Geophysikalische Untersuchungen in der Exploration

Im Bergbau und in der Rohstoffindustrie steht der Begriff „Exploration“ für alle Tätigkeiten, die mit der Suche nach und der Erkundung von Lagerstätten zusammenhängen. Die Geophysik wird hierbei unter Tage, aus Bohrungen heraus, auf dem Land, auf dem Wasser und von Hubschraubern und Flugzeugen aus eingesetzt. Die geophysikalischen Untersuchungen dienen dazu, Untergrundstrukturen zwei- oder dreidimensional aufzulösen. Zudem dienen sie dem Aufbau geologischer Lagerstättenmodelle und optimieren Bohrprogramme und -kosten.

Seismische Verfahren spielen eine große Rolle in der Explorationsgeophysik, sowohl zu Lande (Onshore) als auch im Flachwasserbereich (Transition Zone; TZ) oder im Hochseebereich (Offshore). Gerade unsere Ausrüstung und Erfahrungen im Bereich der zerstörungsfreien 2D/3D-Explorations-Seismik machen uns zum perfekten Partner in der frühzeitigen Beurteilung von Lagerstätten.

Geophysikalische Untersuchungen benötigen Expertise auf höchstem Niveau

Aufwendigere seismische Untersuchungen erfordern die Aufstellung eines interdisziplinären Teams, bestehend aus Fachleuten der Geotechnik, Geologie und Geophysik. In enger Zusammenarbeit werden seismische Messkonfigurationen geplant sowie Felddaten akquiriert, bearbeitet (Processing) und geologisch interpretiert. Die Messungen für die geophysikalischen Untersuchungen erfolgen entweder entlang von Messlinien (2D-Seismik) oder flächenhaft (3D-Seismik), wobei bei Landmessungen (Onshore) sowohl die Sprengseismik als auch die Vibroseismik zum Einsatz kommen. Je nach Erkundungstiefe werden bei den geophysikalischen Untersuchungen verschiedene Vibratoren oder unterschiedliche Sprengladungsmengen in Bohrungen als Signalgeber verwendet. Bei TZ-Messungen werden sogenannte „Airguns“ als seismische Quellen eingesetzt und die Registrierung der Daten erfolgt über Baycable-Systeme. Selbstverständlich sind bei geophysikalischen Untersuchungen höchste QHSE-Standards zu berücksichtigen. Zertifizierungen nach ISO 9001 und SCCP sind vorzulegen sowie Richtlinien der OHSAS 18001 und der IAGC zu erfüllen.

Geophysikalische Untersuchungen und detaillierte Datenbearbeitung

Ein bedeutender Schritt innerhalb der seismischen Exploration ist das „Processing“ der registrierten Daten. Beim Processing werden die Messdaten für die geophysikalischen Untersuchungen so aufbereitet, dass sie anschließend geologisch interpretiert werden können.

Damit für jedes Projekt individuelle Lösungen, die eine optimale visuelle Umsetzung des Erkundungsziels gewährleisten, erarbeitet werden können, sind für die geophysikalischen Untersuchungen weitreichende Erfahrungen der bearbeitenden Person unerlässlich. Bei komplizierteren geologischen Verhältnissen werden zum sogenannten Standard 2D/3D-Processing, das die Anwendungen „Comprehensive Statics Solutions“ sowie „Post-Stack Time Migration“ beinhaltet, weiterführende Datenbearbeitungsschritte erforderlich. Hierzu zählen die „Pre-Stack Time Migration (PSTM)“, die „Pre-Stack Depth Migration (PSDM)“ und der „Common Reflection Surface Stack (CRS)“.

Im Vorfeld einer Messkampagne kann es von Vorteil sein, sogenannte Altdaten, die möglicherweise auch noch auf Magnetbändern (Round Tapes) gesichert sind, einem „Re-Processing“ zu unterziehen. Anhand der Ergebnisse des Re-Processings kann dann die neue Messplanung für die geophysikalischen Untersuchungen durchgeführt bzw. die Ergebnisse mit den Ergebnissen der neueren Messkampagnen kombiniert werden.

Detaillierte und aufschlussreiche Aussagen durch geophysikalische Untersuchungen

Neben der Explorationsseismik werden für die geophysikalischen Untersuchungen auch andere Verfahren zur quantitativen Erfassung von Rohstofflagerstätten eingesetzt. Angefangen bei der Gravimetrie, ob von der Erdoberfläche oder aus der Luft (Airborne Geophysics), über Magnetik, Elektromagnetik (EM), Geoelektrik (ERT) oder Georadar (GPR) können, insbesondere auch durch Kombination mehrerer Verfahren, mit geologischem Sachverstand detaillierte Aussagen zu Lagerstätten getroffen werden. Und das für alle Rohstoffe: Von Erdöl, Ölsande, Erdgas oder Shalegas über Kohle, Erze, Salze, Steine und Erden sowie der Geothermie, bis hin zum wichtigsten Rohstoff, Wasser, werden die Grundlagen durch Datenakquisition, Interpretation und geologische Modellierung für den optimalen Abbau gelegt.In Verbindung mit “direkten” Aufschlüssen aus Bohrungen, geophysikalischen Bohrlochmessungen und oft in Kombination mit dem “Vertical Seismic Profiling” wird bei geophysikalischen Untersuchungen insbesondere die Güte einer Lagerstätte ermittelt. Bei den Erkundungen von untertägigen Steinkohlenlagerstätten zum Beispiel hat sich über mehr als 25 Jahre hinweg die Flözwellenseismik bewährt.

DMT-Dienstleistungen auf dem Gebiet der geophysikalischen Untersuchungen

Unser umfassendes Leistungsangebot für geophysikalische Untersuchungen und Verfahren besteht u.a. aus:

Seismik

  • 2D und 3D Reflexionsseismik
  • Oberflächenwellenanalyse
  • Seismische Tomographie
  • VSP Vertical Seismic Profiling
  • Flözwellenseismik
  • Seismoakustische Überwachungsnetzwerke
  • Seismisches Monitoring
  • Erschütterungsmessungen
  • Seismisches Datenprozessing und Modellierung

Ground Penetrating Radar (GPR)

  • Niederfrequenz- bis Hochfrequenzmessungen
  • Fahrbahnuntersuchungen
  • Bohrlochradar, Kavernenradar
  • Interpretation und Integration von Radarmessungen

Elektromagnetische Methoden

  • Frequency Domain (FEM)
  • Time Domain Sounding (TDEM)
  • Metalldetektoren
  • Magnetotellurik

Elektrische Methoden

  • Gleichstrom Geoelektrik, Sondierungen
  • Geoelektrische Tomographie
  • Komplexe Geoelektrik
  • Induzierte Polarisation
  • Kapazitiv gekoppelte Geoelektrik
  • Eigenpotentialmessungen

Geophysikalische Potentialverfahren

  • Gravimetrie
  • Magnetik

Bohrloch-Geophysik

  • Geophysikalische Bohrlochmessungen
  • Gerichtetes Bohrlochradar
  • Bohrlochshuttles
  • Ankerbohrlochsonden

Airborne Geophysik

  • Airborne Frequenzbereichselektromagnetik
  • Airborne TDEM
  • Gamma Spektrometrie
  • Integriertes Processing und Modellierung

Marine Geophysik

  • Sidescan Sonar
  • Reflexionsseismik
  • Hydroakustik
  • Marine Elektromagnetik

Sie haben weitere Fragen zu geophysikalischen Untersuchungen oder wünschen eine persönliche Beratung für Ihr eigenes Projekt? Unser Expertenteam ist für Sie da und berät Sie umfassend. Nehmen Sie gerne Kontakt mit unserer Fachabteilung auf.