STUDY OF GAS HYDRATES IN THE DEEP-WATER PART OF THE SEA OF OKHOTSK USING MULTI-FREQUENCY 3D SEISMIC DATA: PART 1. METHODOLOGY

Abstract

В глубоководной части Охотского моря вблизи о. Сахалин на глубинах более 380 м в верхней части разреза распространены газовые гидраты, что было неоднократно подтверждено пробоотбором. Наряду с газонасыщенными отложениями газовые гидраты представляют потенциальную опасность для строительства морских сооружений нефтегазового комплекса и проведения буровых работ. Для детальной характеристики верхней части разреза и выявления интервалов разреза, осложненных присутствием газовых гидратов, на шельфе Охотского моря необходимо проводить полный комплекс геолого-геофизических исследований, включающий в себя донное опробование грунтов и инженерно-геологическое бурение. Однако в глубоководных условиях проведение таких исследований затруднено. При отсутствии инженерно-геологических скважин и выработок глубокогоо бурения основным источником информации о строении среды является трехмерная (3D) сейсморазведка по методу отраженных волн (МОВ) в модификации общей глубинной точки (МОГТ). В настоящей работе представлена методика изучения газовых гидратов в глубоководной части Охотского моря до данным сейсморазведки МОВ-ОГТ в трех частотных диапазонах от 5 до 1200 Гц. Предложенная методика включает визуальный анализ волнового поля (поиск так называемых отражающих границ BSR (bottom simulated reflectors), соответствующих нижней границе зоны стабильности газовых гидратов) на сейсмических изображениях различного частотного состава, моделирование границы стабильности газовых гидратов c учетом термобарических условий, анализ кинематических и динамических характеристик отраженных волн. Предложенный подход к анализу отраженных продольных упругих волн, включающий в себя АVOмоделирование, AVO-анализ и динамические инверсионные преобразования, можно рекомендовать для изучения газовых гидратов на шельфе Сахалина по данным сейсморазведки. In the deep-water part of the Sea of Okhotsk near Sakhalin at depths of more than 380 m gas hydrates are widespread in the upper part of the geological section, which has been repeatedly confirmed by bottom sampling. Along with gas-saturated deposits, gas hydrates pose a potential hazard for the construction of offshore structures and for drilling operations. For a detailed characterization of the upper part of the section and identification of intervals complicated by the presence of gas hydrates, it is necessary to carry out a full range of geological and geophysical studies on the shelf of the Sea of Okhotsk, including bottom sampling and engineering drilling. However, in deep water conditions, such studies are difficult to conduct. In the absence of engineering wells and deep drilling wells, the main source of information about the geological section is a three-dimensional (3D) seismic reflection survey. This paper presents a methodology for studying gas hydrates in the deep-water part of the Sea of Okhotsk based on reflection seismic data acquired in three frequency ranges from 5 to 1200 Hz. The proposed methodology includes a visual analysis of the wave field (search for the so-called BSR – bottom simulated reflectors, corresponding to the lower boundary of the gas hydrate stability zone) on seismic images of various frequency ranges, modelling of gas hydrate stability zone considering thermobaric conditions of the study area, analysis of the kinematic and dynamic characteristics of reflected waves. The proposed approach to the analysis of reflected elastic waves, including AVO modelling, AVO analysis, and amplitude inversion, can be recommended for studying of gas hydrates on the Sakhalin shelf using seismic data.