROSEIS Korrelogramme hergestellt, die in der üblichen Form weiterverarbeitet werden können. Bei der VIBROSEIS-Methode wurden die möglichen Vorteile nichtlinearer Sweeps diskutiert. Gravimetrie Bei Messungen vom Hubschrauber aus (z. T. bei gleichzeitigen magnetischen Messungen) werden (bei Geschwindigkeiten zwischen 100 und 200 km/h) Genauigkeiten von 5 (bis 2) mgal erreicht. Geothermische Exploration Dampf-bzw. Warmwasserquellen gewinnen immer größere Bedeutung. Es wurde über ihre Aufsuchung mittels gravimetrischer, elektrischer und tellurischer Messungen berichtet sowie über die Auswertung kleiner Erdbeben, da die gesuchten Objekte vielfach an erdbebenaktive Zonen gebunden sind. Diverses Auch bei den elektrischen Widerstandsmessungen und in der Magnetotellurik wurden Fortschritte beschrieben. Weiterentwicklungen gibt es auch auf vielen Gebieten der Navigation, so die Verwendbarkeit des Sonar-DopplerVerfahrens für Wassertiefen bis zu 1800 m. Geräte Für Minicomputer sind Gleitkommaeinrichtungen im Kommen. Für Farbplotter sind inzwischen 2 Verfahren entwickelt worden: neben Farbfilmverfahren das CromalinVerfahren von Dupont. Datenverarbeitung Filtern in der Seismik Aus einer größeren Zahl von Vorträgen über Verbesserungen der Dekonvolution und der zeitabhängigen Frequenzfilterung sind die Bemühungen hervorzuheben, Meeresbodenmultiple bei größeren Wassertiefen effektvoller zu unterdrücken. Geschwindigkeitsbestimmungen und Migration in der Reflexionsseismik Hierbei ging es sowohl umGeschwindigkeitsanalysen an sich, wie auch um Geschwindigkeitsstudien für die Migration. Auf die bestehenden Unterschiede zwischen wahren Geschwindigkeiten, Stapelgeschwindigkeiten und Migrationsgeschwindigkeiten wurde hingewiesen. Von besonderem Interesse war der Trend, für Geschwindigkeitsbestimmungen und Migration nicht mehr horizontale Schichtung des Hangenden vorauszusetzen. Mehr und mehr gewinnt auch die Berechnung seismischer Modelle für Detailstudien an Bedeutung. Bright-Spot-Technik in der Reflexionsseismik Diesem Thema war eine ganze Session gewidmet. Nach früheren spektakulären aber auch simplifizierenden Vorträgen geht es heute um viele Einzelstudien, z. B. über die Berücksichtigung der Ankopplungsfaktoren für die Energiequellen und die Geophone, über die Ermittlung der Absorption und Dispersion, über Energieabnahmen mit der Reflexionszeit. Zur Deutung von bright-spots werden auch Scherwellen herangezogen (in diesem Zusammenhang ist erwähnenswert, daß Conoco einen Vibrator mit erhöhter Transversalwellenabstrahlung entwickelt). Einige Vorträge brachten interessante Beispiele aus der Praxis.			Many papers showed, that in several fields important progress had been achieved. The essential parts: Recording Techniques Transmission of seismic data from geophones to field systems Several times the trend to get away from the multi-cored cable became evident (telemetry system). One can do without the cable when using radio transmission or decentralised registration with independent mini-recording instruments, which -also triggered by radio -store 1 or 2 traces on tape for about 100 records. Other systems digitize and store single traces (some with 17 bit-words, some exclusively with sign-bits for VIBROSEIS) at the geophone position, which then, one after the other, are called off by the field system over a 2 to 6 core cable (for a single record in the sign bit technique a signal to noise ratio of 1:3 is taken to be favourable). Seismic energy emittance Dinoseis (gas guns for onshore surveys) was further developed: with light "exploders" the fast shooting sequence is controlled by a code (similar to SOSI); the decoding of the superimposed records is similar to the VIBROSEIS correlation; in both the recording of exclusively sign bits seems to be successful. With "Microseis" only records of the earth vibration are made and, as with VIBROSEIS, correlograms are set up, which can be processed in the usual way. In the VIBROSEIS-method the possible advantages of non-linear sweeps were discussed. Gravimetry When surveying from a helicopter (partly with simultaneous magnetic surveys) accuracies of 5 (to 2) mgal have been reached at velocities of 100 to 200 km per hour. Geothermic Exploration Steam or hot water springs become more and more important. It was reported on their detection by means of gravimetrie, electric and telluric surveys, as weil as on the valuation of small earth-quakes, because the objects sought often are connected with active earth-quake zones. Sundries Progress was also reported in the fields of electric resistance surveys and magneto-tellurics. Developments have been made in many fields of navigation, such as the use of the Sonar-Doppler-System for water depths down to 1800 m. Instruments For mini-computers floating point processors are under development. For colour plotters, two methods have been developed in the meantime: besides the colour filmmethod, the "Cromalin"-method by Dupont. Data Processing Filtering in seismies From a great number of papers about improvements of the deconvolution and the time-dependent frequency filtering, the efforts to suppress more effectively the seabottom-multiples of greater water depths have to be pointed out. Velocity determination and migration in reflection seismies Here, the velocity analyses as weil as velocity studies for the migration were discussed. The existing differences between real velocities, stacking velocities and migration velocities were emphasized. The trend, not to assume horizontal stratification of the overburden for velocity determinations and migration was of special interest. More and more important becomes also the calculation of seismic models for detail studies. Bright Spot technique in reflection seismies A whole session was dedicated to this topic. After earlier spectacular but also simplifying papers, today many single aspects are discussed, for example the consideration of coupling factors for the energy sources and the geophones, the determination of absorption and dispersion and the decrease in energy with the reflection time. For the interpretation of bright spots, shear-waves are also being employed (in this connection it is worth mentioning, that Conoco has developed a vibrator with increased transverse-wave emittance). Some papers brought interesting examples from practice.
Die Ausstellung Unser Stand umfaßte 29 Schautafeln auf ca. 30 qm Standfläche. Annähernd 2000 Broschüren, insbesondere " Data Processing, 1st Supplement" und "PRAKLA-SEISMOS Report 3/74" wurden an interessierte Besucher ausgegeben. Bei einem Gang durch die Ausstellung fiel uns unter anderem auf: Mehrere rechnergestützte Feldapparaturen, die im wesentlichen für die sprengstofflosen Verfahren mit schwachen Energiequellen (Vertikalstapelung) gedacht sind. Die wesentlichen Typen kommen von: Texas Instruments: CFS I, in Verbindung mit DFS III oder IV (siehe unseren Beitrag DFS I in Italien). Geospace: GS 2000 DOS (Digital Data Systems): Coba III Sercel: Tiger, in Verbindung mit SN 328 oder 338. Apparaturen für größere Kanalzahlen (z. B. für 3-D-Verfahren) wurden entwickelt von Texas Instruments: DFS V (120 Spuren bei 2 ms sampling rate) und ETL (Electro Technical Labs): MDS VIII (96 Spuren bei 2 ms sampling rate). Ferner berichtete GUS Manufacturing (Globe Universal Sciences) über eine Sonderanfertigung einer 196spurigen Apparatur bei 1 ms sampling rate. Bei diesen Apparaturen sind mehrere A-D-Wandler erforderlich. Schwierigkeiten treten bei der Packung der Daten auf Digitalbänder mit einer Packungsdichte bis 8000 bpi auf.			The exhibition 29 tables were shown in our 30 qm booth. Almost 2000 brochures, especially "Data Processing, 1st Supplement" and "PRAKLA-SEISMOS report 3/74" were distributed to interested visitors. During a tour through the exhibition; we noticed amongst other things: several computerized field systems, which, mainly, are meant for non-explosive methods with weak energy sources (vertical stacking). The main types come from: Texas Instruments: CFS I, in connection with DFS III or DFS IV (see our article on DFS I in this issue) Geospace: GS 2000 DOS (Digital Data System): Coba III Sercel: Tiger, in connection with SN 328 or 338. Systems for higher number of channels (for example for 3-D procedures) which were developed by: Texas Instruments: DFS V (120 traces at 2ms sampling rate) ETL (Electro Technical Labs): MDS VIII (96 traces at 2ms sampling rate) GUS Manufacturing (Globe Universal Sciences): 196-traces-system at 1 ms sampling rate (a special manufacture). With these systems several A-D converters are ne cessary. Difficulties arise when packing the data on digital tapes with a density up to 8000 bpi.