Een echoscopie van moeder aarde

Hij ontvangt binnenkort de prijs van twintigduizend gulden voor zijn ,,opmerkelijke prestaties tot verbetering van de seismische beeldvorming van de ondergrond”.

Verschuur (32) is als onderzoeker verbonden aan de sectie akoestiek en seismiek van Technische Natuurkunde. In 1991 promoveerde hij op zijn proefschrift ‘Surface-related multiple elimination, an inverse approach’. Daarin ontwikkelde hij een methode, waarmee de structuren in de aarde beter zichtbaar gemaakt kunnen worden. De essentie van het onderzoek was het elimineren van door het aardoppervlak gegenereerde echo-reflecties. Het proefschrift is de basis van zijn vervolgonderzoeken.

De aarde bestaat uit geologische lagen met verschillende eigenschappen. Door geluidsgolven te laten reflecteren op de grensvlakken van de lagen is het mogelijk te voorspellen hoe de aardlagen er op een bepaalde plaats uitzien. Dit lijkt een vrij eenvoudig proces; veroorzaak een knal met bijvoorbeeld dynamiet en meet daarna met microfoontjes de reflecties.

De analyse van deze gegevens is complexer. Om de resultaten bruikbaar te maken voor interpretatie is het noodzakelijk dat een schatting van de geluidssnelheid in de onderliggende lagen bekend is. Bovendien moet bekend zijn hoe de breking aan de grensvlakken tussen de lagen plaatsvindt. Grootste probleem is echter dat het drukvrije aardoppervlak een deel van de reflecties terugkaatst de diepte in, waardoor zogenaamde multiple reflecties ontstaan. Deze multiples leveren een vertekend beeld van de werkelijkheid op.

Verschuur ontwikkelde een methode, waarmee de invloed van het vrije aardoppervlak weggenomen kan worden. De tapes met meetresultaten worden met de computer geanalyseerd, waarna de software in staat is om de door het aardoppervlak gegenereerde multiples eruit te filteren. ,,Het mooie van de methode is, dat hij zelf voorspelt waar de multiple zich bevindt. De data leveren de kennis en het programma zet de signalen om in een betrouwbare afbeelding van de ondergrond”, aldus Verschuur.

Hij laat zien hoe een grafische weergave van de oorspronkelijke metingen kan worden opgesplitst in een figuur met duidelijke gelaagde structuur en een figuur van de weggefilterde lijnen, veroorzaakte door multiple reflecties. De laatste jaren heeft hij met succes getracht deze tweede figuur, die voorheen als rommel werd aangemerkt, ook om te zetten in bruikbare gegevens. ,,Deze informatie krijg je er immers gratis bij. Dan is het zonde om er geen gebruik van te maken.”
Sceptisch

Inmiddels wordt de software gebruikt door verscheidene olie-maatschappijen en contractors, bedrijven die voor de oliemaatschappijen metingen bewerken. Verschuur noemt dit opvallend, omdat juist deze bedrijven in het eerste stadium van zijn onderzoek sceptisch waren. ,,Pas toen ik de gesimuleerde metingen verving door echte en de methode nog steeds goede resultaten afleverde, werden ze enthousiast en vroegen me of ik eens langs wilde komen.” Na verloop van tijd boden bedrijven zelfs uit eigen initiatief meetresultaten aan, die Verschuur kon gebruiken voor zijn onderzoek.

Toch heeft hij tot op heden nauwelijks verzoeken gehad van bedrijven die hem een arbeidsplaats aanboden. ,,Ik ben zelf ook niet op zoek gegaan naar een andere baan. Voorlopig heb ik het goed naar mijn zin aan de TU. Er zijn goede omstandigheden voor het verrichten van onderzoek en het hoeft niet allemaal direct praktisch nut te hebben. Bovendien komt eigenlijk alleen Shell in aanmerking als mogelijke werkgever. In een buitenlands avontuur heb ik niet zo’n trek.”

,,Eigenlijk heb ik gewoon geluk gehad dat dit onderwerp me in de schoot geworpen werd.” Dr.ir. Eric Verschuur, aan wie de jaarlijkse Koninklijke/Shell Prijs ter stimulering van jonge wetenschappers wordt uitgereikt, blijft nuchter onder zijn succes. Hij ontvangt binnenkort de prijs van twintigduizend gulden voor zijn ,,opmerkelijke prestaties tot verbetering van de seismische beeldvorming van de ondergrond”.

Verschuur (32) is als onderzoeker verbonden aan de sectie akoestiek en seismiek van Technische Natuurkunde. In 1991 promoveerde hij op zijn proefschrift ‘Surface-related multiple elimination, an inverse approach’. Daarin ontwikkelde hij een methode, waarmee de structuren in de aarde beter zichtbaar gemaakt kunnen worden. De essentie van het onderzoek was het elimineren van door het aardoppervlak gegenereerde echo-reflecties. Het proefschrift is de basis van zijn vervolgonderzoeken.

De aarde bestaat uit geologische lagen met verschillende eigenschappen. Door geluidsgolven te laten reflecteren op de grensvlakken van de lagen is het mogelijk te voorspellen hoe de aardlagen er op een bepaalde plaats uitzien. Dit lijkt een vrij eenvoudig proces; veroorzaak een knal met bijvoorbeeld dynamiet en meet daarna met microfoontjes de reflecties.

De analyse van deze gegevens is complexer. Om de resultaten bruikbaar te maken voor interpretatie is het noodzakelijk dat een schatting van de geluidssnelheid in de onderliggende lagen bekend is. Bovendien moet bekend zijn hoe de breking aan de grensvlakken tussen de lagen plaatsvindt. Grootste probleem is echter dat het drukvrije aardoppervlak een deel van de reflecties terugkaatst de diepte in, waardoor zogenaamde multiple reflecties ontstaan. Deze multiples leveren een vertekend beeld van de werkelijkheid op.

Verschuur ontwikkelde een methode, waarmee de invloed van het vrije aardoppervlak weggenomen kan worden. De tapes met meetresultaten worden met de computer geanalyseerd, waarna de software in staat is om de door het aardoppervlak gegenereerde multiples eruit te filteren. ,,Het mooie van de methode is, dat hij zelf voorspelt waar de multiple zich bevindt. De data leveren de kennis en het programma zet de signalen om in een betrouwbare afbeelding van de ondergrond”, aldus Verschuur.

Hij laat zien hoe een grafische weergave van de oorspronkelijke metingen kan worden opgesplitst in een figuur met duidelijke gelaagde structuur en een figuur van de weggefilterde lijnen, veroorzaakte door multiple reflecties. De laatste jaren heeft hij met succes getracht deze tweede figuur, die voorheen als rommel werd aangemerkt, ook om te zetten in bruikbare gegevens. ,,Deze informatie krijg je er immers gratis bij. Dan is het zonde om er geen gebruik van te maken.”
Sceptisch

Inmiddels wordt de software gebruikt door verscheidene olie-maatschappijen en contractors, bedrijven die voor de oliemaatschappijen metingen bewerken. Verschuur noemt dit opvallend, omdat juist deze bedrijven in het eerste stadium van zijn onderzoek sceptisch waren. ,,Pas toen ik de gesimuleerde metingen verving door echte en de methode nog steeds goede resultaten afleverde, werden ze enthousiast en vroegen me of ik eens langs wilde komen.” Na verloop van tijd boden bedrijven zelfs uit eigen initiatief meetresultaten aan, die Verschuur kon gebruiken voor zijn onderzoek.

Toch heeft hij tot op heden nauwelijks verzoeken gehad van bedrijven die hem een arbeidsplaats aanboden. ,,Ik ben zelf ook niet op zoek gegaan naar een andere baan. Voorlopig heb ik het goed naar mijn zin aan de TU. Er zijn goede omstandigheden voor het verrichten van onderzoek en het hoeft niet allemaal direct praktisch nut te hebben. Bovendien komt eigenlijk alleen Shell in aanmerking als mogelijke werkgever. In een buitenlands avontuur heb ik niet zo’n trek.”