Исследователи промоделировали весь комплекс физических процессов, происходящих при поиске нефти в высоких широтах. Их двумерная модель арктического шельфа стала виртуальным полигоном, включившим в себя все ключевые элементы: двухметровый слой льда, 60-метровый столб воды, донные осадки, пятислойную толщу многолетнемерзлых пород с нарастающей плотностью и, наконец, сам нефтяной пласт на глубине около 1200 метров.
Для расчетов был применен сеточно-характеристический метод, идеально подходящий для отслеживания волновых процессов в средах со сложной слоистой структурой. Эксперименты показали, что каждый фактор оставляет в сейсмограмме свой уникальный «отпечаток». Например, прохождение сигнала через лед порождает мощные поверхностные волны Рэлея. Они движутся медленнее основных волн и создают сильный фон, способный «засветить» полезные сигналы от глубоких горизонтов. Кроме того, тонкие приповерхностные слои генерируют ложные отражения, а на границе воды и дна возникают специфические волны Стоунли.
Главный вывод работы оказался положительным: идентифицировать нефтяную залежь на фоне этих помех возможно. Ключевым фактором успеха является правильное позиционирование оборудования. Моделирование показало, что для уверенного обнаружения пласта сейсмические приемники необходимо размещать непосредственно на морском дне. В этом случае полезный сигнал от залежи, имеющей низкую акустическую жесткость, становится достаточно сильным, чтобы выделиться на фоне шумов.
Работа, опубликованная в журнале Mathematical Models and Computer Simulations, дает нефтедобывающим компаниям точный инструмент для планирования геологоразведочных работ в Арктике.
