Es gibt in der angewandten Seismik Probleme, die so kompliziert sind, daß bei dem Versuch ihrer Lösung die bisher üblichen Verfahren ganz einfach versagen. Wenn der Sachbearbeiter dann nicht mehr weiter weiß und schon (fast) alles erfolglos versucht hat um die Meßergebnisse dennoch auswertbar zu machen, wird oft als letzter Ausweg festgestellt, das Problem sei nicht zweidimensional sondern nur dreidimensional zu lösen.

Ist nun diese Feststellung nur eine faule Ausrede oder steckt vielleicht mehr dahinter? Wir meinen, das Problem ist sehr ernst und wir werden es im folgenden an einem Beispiel demonstrieren. Zwar können wir noch keine echten Meßergebnisse vorführen weil sich die dreidimensionale seismische Meßtechnik noch im Versuchsstadium befindet; jedoch ist es bereits möglich, eine dreidimensionale "Vermessung" mit synthetischen Seismogrammen zu simulieren.

Wir betrachten das Problem aus der Sicht eines Theoretikers und machen es umgekehrt wie in der Praxis, indem wir mit dem Ergebnis beginnen. Abbildung 1 zeigt übereinandergezeichnet vier Blockdiagramme, die jeweils einem Horizontausschnitt im Untergrund entsprechen. Die Form der Horizonte ist durch das " Hineinprägen" eines Karomusters sichtbar gemacht worden. In allen Horizonten wurde die gleiche maßstabsgerechte Parallelprojektion in den rechtwinkligen Koordinaten x, y und z gewählt. Diese Projektion vermittelt nicht nur ein räumliches Bild, die Koordinaten einzelner Punkte in dem Modell können sogar exakt nachgemessen werden.

Wir sehen, daß das Einfallen der Schichten in allen vier Horizonten verschieden ist und daß es deshalb offensichtlich unmöglich ist, eine Profiltrasse zu finden, die senkrecht zu allen vier Horizonten streicht. Es wurde also willkürlich ein Profil entlang der punktierten Linie in den Blockdiagrammen festgelegt und die Meßergebnisse simuliert.

Abbildung 2 zeigt die gestapelte Sektion. Wie zu erwarten war, unterscheidet sie sich wesentlich von einem Tiefenschnitt entlang dem Profil.

Jetzt wollen wir ein Spielchen treiben, wie es ähnlich in mehreren vorhergehenden Ausgaben des Reports getrieben wurde. Normalerweise wurde auf eine so verzerrte Sektion wie in Abbildung 2 unser Verfahren der seismischen Abbildung mit dem Namen TEUF angewandt und die Ergebnisse waren überraschend genau und deutlich. Wir wollen uns auch diesmal an die gewohnte Spielregel halten und zeigen das Ergebnis in Abbildung 3. Dieses . Ergebnis ist nun aber gar nicht gut, so daß man es nach den bisherigen Erfahrungen ebenfalls als eine überraschung bezeichnen kann. Was nun?

Der Praktiker ist mit einem solchen Ergebnis nicht zufrieden. Er sucht nach einer Möglichkeit, trotz der aufgetretenen Schwierigkeiten, auch diese Struktur in den Griff zu bekommen. Der erste Schritt in diese Richtung ist eine Erweiterung der " Messungen", da für die Berücksichtigung seitlichen Einfallens ein einzelnes Profil nicht genügt: erschießt also parallel zum gezeigten Profil in kleinen Abständen viele weitere Profile.

In applied seismics there are problems which are so complex that, when attempting their solution, the ordinary methods simply fail. If the expert concerned doesn't know how to continue although he has made every effort to get a reasonable interpretation-result, he finally states that the problem cannot be solved 2-dimensionally but only by 3-dimensional means.

Now, is this statement only a bad excuse or is there something more in it? We think, the problem is quite serious and we will demonstrate this in an example. AIthough, so far we cannot produce any results from actual field surveys as the 3-D seismic survey technique is still at the experimental stage; it is, however, al ready feasible to simulate a 3-D "survey" utilizing synthetic seismograms.

We regard the problem from a theoretical viewpoint and procede, contrary to field practice, in a reverse fashion and start with the result. Figure 1 shows (above each other) four block diagrams corresponding in each case to the portion of a horizon in the subsurface. The configuration of the horizons is made visible by " impressing" a square pattern. The same true-to-scale parallel projection of the right angle coordinates x, y, and z was chosen for all the horizons. This projection gives not only a 3-D impression but the coordinates of individual points can even accurately be measured in the model. We observe that the dip of the layers in fig. 1 is different in all four horizons and that it is obviously impossible to prepare a line striking normal to all the four horizons. An arbitrary line was therefore determined along the dotted line of the block diagrams, and the survey results simulated.

Figure 2 shows the stacked section. As we expected, this figure differs considerably from a depth section along the line.

We now like to play a little game, similar to ones in previous issues of the Report. Normally our process of seismic imaging, named TEUF, was applied to sections as distorted as in figure 2, and the results were found to be surprisingly distinct and accurate. This time too, we will keep to the accepted rules of the game and we show the result in figure 3. This result, however, is not very good at all so that, after the previous excellent experience, one can term this result a surprise as weil. What now?

Solche zusätzlichen Messungen haben wir nach demselben Verfahren wie in der Sektion in Abbildung 2 simuliert, womit uns nun eine große Menge von Parallelprofilen zur Verfügung stand. Diese Profile wurden gemeinsam in den Computer eingegeben und mit dem Prozeß 3. DIME verarbeitet.

Das Ergebnis in Abbildung 4 ergibt einen Tiefenschnitt entlang der punktierten Linie in Abbildung 1 an. Es weist zwar einen für Modellrechnungen relativ hohen NoisePegel auf, ist aber deutlich lesbar. Bei Erhöhung des Aufwandes bei den "Messungen" (kleiner Spurabstand) wäre eine wesentliche Verringerung des Noise-Pegels zu erreichen gewesen. Wir haben aber bei diesem Modellversuch absichtlich große Geophongruppenabstände (143 m!) angenommen, um trotz unserer theoretischen Zielsetzung einigermaßen praxisnah zu bleiben und am "Aufwand" zu sparen.

Was ist nun das Verfahren 3. DIME? Ist es eine geheimnisvolle Methode, die auf einer neuartigen Theorie aufgebaut ist? Mitnichten! Es ist einfach die Weiterentwicklung der bekannten zweidimensionalen seismischen Abbildung in ein Verfahren zur Bearbeitung dreidimensionaler Daten. Daß dieser übergang in die dritte Dimension ohne weiteres möglich ist, wollten wir an dem synthetischen Beispiel zeigen.

The experienced geophysicist is not satisfied with such a result. He is on the look-out for a technique to get a good picture of this structure too in spite of the obvious difficulties. The first step in this direction is an extension of the survey, as a single line is not sufficient to take into account a lateral dip: he will 'shoot' therefore, at narrow spacings, many more parallel lines. These lines were fed together into the computer and processed according to the 3. DIME program.

The result in fig. 4 represents a depth section along the dotted line of fig. 1. Although it exhibits a rather high noise level for a model calculation, it is still distinctly readable. A considerable decrease of the noise level could have been reached by an increased "survey" effort (smaller trace spacing). But in this test model we intentionally assumed large geophone spacings (143 m!) to remain elose to actual field conditions and save on "technical resources" in spite of our rather theoretical approach.

What, now, is this 3. DIME program? Is it a secret method based on a revolutionary new theory? Not at all! It is simply the further development of the familiar 2-dimensional seismic imaging to a method for processing 3-dimensional data. In a synthetic example we wanted to show that this procedure is feasible without any difficulties.