Geophysics and Geophysical Exploration (지구물리와물리탐사)

Korean Society of Earth and Exploration Geophysicists (한국지구물리·물리탐사학회)
권호 표지

Seismic Properties Study of Gas Hydrate in Deep Sea using Numerical Modeling Technique

수치 모델링 기술을 이용한 심해 가스 하이드레이트의 탄성파 특성 연구

  • Shin, Sung-Ryul (Korea Maritime University, Dept. of Energy & Resources Eng.) ;
  • Yeo, Eun-Min (Korea Maritime University, Dept. of Energy & Resources Eng.) ;
  • Kim, Chan-Su (Korea Maritime University, Dept. of Energy & Resources Eng.) ;
  • Park, Keun-Pil (Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, Petroleum & Marine Resources Div.) ;
  • Lee, Ho-Young (Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, Petroleum & Marine Resources Div.) ;
  • Kim, Young-Jun (Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, Petroleum & Marine Resources Div.)
  • 신성렬 (한국해양대학교 해양과학기술대학 해양개발공학부) ;
  • 여은민 (한국해양대학교 해양과학기술대학 해양개발공학부) ;
  • 김찬수 (한국해양대학교 해양과학기술대학 해양개발공학부) ;
  • 박근필 (한국지질자원연구원) ;
  • 이호영 (한국지질자원연구원) ;
  • 김영준 (한국지질자원연구원)
  • Published : 2006.05.31
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Abstract

We had conducted a numerical modeling to investigate seismic properties of gas hydrate with field parameters acquired over the East sea in 1998. We used a 2-D staggered grid finite difference method to generate synthetic elastic seismograms for multi-channel seismic survey, OBC (Ocean Bottom Cable) survey and VCS (Vertical Cable Seismic) survey. The results of this study showed that the method using staggered grid yielded stable results and could be used to seismic imaging. We could find out the high amplitude anomaly and the phase reversal phenomenon of reflection wave at interface between the gas hydrate layer and free gas layer such a BSR (Bottom Simulating Reflector) which is the evidence for existence of gas hydrate in seismic reflection data. And we computed the reflection coefficients at the incident angles corresponding to offset distance with the synthetic seismograms. The reflection coefficients acquired from the numerical modeling were nearly consistent with the reflection coefficient computed by Shuey's equation.

본 연구에서는 가스 하이드레이트 부존 예상지역인 한반도 동해 지역의 탄성파 탐사자료 처리 및 해석결과를 근거로 하여 가스 하이드레이트의 탄성파 탐사자료의 특성, 지층 정보 및 속도를 규명하기 위해서 탄성파 수치모형 실험을 실시하였다. Staggered grid를 이용한 유한차분법 탄성파 모델링 기법으로 통상적인 다중채널 탄성파 탐사, OBC 탐사 그리고 VCS 탐사에 대해여 적용하였다. 본 연구 결과 staggered grid를 이용한 유한차분법은 P파와 S파 그리고 밀도에 대한 변수를 자유롭게 적용할 수 있어서 심해저 가스 하이드레이트의 부존상황에 대한 탄성파 모델링 적용이 용이하였으며, 가스 하이드레이트의 부존 증거인 BSR (Bottom Simulating Reflector)과 같이 가스 하이드레이트층과 자유 가스(Free Gas)층 사이의 경계면에서 높은 임피던스 차이로 인한 큰 진폭의 반사파와 위상역전 현상을 관찰할 수 있었다. 그리고 수치모형 실험을 이용하여 획득한 자료에 대하여 수진기와 음원의 거리에 따른 반사계수를 계산하였으며 수치 모델링으로 획득한 인공합성 탄성파기록의 반사계수와 Shuey (1985)의 근사식에 의해 구해진 반사계수의 값이 거의 일치하였다.

Keywords

References

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