CO2DEPTH: Software für genaue Tiefenfokussierung, Auflösung und Ortung von Kohlendioxid-Speicherungs- und Migrationsprozessen aus 3D-seismischen Daten
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CO2DEPTH: Software für genaue Tiefenfokussierung, Auflösung und Ortung von Kohlendioxid-Speicherungs- und Migrationsprozessen aus 3D-seismischen Daten
01.04.2008 bis 31.03.2011
Dr. J. Prüssmann
TEEC GmbH
Burgwedeler Str. 89
30916 Isernhagen
- Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Geophysikalisches Institut
- Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM)
Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN
Die Nutzung des Untergrundes zur Kohlendioxid-Speicherung für globale Klimaschutzziele
Das Verbundvorhaben CO2DEPTH hat sich zum Ziel gestellt, einen wesentlichen Beitrag zur Bearbeitung 3D-seismischer Daten des geologischen Untergrundes zu leisten, um die Auflösung und Ortung einer untertägigen Kphlendioxid-Ausbreitung zu optimieren und somit die Erkundung und Überwachung des Untergrundes zu verbessern. Es ist vorgesehen, entsprechende Software sowohl zur Erhöhung der Informationsverarbeitung als auch zur Verbesserung der Tiefenabbildung durch Rauschunterdrückung zu entwickeln.
Die Universität Karlsruhe ist dafür zuständig, die im Vorgängerprojekt CO2CRS entwickelten hochauflösenden Abbildungsmethoden für unterirdische CO2-Lagerstätten unter Berücksichtigung moderner CRS-Methoden auf 3D Datensätze zu verbessern. Es ist beabsichtigt, die durch die CRS Methode berechneten Parameter zusammen mit residualen Laufzeit "moveouts" zur Verfeinerung des 3D Modells der Ausbreitungsgeschwindigkeit seismischer Wellen im Untergrund anzuwenden. Im Vergleich zu herkömmlichen Vorgehensweisen erlaubt die CRS-basierte Methode eine hochgradige Automatisierung und erfordert nur minimale a priori Information. Ein zuverlässiges, ausgewogenes Geschwindigkeitsmodell ist essentiell für die Anwendung der Tiefenmigration, die wiederum für die Erstellung eines strukturellen Tiefenabbildes notwendig ist. Das Letztere bildet die Basis für die Charakterisierung einer unterirdischen Lagerstätte.
Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik übernimmt die Aufgabe, für eine erfolgreiche Tiefenmigration, die Vorteile gegenüber der weniger aufwändigen Zeitprozessierung aufweist, ein optimales Geschwindigkeitsfeld bereitzustellen. Unter den zahlreichen Verfahren hat sich die Reflexionstomographie als geeignetes Verfahren herausgestellt. Ziel des Arbeitspaketes WP3 ist es, bei unverminderter Qualität den Zeitaufwand und die Kosten für die Erstellung eines Geschwindigkeitsmodells zu senken, indem die Produktionskette für die Reflexionstomographie unter "High Performance Computing (HPC)" Aspekten implementiert wird. Eine zusätzliche Verbesserung der Konvergenz liegt in der Verwendung eines optimalen Startmodells, welches vom Projektpartner Universität Karlsruhe mit einem deutlich geringeren numerischen Aufwand aus Attributen des CRS-Prozessings erstellt wird. Dazu ist die die parallele Implementierung der Reflexionstomographie auf großen Clustern vorgesehen. Vom Projektpartner TEEC werden dazu Ausgangsdaten optimaler Qualität bereit gestellt.
Während die beiden Verbundpartner Universität Karlsruhe und Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik Beiträge zur genauen Rekonstruktion der Untergrundgeometrie und Tiefenlage der Speicherstrukturen leisten, werden diese durch Arbeiten zur Auf- und Vorbereitung der seismischen Daten und durch testgleiche Erstanwendungen des verbesserten Tiefenmodells von der TEEC komplettiert. Durch die CRS-Rauschunterdrückung und Regularisierung in den Prestack-Daten wird einerseits die Modelloptimierung (insbesondere in Bereichen mit großem Rauschanteil) beschleunigt und verbessert, andererseits trägt die erzielte Signalverbesserung gemeinsam mit den genauen Tiefenmodellen zu einer verbesserten Auflösung von Strukturdetails in der Tiefe bei. Die 3D-CRS-Bearbeitung der Prestack-Daten und die 3D-Prestack-Tiefenmigration (PreSDM) werden als integriertes Verfahren der Tiefenabbildung in einem Software-Paket implementiert und optimiert. Eine Anwendung demonstriert die verbesserte Tiefenabbildung durch die Modelloptimierung und das integrierte CRS-PreSDM-Verfahren.