Seismic characterization of poroelastic structures using the theory of stochastic wave propagation and finite-difference simulations

• Applicant: Dr. Tobias Müller
• Subject Area: Geophysics
• Term: from 2002 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5372846

In der Kohlenwasserstoffexploration und Krustenseismologie ist der Einfluß von Fluiden und ihre Wechselwirkung mit dem umgebenden Festkörper bei der Charakterisierung der Geostrukturen von zentraler Bedeutung. So bestimmen sowohl die Eigenschaften der Fluide als auch die der poroelastischen Festkörper die Rheologie von Gesteinen und die Migration von Fluiden in den Porenräumen und Kluftsystemen. Die Erkundung solcher Strukturen mittels der seismischen Methode erfordert ein möglichst umfassendes Verständnis der Physik der Wellenausbreitung, insbesondere der Streuung seismischer Wellen an Heterogenitäten verschiedener Skalenlängen des Ausbreitungsmediums. Thema dieses Forschungsvorhabens ist die Charakterisierung seismischer Wellenfelder in inhomogenen, poroelastischen und fluidgesättigten Strukturen. Inwieweit sich fluidinduzierte Effekte auf die Attribute des Wellenfeldes wie Dämpfung und Dispersion auswirken, soll theoretisch und numerisch untersucht werden. Es ist beabsichtigt, die Theorie der Wellenausbreitung in poroelastischen Medien mit den Methdoen der statistischen Wellenausbreitung zu verknüpfen, um auf diese Weise die Wellenausbreitung in zufallsverteilten Medien zu beschreiben. Begleitend dazu sollen Finite-Differenzen Verfahren zur Lösung der poroelastischen Wellengleichung weiterentwickelt und Computersimulationen von seismischen Reflexionsexperimenten durchgeführt werden. Ein Bezug zur Praxis der seismischen Datenverarbeitung und Bildgebung soll durch die Quantifizierung fluidinduzierter Effekte in realen Daten hergestellt werden.

• DFG Programme: Independent Junior Research Groups