Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Решение прямой задачи 10
1.1. Постановка задачи 11
1.2. Методы сейсморазведки 16
1.3. Обзор существующих численных методов решения
прямой кинематической задачи 24
Глава 2. Основные положения метода 35
2.1. Способ параметризации среды 35
2.2. Методы расчета волновых фронтов и лучей 43
Глава 3. Тестовые примеры 58
3.1. Решение эталонных задач 58
3.2. Принцип взаимности на квазирегулярной сетке 80
3.3. Примеры расчетов на моделях сложнопостроенных геологических сред 84
Глава 4. Обработка реальных материалов 98
4.1. Уточнение сейсмических границ и сейсмическо-скоростной характеристики Баренцево-Карского региона на основании решения прямой задачи на отраженных и преломленных волнах 100
4.2. Обработка материалов по обменным волнам 124
Заключение 129
Литература
- Методы сейсморазведки
- Методы расчета волновых фронтов и лучей
- Принцип взаимности на квазирегулярной сетке
- Уточнение сейсмических границ и сейсмическо-скоростной характеристики Баренцево-Карского региона на основании решения прямой задачи на отраженных и преломленных волнах
Введение к работе
Актуальность работы. Сейсмические методы исследования земных недр нашли применение в самых различных областях жизни человека: научных исследованиях строения Земного шара, изучении и прогнозе землетрясений, поиске полезных ископаемых, в первую очередь нефти и газа, инженерных обследованиях дорог, зданий, сооружений и т.п. Кроме общей востребованности сейсмики, как метода исследований, дополнительным фактором ее бурного развития является прорыв в компьютерных технологиях, который позволяет решать все более и более сложные вычислительные задачи. Это, в свою очередь, позволяет возвращаться к базовым проблемам сейсмических исследований на более высоком уровне. Одной из фундаментальных сейсмических задач является прямая задача -моделирование параметров распространяющихся сейсмических волн. Хорошую адаптацию сейсмики, как метода восстановления структуры определенных областей геологической среды, можно объяснить тем, что на ранних стадиях ее применения к более или менее простым моделям существовала возможность теоретически подтвердить и обосновать полученные результаты. Действительно, точный сейсмический отклик упругой Земли, в принципе, может быть вычислен в терминах конечной суммы свободных осцилляции. Подобные проверки были проведены для ряда предложенных стандартных моделей мантии (Resovsky and Ritzwoller, 1994; Ritzwoller and Lovely, 1994), для алгоритма лучевого трассирования на поверхностных волнах {Wang at al 1993), для определения точности полученного волнового поля (Um and Dahlen, 1992; Wang and Dahlen, 1994). Исторически, первые исследования были посвящены расчетам времен
5 пробега (кинематическим параметрам) сейсмических волн в простейших средах - два однородных полупространства, среда с постоянным градиентом скорости и т.п. Впоследствии разрабатывались методики вычислений динамических, поляризационных параметров во все усложняющемся наборе моделей, тем не менее старая, но вечно юная прямая задача расчета времен пробега сейсмических волн постоянно востребуется практикой на все более и более высоких витках развития. Наиболее важные сферы применения прямой задачи - моделирование, сейсмическая томография и различные процедуры миграции.
Основное требование к процедурам ее реализации: точный и быстрый расчет времен пробега волн различной природы в сложнопостроенных средах. При всем многообразии существующих методов решения прямой задачи и предлагаемых сеточных аппроксимаций модели, следует отметить, что по-прежнему существует проблема идентификации и интерпретации волн, не выходящих в первые вступления. Кроме того, согласно современной тенденции (и это касается всех геофизических методик), необходимость планирования эксперимента заставляет на стадии описания опорной модели учитывать априорные сведения о геологии. Очевидно, разработка новых методов представления геофизической среды, адаптированных к последующему решению задач сейсмологии и сейсмотомографии, остается весьма актуальной задачей.
Предлагаемый в диссертации алгоритм решения прямой задачи не имеет специфических ограничений на область применения. Это могут быть и задачи большой сейсмологии и малоглубинные инженерные изыскания. Но так как апробация методики проходила на материалах морской сейсморазведки, специфика этих исследований нашла свое место в теоретических разделах работы.
Цели и задачи работы.
Создание алгоритма решения прямой кинематической задачи на модели, в основе которой лежат априорные сведения о геологическом строении исследуемой среды.
Развитие данного метода для расчета отраженных, преломленных и обменных волн.
Исследование на модельных и практических примерах границ
применимости построенного метода моделирования.
Осуществление интерактивного численного эксперимента, основанного на обработке и анализе многокомпонентных полевых данных, полученных в районе Баренцева и Карского морей, и направленного на подбор оптимальной опорной модели среды.
Интерпретация данных по типам волн на основе опорной модели среды, построенной по результатам МОВ-ОГТ, МПВ-ГСЗ.
Научная новизна.
Разработан алгоритм лучевого трассирования, в качестве структурной единицы которого используется нерегулярное разбиение, максимально приближенное к реальным геологическим средам.
Предложен подход, позволяющий моделировать все виды вторичных волн, порождаемых протяженным геологическим объектом -сейсмическим горизонтом - с использованием принципа Гюйгенса.
На основании численных экспериментов определена эффективность разработанного метода, его практическая значимость и возможность извлечения дополнительный информации в сравнении с той, которая достигается уже известными методами.
В процессе интерактивного моделирования улучшена интерпретация данных для отраженных, преломленных и обменных волн на участке геотраверса 2-АР в Карском море.
7 Практическая ценность работы:
разработан поход к решению прямой кинематической задачи, который увеличивает соответствие между физически значимыми принципами дискретизации среды, зависящими от априорной информации, и требованиями, выдвигаемыми математическим аппаратом задачи;
предложен способ описания отраженных, преломленных и обменных волн, образованных протяженными геологическими объектами, типичными для морской геофизики;
с помощью данной методики обработан материал по отраженным, преломленным, обменным волнам, полученный на Карском участке профиля 2-АР;
на основании проведенных численных исследований можно составить рекомендации по проведению полевых работ с целью дальнейшей томографической обработки, т.е. осуществить планирование томографического эксперимента.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы.
Во введении обоснована актуальность темы диссертации.
Первая глава посвящена проблемам решения прямой кинематической задачи применительно к материалам морской сейсморазведки. Первая часть первой главы - постановка задачи. Во второй части приводится описание основных методов сейсморазведки, в частности, МОВ и МПВ. Третья часть первой главы - обзор существующих методов решения прямой кинематической задачи и основные принципы метода лучевого трассирования.
Во второй главе определяется способ параметризации среды, обсуждаются преимущества подхода. Первая часть посвящена основам метода, во второй описан алгоритм расчета волновых полей и лучей для первых вступлений, а также отраженных, преломленных и обменных волн.
Третья глава - применение алгоритма к решению эталонных задач и обсуждение границ применимости метода. В первой части третьей главы приводится сравнение результатов предложенного алгоритма с точными решениями задач для различных типов волн в однородных средах с границами раздела и в градиентных средах. Также произведено сопоставление с результатами расчетов независимого алгоритма нахождения первых вступлений. Во второй части главы представлены примеры, иллюстрирующие выполнение принципа взаимности на предложенной нерегулярной сетке. Третья часть - моделирование сложных скоростных распределений.
Обработка реальных сейсмических многокомпонентных материалов, полученных на опорном профиле 2-АР в Баренцевом и Карском морях, представлена в четвертой главе.
В заключении сформулированы основные выводы настоящей работы.
Основные защищаемые положения диссертационной работы:
1. Разработанный в рамках метода полей времен алгоритм лучевого
трассирования на нерегулярной сетке увеличивает соответствие между
физически значимыми принципами дискретизации среды, зависящими
от априорной информации, и требованиями, выдвигаемыми
математическим аппаратом задачи.
Адаптация данного способа моделирования для расчета отраженных, преломленных и обменных волн, образованных выделенным сейсмическим горизонтом с использованием принципа Гюйгенса, существенно расширяет объем подлежащих интерпретации материалов МОВ-ОГТ, МПВ-ГСЗ.
На примере Южно-Карского шельфа показано, что применение данного алгоритма позволяет не только уточнить представления о геологии (Пахтусовский прогиб), но и пополнить информацию о
9 свойствах среды, в том числе, о газоносности региона, через скоростное распределение.
Апробация работы. Основное содержание работы и ее отдельные положения докладывались на: международной конференции молодых ученых (ЕАГО), С.-Петербург, 2003; международной конференции "Problem of Geocosmos" 2004, Всероссийской конференции «6-е ежегодные чтения Федынского» (Москва, 2004); С.-Петербург; международной конференции «Day of Diffraction» 2004, С.-Петербург. Предложенный в работе алгоритм лучевого трассирования на нерегулярной сетке применялся для анализа и обработки полевых данных в ГНПП «Севморгео».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ (2 статьи и 4 публикации в виде тезисов докладов).
Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю Ю.В. Рослову (ГНПП «Севморгео») за постоянное внимание и помощь во время выполнения работы. Автор благодарит также доктора Андреа Зерилли (компания Шлюмберже) за информативное обсуждение и оригинальные дискуссии по проекту. Автор глубоко признателен к.ф.-м.н. А.В.Копыловой и к.ф.-м.н. А.А.Виннику («Севморгео») за ценные советы по программированию, к.ф.-м.н. Т.С.Сакулиной и д.г.-м.н. М.Л.Вербе («Севморгео») за консультации по геологии, профессору Б.М.Каштану (Санкт-Петербургский государственный университет) за содержательные замечания, К.В.Быкову и к.ф.-м.н. СМХоловниной (СПбГУ) за сотрудничество при проведении тестирования метода, ОАО «МАГЭ» и ГНПП «Севморгео» за предоставленные материалы.
Методы сейсморазведки
Морская сейсморазведка применяется для решения широкого круга геологических задач при различных глубинах моря: от мелководья до глубоких впадин. Применение сейсморазведки на море имеет свои особенности. В водном слое происходят специфические явления, например реверберация волн (многократные отражения между поверхностью и дном моря); кроме того, в воде не образуются и не распространяются поперечные колебания [1]. Поэтому особенно острой становится проблема идентификации вторичных вступлений сейсмических волн. Основных методами сейсморазведки являются МОВ (метод отраженных волн) и МПВ (метод преломленных волн).
Сейсмические техники на отраженных и преломленных волнах существенно различаются. В то время как один метод замечательно подходит к решению данной задачи, другой может оказаться абсолютно непригодным. Это лишний раз говорит в пользу развития универсальных алгоритмов, работающих не только на первых, но и на последующих вступлениях [8, 9, 10].
Сейсмические наблюдения в общем подразумевают измерения времени пробега определенного типа энергии от источника (взрыва, удара) через сейсмическую среду к приемнику (сенсору, группе геофонов или гидрофону, см. пример сейсмической записи, рис. 1.2.1а) [11]. В среде сейсмическая энергия в нулевом приближении распространяется вдоль лучевых трубок, перпендикулярных квази-сферическим волновым фронтам. Существует два принципиальных механизма, которые позволяют вернуться части излученной источником энергии на поверхность и быть зарегистрированной приемником. Это явления отражения и преломления (рефракции). На рис.1.2.1б,в представлены разделенные записи отраженных (а) и преломленных (б) волн.
Сейсмические преломленные волны, в свою очередь, также можно разделить два типа. К первому типу относятся волны, траектория которых изгибается вследствие градиента скорости, волна достигает критической точки поворота луча и возвращается обратно к дневной поверхности. Волны второго типа достигают контрастной границы раздела, на которой происходит скачок упругих параметров среды, скользят вдоль них и, срываясь, возвращаются обратно к дневной поверхности. Исторически существует неоднозначное терминологическое описание этих типов волн. В российской литературе для описания волн первого типа наиболее часто используется термин «рефрагированная» волна, что в переводе с английского и означает «преломленная». В англоязычных публикациях также встречается термин "diving" (ныряющая) волна [12, 13]. Волны второго типа принято называть преломленными, а на последнем участке пути от преломляющей границы к поверхности - головными. Примерно те же термины используются и в англоязычной литературе: refracted and head waves. В данной работе во избежание путаницы для обоих типов будет использоваться только один термин - преломленная волна, который подразумевает под собой тот факт, что механизм возвращения волны на дневную поверхность определяется свойствами горизонтально-протяженного в сравнении с длиной волны участка модели среды. В противоположность к этому определению, отраженная волна представляет собой такой тип распространения упругой энергии, при котором изменение направления движения от падающего к восходящему определяется сугубо локальными, в пределах длины волны, свойствами контрастной границы раздела. Типовые геометрии распространения лучей преломленных и отраженных волн приведены, соответственно, на рис. 1.2.2а и рис. 1.2.26.
В таблице 1.2 сведены основные отличия преломленных и отраженных волн, вытекающие из природы их распространения.
Как явствует из сравнительных характеристик методов, совместный анализ отраженных и преломленных волн позволил бы существенно улучшить представление не только о скоростных свойствах, но и геометрии отражающего/преломляющего объекта в том случае, если бы на стадии моделирования среда была бы описана в терминах этого объекта [10, 14].
В задаче моделирования отраженные и головные волны могут порождать обменную волну на границе. К задаче распространения обменных волн в изотропных/ анизотропных средах в последние годы обращаются достаточно часто (Thomsen, 1999; Li and Yuan, 1999; Nolle, 1999; Bagaini, 1999 etc). Это связано с успешным применением техник, основанных на обменных волнах, в морских исследованиях для изображений через газовые облака (Granli 1999) и для изображений поверхностей резервуаров со слабой вариацией импеданса (MacLeod, 1999). Тем не менее, вопреки интенсивным исследованиям и активному применению методов, в этой области по-прежнему много теоретических проблем, и многие практические результаты не имеют объяснений. В основном это касается распространения обменных волн в анизотропной и неоднородной среде. Ключевыми шагами моделирования на обменных волнах является (1) определение точек обмена и (2) вычисление траекторий лучей после отражения от поверхности. На первый взгляд, техники, основанные на применении данных обменных (т.е. PS) волн ничем не отличаются от скоростного анализа на РР волнах, поскольку используются одни и те же методы. Если РР-анализ верно определяет скоростную модель с , то естественно оперировать только со скоростью Vs для улучшения качества изображений PS. Однако, следуя этому предположению, можно столкнуться с проблемами: с глубиной соответствие между Р- и S- скоростными моделями нарушается. Это означает, что на определенном этапе моделирования PS анализ приобретает полную самостоятельность.
Методы расчета волновых фронтов и лучей
После того, как выбрана опорная сетка и на ней задано априорное представление об исследуемой структуре, можно переходить собственно к решению задачи на данном разбиении.
Алгоритмически решение прямой задачи, которая включает в себя построение карты полей времен и трассировку лучей, выглядит достаточно просто. Имеется двумерная область Q с заданной функцией скорости u(x,z), точечный источник с координатами (x0,z0) и начальным временем t0. Необходимо найти время прихода волны, образующей первое вступление в точечном приемнике с координатами ( 15Zj).
Для повышения точности решения на сторонах ячеек сетки вводятся дополнительные узлы, которые обстреливаются наравне с полноценными узлами (то есть элементами квазирегулярной сетки), но в очереди не участвуют. Введение дополнительного узла и соответствующего ему времени позволяет строить сегмент волнового фронта на стороне ячейки с помощью кусочно-линейной или квадратичной интерполяции. Поскольку рассмотрение геологической среды, основанное на квазирегулярной модели, допускает существенное различие размеров ячеек сетки, плотность «субсетки» — количества узлов, участвующих в интерполяции, в каждой точке среды зависит уже только от геометрических размеров ячейки. Скорость в каждой ячейке сетки постоянна.
Первый шаг алгоритма: определяется корректность поставленной задачи, устанавливается местоположение источника (т.е. номер ячейки сетки, в которую он попадает). Все узлы сетки в этот момент имеют статус «новых».
Второй шаг: производится точный обстрел всех узлов ячейки с источником, и их значения записываются в «очередь» (это не обязательно минимальные значения времени для узлов, поэтому они на данном этапе получают статус «задетых»). Эта очередь и является в данной задаче проблемной средой, в которой производится поиск. Первое минимальное время, найденное в появившейся очереди, становится отправной точкой, которая может быть использована в качестве нового точечного источника для последующего выстрела в узлы, смежные с ним (рис.2.2.1).
Узел с минимальным временем объявляется «закрытым» (поскольку очень важно найти действительно минимальное время, особое внимание в работе уделяется первому выстрелу).
Как сказано выше, первый выстрел осуществляется непосредственно из источника, т.е. в данной ситуации в ячейке, которой принадлежит источник, производится точный отстрел. Однако полученных от этого выстрела четырех значений времен в полноценных узлах и четырех - в добавочных недостаточно для уверенной работы с очередью. Нетрудно представить себе вертикально-градиентную среду и определенное положение источника, которое при обычном выстреле не позволит найти минимальное время (рис.2.2.2). Здесь источник расположен в точке с дополнительным узлом. При обычном выстреле можно учесть обходной путь, захватывающий слой 2 со скоростью, большей, чем в слое 1, однако при последующих построениях волновых фронтов вполне реальна ситуация, когда для узлов в ячейках, вытянутых в горизонтальном направлении, будет найдено время, меньшее, чем то, что уже позволило узлу получить статус закрытого — ведь на первом шаге не удалось обработать слой 3, достаточно близкий к ячейке источника и имеющий значительно большую скорость.
Эти соображения заставляют выделить первый выстрел в отдельный шаг алгоритма и обстрелять не окрестность источника, а всю окрестность первой ячейки с большей точностью (рис.2.2.3). Для моделей с вытянутыми ячейками имеет смысл проверять большее количество ячеек в глубину (или в ширину), а критерием, который прекратит проверку, будет нахождение монотонно возрастающей последовательности времен при увеличении расстояния от источника.
Точность алгоритма может быть существенно повышена за счет специально организованной сшивки интерполяций двух типов, и это позволяет уверенно использовать алгоритм даже для сеток, где тах(/,Л)/тіп(/,Л) 10 (h - высота ячейки, / - длина). На начальном этапе вычислений влияние точечного источника еще очень велико, поэтому логично интерполировать время на ребре радиально, по расстоянию от источника. На больших расстояниях уже имеют место полноценные сегменты волновых фронтов, что позволяет производить интерполяцию по длине стороны.
Принцип взаимности на квазирегулярной сетке
В качестве критерия проверки точности также может выступать принцип взаимности (результаты трассировки от источника к приемнику и от приемника к источнику должны совпадать) [56]. На рис. 3.2.1 представлены результаты проверки для горизонтально-слоистой модели со слабой нерегулярностью сетки. Модель - 400 км х 40 км, диапазон изменения скоростей — 1.4 - 7.6 км/ч. Исходная сетка - 20 х 20, для большинства ячеек соотношение длина/высота 20. Изображены пары «источник - приемник» (не в узлах): 1. (0.00 км, 0.00 км) - (370.00 км, 0.00 км); 2. (370.00 км, 0.00 км) - (0.00 км, 0.00 км). Рис.3.1.5а - расхождение трассировки в прямом и обратном направлении на подошве модели - 3 км, в соотношении с длиной ячейки 20 км это дает погрешность метода 15%. Результат, безусловно не удовлетворительный, хотя общее соответствие хода лучей хорошее. Рис.3.2.16 - горизонтальная плотность решетки увеличена вдвое, соотношение длина/высота 10. Расхождение на подошве — 1 км, погрешность метода 10 %. Рис.3.2.1в - снова горизонтальная плотность решетки увеличена вдвое, соотношение длина/высота 5. Расхождение -0.15 км. Погрешность метода - 3 %.
Перенесем пары «источник-приемник» точно в узлы. Рис.3.2.2 представляет тот же пример. Исходная сетка - (а), расхождение - 1 км, погрешность 5 %. Рис.3.2.26 - удвоенная плотность сетки, расхождение 0.22 км. Погрешность метода 2 %. Наконец, при соотношении длина/высота 5 (рис.3.2.2в) расхождение 0.04 км. Погрешность не превышает 1 %. Вообще, по данному набору тестов легко заметить, что соотношение длина/высота 10 является в некотором смысле пороговым. При большем отношении результаты трассировки выглядят заметно хуже. То же можно заметить и по системе годографов (рис.3.2.3). Максимальное время по лучу (система из 21 источника, 400 приемников распределена равномерно по х от х=0 до х=200 км) для исходной модели 47.339 с (рис.3.2.3а).
Для модели с удвоенной горизонтальной плотностью сетки оно составляет 46.496 с. Скачок довольно значителен, и это легко объяснить серьезным улучшением качества моделирования на более тонкой сетке. Дальнейшее увеличение горизонтальной плотности в 2 раза не дает сколько-нибудь значительного эффекта - 46.489 с (рис.3.2.3в). Таким образом, можно определить установленную опытным путем границу применимости алгоритма — соотношение длина/высота » 10. Кроме того, наилучшие результаты двухточечное лучевое трассирование на нерегулярной сетке дает при жесткой связке «узлы - система наблюдений».
Приведенные тесты для сопоставления с точными расчетами производились преимущественно на регулярных разбиениях. Однако, для подобных моделей уже существуют проверенные схемы обработки. На вопрос о целесообразности существенных преобразований стандартного разбиения, которые предполагает квазирегулярная сетка, могут ответить соответствующие примеры.
Поскольку объектом рассмотрения фактически является выделенный сейсмический горизонт, вопрос о пользе квазирегулярного разбиения можно будет решить по возможности и результатам интерпретации лучевого трассирования в рамках этого горизонта. Рис.3.3.1 иллюстрирует лучевое трассирование для модели с криволинейным разделом полупространств на различных сетках (а) - стандартное регулярное разбиение, горизонт представлен в терминах двух горизонтальных слоев разбиения, (б) -квазигоризонтальное разбиение, единственной образующей модели является выделенный сейсмический горизонт. Полученное в результате трассировок различие невелико, однако в случае квазирегулярной сетки лучевые траектории (даже для проходящей волны) выглядят естественнее и легче интерпретируются по форме горизонта.
Для оценки возможностей алгоритма и определения границ применимости, тесты проводились на самых разнообразных синтетических моделях. Одним из наиболее интересных геологических объектов является элемент разреза, включающий соляной купол. С одной стороны, он представляет собой сложную латерально-неоднородную геологическую структуру, восстановление формы и скоростных параметров которой порождает определенные трудности в современной сейсморазведке. С другой стороны, такие элементы разреза часто представляют собой потенциальные нефтегазовые ловушки. На рис.3.3.2 представлена скоростная модель разреза среды включающая соляной купол, и результаты трассировки лучей, образующих первые вступления (а), а также отражения от фундамента (б).
Некоторым ограничением сверху для данного алгоритма могут служить модели, которые в силу сложности скоростного распределения могут давать сходящийся волновой фронт. На рис.3.3.За представлена синтетическая модель слабоградиентной среды, содержащей высокоскоростное включение сложной формы и еще более высокоскоростную подошву. В данном случае для определения модели выбрана регулярная сетка. Модель - 3500 х 1200 км, разбиение - 43 х 29 = 1247 узлов. Красным прямоугольником отмечена область, где решение прямой задачи находит сходящийся волновой фронт. Лучевые траектории имеют сомнительную форму для участка слабоградиентной среды, что говорит о наследовании сильно искривленных фронтов. Тот же эффект виден на карте полей времен (в) и на годографе (рис.3.3.3б - практически прямой участок, небольшие провалы), что говорит о меньших временах для дальних приемников. Не следует также забывать, что вряд ли удастся найти реальную аномалию в виде набора кубиков, такая форма является слишком грубой аппроксимацией, для того чтобы строго придерживаться ее в дальнейшем.
Уточнение сейсмических границ и сейсмическо-скоростной характеристики Баренцево-Карского региона на основании решения прямой задачи на отраженных и преломленных волнах
В качестве эксперимента в данной работе была произведена оценка полевых данных, полученных на профилях МПВ в Баренцевом и Карском морях (рис.4.1.1).
Геологическое строение Баренцево-Карского региона и прилегающей к нему суши, освещено в большом числе научных работ. К их числу относятся, в первую очередь, сводки по Баренцеву морю, выполненные под редакцией И.С. Грамберга (1988), Я.П. Маловицкого (1989) и В. Харланда IHarland, Dowdeswell, 19881, В.П. Гаврилова (1993), обобщающие труды М.Л. Вербы (1994), Б.В. Сенина (1994), Э.В. Шипилова (1994), Н.Я. Кунина (1989), Е.Г.Бро (1994), по Балтийскому щиту — монография Е.А. Козловского (1984), сводка под редакцией Р. Гайера /Gayer 19891, по геологии Новой Земле -труды под редакцией Ю.Е. Погребицкого (1992) и др. Кроме того, большое количество новой геолого-геофизической информации о строении Баренцевоморского, Карского шельфа и прилегающих побережий содержится в материалах совместных российско-норвежских научных симпозиумов /Мурманск, 1991; 1992 Тромсе, 1993; Киркеиес 19941.
В конце 60-х - начале 70-х годов на Баренцево-Карском шельфе были развернуты геологические работы (НИИГА, ВСЕГЕИ), итогом которых стало выявление крупных потенциально нефтегазоносных седиментационных бассейнов. К настоящему времени на акватории Баренцева и Карского морей выполнен большой объем сейсмических работ методом отраженных и преломленных волн в различных модификациях. В частности, значительный вклад в изучение геологического строения акватории Баренцева и Карского морей внесли сейсмические работы ФГУП "Севморнефтегеофизика" (ранее ММГНЭ). За последние 20 лет СМНГ на Баренцево-Карском шельфе отработала свыше 350 тыс. пог. км сейсморазведочных профилей и около 600 кв. км съёмки 3D. Работы проводились специализированными судами, оснащёнными, как отечественными, так и западными навигационно-геофизическими комплексами. В результате этих работ получены сведения об особенностях строения основных геотектонических элементов региона, литолого-стратиграфической характеристики разреза. В Баренцево-Карском регионе было выявлено 178 перспективных в нефтегазоносном отношении структур.
В 1995 году начат очередной этап изучения глубинной структуры Баренцево-Карского региона, который, в отличие от предшествующих, характеризуется более широкой кооперацией различных геофизических организаций и применением более совершенных технических средств, систем наблюдений и способов обработки полученных данных. Ведущая организация при выполнении этих работ — ГНПП "Севморгео" (г. С.Петербург). В работе принимали участие ИО РАН (г. Москва), Невская экспедиция (г. С.-Петербург), ГП "Техморгео" (г. Мурманск), НПО "Рудгеофизика" (г. С.-Петербург). В южной части профиля 1-АР-95 сейсмические исследования включали морские и наземные наблюдения ГСЗ, а также морские наблюдения МОВ-ОГТ при регистрации колебаний на небольшой базе в разных интервалах удалений источник-приёмник (в технологии ШГСП). Работы ГСЗ проводились по плотной сети наблюдений: взрывной интервал 250 м, шаг между регистрирующими станциями 5-10 км в транзитной зоне суша-море (до 150 км от берега) и 20 км на основной части профиля, на отдельных участках составлял 40 км. В период 2000- 2002 г.г. были выполнены глубинные сейсмические зондирования в северной части геотраверза 1-АР, а также отработан субширотный опорный профиль 2-АР (центральная часть Баренцева моря - Новая Земля - Ямал). Кроме того, с целью уточнения осадочного чехла вдоль опорных профилей 1-АР и 2-АР были выполнены сейсмические работы МОГТ и сейсмоакустичекое профилирование вдоль геотраверза 2-АР. Опорный профиль 2-АР осветил строение самой центральной области Западно-Арктической континентальной окраины, на западе которой предшествующими исследованиями была выделена Баренцевская шельфовая плита, на востоке - Южно-Карская синеклиза Западно-Сибирской плиты, а между ними - Новоземельская гряда. Эти исследования и являются основной базой при создании обобщённой модели глубинного геологического строения Баренцево-Карского региона.
Следует отметить тот факт, что многие положения, касающиеся геологического устройства Баренцево-Карского шельфа, в особенности, критериев тектонического районирования, нельзя признать общепринятыми. Наряду со схемой районирования, предложенной И.С.Грамбергом Ю.Н.Кулаковым, Ю.Е.Погребицким, Д.С.Сороковым в работе, посвященной Арктическому нефтегазоносному супербассейну ІГрамберг, Кулаков, Погребицкий и др., 19841 и реализованной на картах перспектив нефтегазоносности СССР, изданных под редакцией Л.И.Ровнина и И.С.Грамберга в 1986г. и Г.Е.Дикенштейна в 1987г., появилась и другая, принадлежащая коллективу геологов во главе с Н.А.Богдановым (1996; 1998).
