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VSP (Vertical-Seismic-Profiling)

Das Vertical-Seismic-Profiling (VSP) ist in der Seismik eine Mischform zwischen Oberflächenseismik (an der Erdoberfläche durchgeführt) und Bohrlochseismik. In der Ursprungsform des VSP ist eine Wellenquelle an der Erdoberfläche und ein Sensor (Geophon) wird in verschiedenen Tiefen innerhalb der Bohrung angebracht. Hierzu kann der Sensor entweder in der Bohrung verfahren werden oder es wird eine Sensorkette verwendet, was die Messzeit verkürzt.

Varianten

Wellenquelle und Empfänger können auch getauscht werden (inverse VSP).

Wird nur ein Quellpunkt in der Nähe des Bohrlochkopfes verwendet spricht man auch von 'check shots'.

Werden viele Quellpunkte in unterschiedlichen Abständen zur Bohrung verwendet spricht man von 'multi offset VSP' oder von 'moving source VSP' oder 'walk-away VSP'. Dabei können die Quellen (oder Empfänger) auf einer Linie oder flächig angeordnet sein (3D VSP).

Werden nur die Ersteinsätze der direkten Wellen ausgewertet dient die VSP-Messung meist der Erarbeitung eines Geschwindigkeitsprofils (vp vs. Tiefe und vs vs. Tiefe). Es können aber auch Reflexionen ausgewertet werden.

VSP Messungen können auch während der Abteufphase der Bohrung durchgeführt werden und dienen dann der Steuerung der Bohrung ('looking ahead of the bid', geosteering).

VSP istalso in vielen Varianten in Gebrauch. Ursprünglich waren die Quellen in der Bohrung und die Empänger an der Erdoberfläche (check shots). Heute ist es meist umgekehrt (reverse VSP).

Weitere Varianten ergeben sich durch die Geometrie der Anordnung der Quellen oder Empfänger an der Oberfläche, zusammengefasst:

  • Zero-offset VSP: Nur eine Quelle direkt an der Bohrung
  • Multi- offset VSP oder walk away VSP: Viele Empfänger (Quellen) längs einer Linie vom Bohrloch weg.
  • 3D VSP: Quellen oder Empfänger flächig an der Oberfläche.
  • 4D VSP: Wie 3D aber mit zeitlichen Wiederholungen oder permanenter Registrierung
  • Drill-noise VSP: VSP mit dem Bohrmeißel als Quelle. Siehe auch measuring while drilling, MWD.

Anwendung in der Geothermie

VSP Messungen sind in der Geothermie (in Deutschland) Routine. In ihren verschiedenen Varianten haben sie auch verschiedene Aufgaben:

Literatur

Bona Kim , Joongmoo Byun , Soon Jee Seol , Kwon Gyu Park and Tae Jong Lee : Using reverse vertical seismic profiling (RVSP) to characterise the subsurface fracture system of the Seokmo Island geothermal field, Republic of Korea. In: Exploration Geophysics Nummer 44 (3) S. 167-175, http://dx.doi.org/10.1071/EG13049

Bona Kim , Joongmoo Byun , Soon Jee Seol , Kwon Gyu Park and Tae Jong Lee : Using reverse vertical seismic profiling (RVSP) to characterise the subsurface fracture system of the Seokmo Island geothermal field, Republic of Korea. In: Exploration Geophysics Nummer 44 (3) S. 167-175, http://dx.doi.org/10.1071/EG13049

Cameli, G. M., Batini, F., Dini, I., Lee, J. M., Gibson Jr, R. L., and Toksöz, M. N: Seismic delineation of a geothermal reservoir in the Monteverdi area from VSP data. In: Proceedings of the World Geothermal Congress, 18–31 May 1995, Florence, Italy Nummer 2 (1995), S. 821-826

Chen, S. T., Zimmerman, L. J., and Tugnait, J. K., : Subsurface imaging using reversed vertical seismic profiling and crosshole tomographic methods. In: Geophysics Nummer 55 (1990), S. 1478–1487

Cosma, C., Heikkinen, P., Keskinen, J., and Enescu, N.: VSP in crystalline rocks—from downhole velocity profiling to 3-D fracture mapping. In: International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences Nummer 38 (2001), S. 843-850

Gibson Jr, R. L., Lee, J. M., Toksöz, M. N., Dini, I., and Cameli, G. M.: Three-dimensional Kirchhoff migration analysis of VSP data from a geothermal field: . In: Proceedings of the World Geothermal Congress, 18–31 May 1995, Florence, Italy Nummer 2 (1995), S. 821-826

Hardage, B., : Vertical seismic profiling: principles. Elsevier Science Publications Co., Inc. , 2000

Lee, S., Byun, J., Song, H., Park, K. G., and Lee, T. J.: Imaging fractures by using VSP data on geothermal site. In: Geophysics and Geophysical Exploration Nummer 14 (2011), S. 227-233

Majer, E. L., McEvilly, T. V., Eastwood, F. S., and Mayer, L. R., : Fracture detection using P-wave and S-wave vertical seismic profiling at the Geysers. In: Geophysics, Nummer 53 S. 76-84

Majer, E. L., McEvilly, T. V., Eastwood, F. S., and Mayer, L. R., : Fracture detection using P-wave and S-wave vertical seismic profiling at the Geysers. In: Geophysics, Nummer 53 S. 76-84

Nakagome, O., Uchida, T., and Horikoshi, T.: Seismic reflection and VSP in the Kakkonda geothermal field, Japan: fractured reservoir characterization. In: Geothermics Nummer 27 (1998), S. 535-552

Nakagome, O., Uchida, T., and Horikoshi, T.: Seismic reflection and VSP in the Kakkonda geothermal field, Japan: fractured reservoir characterization. In: Geothermics Nummer 27 (1998), S. 535-552

Taylor, S., Malin, P., and Haldorsen, J.: Shear wave anisotropy observed in VSP data at the San Andreas fault observatory at depth. In: SEG Technical Program Expanded Abstracts (2005), S. 174-177

Weitere Literatur siehe unter Literaturdatenbank und/oder Konferenzdatenbank.