O.V. Grushevskaya, G.N. Gogonenkov, V.A. Mikhailov, D.B. Finikov, M.A. Isakov, O.A. Silaenkov, E.B. Lebedev, A.A. Uchastkin1, A.R. Abusevа
Challenges in processing offshore 2D CDP seismic data acquired on the shallow marine Arctic shelf
DOI 10.47148/0016-7894-2026-3-53-72
Key words: Arctic shelf; shallow water; 2D CDP seismic exploration; seismic data processing; overburden.
For citation: Grushevskaya O.V., Gogonenkov G.N., Mikhailov V.A., Finikov D.B., Isakov M.A., Silaenkov O.A., Lebedev E.B., Uchastkin A.A., Abuseva A.R. Challenges in processing offshore 2D CDP seismic data acquired on the shallow marine Arctic shelf. Geologiya nefti i gaza. 2026;(3):53–72. DOI: 10.47148/0016-7894-2026-3-53-72. In Russ.
Acknowledgement: The authors express their gratitude to the employees of MAGE company who participated in field operations and seismic data processing for the junction zone of the Laptev and East Siberian seas during 2023-2025: A. Litvachuk, A.S. Vasiliev, S.O. Bazilevich, and V.V. Dinaev, whose valuable personal contributions significantly supported the study. The authors also thank A.V. Shalashnikov and I.K. Kuznetsov from Seismotech, Ltd, as well as M.S. Volozhanin, P.S. Bekeshko, and A.A. Glotov from GeoPrime company for their participation in experimental and methodological studies aimed at refining the processing workflow.
Funding: The experimental and methodological studies were conducted under scientific and technical cooperation between VNIGNI and Seismotech Ltd companies.
Significant areas of the Arctic seas on the shelf of the Russian Federation are expected to contain hydrocarbon resources. Bringing these resources into commercial development requires extensive geological exploration, primarily seismic surveying aimed at identifying localized resources and substantiating of costly deep drilling. At the same time, vast coastal zones of the Arctic seas are characterized by shallow waters, which create specific challenges for regional and prospecting seismic surveys. The authors present the results of regional seismic surveys carried out in 2023-2025 on the Arctic shallow-water shelf in the junction zone of the Laptev and the East Siberian seas; they discuss the main challenges associated with seismic data processing, as well as possible approaches to overcoming them. The study area is characterized by shallow waters (15–50 m), presence of permafrost in the overburden, and complicated geoseismic conditions. A series of experimental and methodological studies was conducted to refine the seismic data processing workflow for shallow-water Arctic offshore areas in order to improve quality and geological informativeness of seismic observations.
Olesya V. Grushevskaya ORCiD
Candidate of Geological and Mineralogical Sciences,
Head of Sector
All‑Russian Research
Geological Oil Institute,
36, Shosse Entuziastov, Moscow, 105118, Russia
e‑mail: grushevskaya@vnigni.ru
ORCID ID: 0000-0003-1645-7518
Georgii N. Gogonenkov ORCiD Scopus
Doctor of Technical Sciences,
Chief Scientific Officer
All‑Russian Research
Geological Oil Institute,
36, Shosse Entuziastov, Moscow, 105118, Russia
e-mail: gogonenkov@vnigni.ru;
Vladimir A. Mikhailov
Candidate of Geological and Mineralogical Sciences,
Head of Sector
All‑Russian Research
Geological Oil Institute,
36, Shosse Entuziastov, Moscow, 105118, Russia
e‑mail: mikhailovva@vnigni.ru
Dmitrii B. Finikov ORCiD
Candidate of Technical Sciences,
Director of the Department
Ltd Seismotech,
42, build. 1, Bolshoy boulevard, Moscow, 121205, Russia
e‑mail: d.finikov@seismotech.ru;
SPIN: 1951-6044
Mikhail A. Isakov ORCiD
Leading geophysicist
Ltd Seismotech,
42, build. 1, Bolshoy boulevard, Moscow, 121205, Russia
e‑mail: m.isakov@seismotech.ru;
Oleg A. Silaenkov ORCiD
Chief Geophysicist
Ltd Seismotech,
42, build. 1, Bolshoy boulevard, Moscow, 121205, Russia
e‑mail: o.silaenkov@seismotech.ru;
SPIN: 2396-2758
Evgenii B. Lebedev
Head of Sector
All-Russian Research
Geological Oil Institute,
36, Shosse Entuziastov, Moscow, 105118, Russia
e-mail: e_lebedev@vnigni.ru;
SPIN: 3277-5438
Andrei A. Uchastkin
Leading geophysicist
All‑Russian Research
Geological Oil Institute,
36, Shosse Entuziastov, Moscow, 105118, Russia
e-mail: aauchastkin@vnigni.ru
Aliya R. Abuseva
Geologist of the I category
All‑Russian Research
Geological Oil Institute,
36, Shosse Entuziastov, Moscow, 105118, Russia
e-mail: abuseva@vnigni.ru
1. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000 000 (третье поколение). Серия Лаптево-Сибироморская. Лист S–53 (о. Столбовой), S–54 (Ляховские о-ва). Объяснительная записка. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2016. – 304 с.
2. Большиянов Д.Ю., Васильев Б.С., Виноградова Н.П., Гавриш А.В., Заварзина Г.А., Зинченко А.Г., Зуйкова О.Н., Кямяря В.В., Мохов В.В., Нагайцева Н.Н., Нелюбин В.В., Радченко М.С., Саванин В.В., Проскурнин В.Ф., Рекант П.В., Солонина С.Ф., Шкарубо С.И., Шманяк А.В. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Лаптево-Сибироморская. Лист S-51, 52 — Оленекский залив – дельта р. Лены. Объяснительная записка. – СПб. : Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2014. – 274 с.
3. Аветисов Г.П. О границе литосферных плит на шельфе моря Лаптевых // Доклады Академии наук. – 2002. – Т. 386. – № 6. – С. 793-796.
4. Геология и полезные ископаемые России : в 6 т. Т. 5. Арктические и Дальневосточные моря. Кн. 1. Арктические моря / Ред. И.С. Грамберг, В.Л. Иванов, Ю.Е. Погребицкий. – СПб. : Изд-во ВСЕГЕИ, 2004. – 468 с.
5. Андиева Т.А. Тектоническая позиция и основные структуры моря Лаптевых [Электронный ресурс] // Нефтегазовая геология. Теория и практика. – 2008. – Т. 3. – № 1. – С. 1–28. – Режим доступа: http://www.ngtp.ru/rub/4/8_2008.pdf. (дата обращения 29.12.2025).
6. Керимов В.Ю., Лавренова Е.А., Щербина Ю.В., Мамедов Р.А. Структурно-тектоническая модель фундамента и осадочного чехла восточно-арктических акваторий // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. – 2020. – №63(1). – С. 19-29. DOI: 10.32454/0016-7762-2020-63-1-19-29.
7. Drachev S., Malyshev N., Nikishin A. Tectonic history and petroleum geology of the Russian Arctic Shelves: an overview // Petroleum Geology: From Mature Basins to New Frontiers. Proceedings of the 7th Petroleum Geology Conference. B.A. Vining, S.C. Pickering (eds.). – 2010. – Vol.7. – P. 591–619.
8. Drachev S.S. Tectonic setting, structure and petroleum geology of the Siberian Arctic offshore sedimentary basins. Geological Society London Memoirs. Arctic Petroleum Geology – Лондон : The Geological Society of London, 2011. – С. 369–394.
9. Рекант П.В., Петров О.В., Прищепенко Д.В. Формирование складчато-надвиговой структуры южной части шельфа Восточно-Сибирского моря по результатам структурного анализа сейсмических материалов // Региональная геология и металлогения. – 2020. – № 82. – С. 35–59.
10. Виноградов В.А., Гапоненко Г.И., Русаков И.М., Шимараев В.Н. Тектоника Восточно-Арктического шельфа СССР / Тр. НИИГА. – Т. 171. – Л. : Недра, 1974. – 144 с.
11. Вержбицкий В.Е., Малышев Н.А., Васильева И.С., Новиков С.С., Бородулин А.А., Обметко В.В., Васильев В.Е., Колюбакин А.А., Комиссаров Д.К., Попова А.Б., Александрова Г.Н., Суслова А.А., Никишин А.М. Основные этапы структурной эволюции шельфа Восточно-Сибирского моря (Российская Арктика) // Тектоника и геодинамика земной коры и мантии: фундаментальные проблемы-2025 : мат-лы LVI Тектонического совещания (Москва, 27 января–01 февраля 2025 г.). – М. : ГЕОС, 2025. – C. 85–94.
12. Соколов С.Д., Тучкова М.И. Северо-Чукотский бассейн: сейсмокомплексы и геология // Тектоника и геодинамика Земной коры и мантии: фундаментальные проблемы-2025 : мат-лы LVI Тектонического совещания (Москва, 27 января–01 февраля 2025 г.). – М. : ГЕОС, 2025. – С. 524–528.
13. Bruvoll V., Kristoffersen Y., Coakley B.J., Hopper J.R. Hemipelagic deposits on the Mendeleev and northwestern Alpha submarine Ridges in the Arctic Ocean: acoustic stratigraphy, depositional environment and an inter-ridge correlation calibrated by the ACEX results // Marine Geophysical Research. – 2010. – Т. 31. – № 3. – С. 149–171.
14. Dove D., Coakley B., Hopper J., Kristoffersen Y. Bathymetry, controlled source seismic and gravity observations of the Mendeleev ridge; implications for ridge structure, origin, and regional tectonics // Geophysical Journal International. – 2010. – Т. 183. – № 2. – С. 481–502.
15. Ким Б.И., Яшин Д.С., Супруненко О.И., Евдокимова Н.К., Верба В.В., Харитонова Л.Я. Фундамент и осадочный чехол шельфов Восточно-Арктических морей России // Вестник СПбГУ. – 2006. – Сер. 7. – Вып. 4. – С. 104-106.
16. Гольдин С.В. Линейные преобразования сейсмических сигналов. – М. : Недра, 1974. – 351 с.
17. Lokshtanov D. Multiple suppression by single chanel and multichannel deconvolution in the tau-p domain // 65-th SEG meeting, Expanded Abstracts. – 1995. – С. 1482–1485.
18. Денисов М.С., Лангман С.Л., Фиников Д.Б. Использование экстраполяции волнового поля в задаче подавления кратных волн // Геофизика. – 2002. – № 6. – С. 3-11.
19. Verschuur D.J. Seismic multiple removal techniques: past, present and future // EAGE Publications, Houten. – 2013. – 300 p.
20. Богоявленский В.И., Кишанков А.В., Казанин А.Г. Мерзлота и газогидраты на Арктическом шельфе Восточной Сибири // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. – 2022. – Т. 507. – № 1. – С. 110–117. DOI: 10.31857/S268673972260134X.
21. Богоявленский В.И., Кишанков А.В., Казанин А.Г. Распространение субаквальной мерзлоты в море Лаптевых по данным сейсморазведки методом преломленных волн // Арктика: экология и экономика. – 2023. – Т. 13. – № 4. – С. 501–515. DOI: 10.25283/2223-4594-2023-4-501-515.
22. Глоговский В.М., Мешбей В.И., Цейтлин М.И., Лангман С.Л. Кинематико-динамическое преобразование сейсмической записи для определения скоростного и глубинного строения среды / Сборник докладов второго научного семинара стран-членов СЭВ по нефтяной геофизике. Т. 1. Сейсморазведка. – М., 1982. – С. 327–331.
23. Лангман С.Л., Силаенков О.А. Кинематико-динамическое преобразование — инструмент параметризации волнового поля // Геомодель 2011: тезисы докл. 13-й конференции по проблемам комплексной интерпретации геолого-геофизических данных при геологическом моделировании месторождений углеводородов. – Геленджик, 2011. DOI: 10.3997/2214-4609.20144600.
24. Анисимов Р.Г., Мосяков Д.Е., Шалашников А.В., Фиников Д.Б. Повышение эффективности обработки больших объемов сейсмических данных // Геология нефти и газа. – 2021. – № 3. – С. 95–109. DOI: 10.31087/0016-7894-2021-3-95-109.
25. Анисимов Р.Г., Давлетханов Р.Т., Кунченко Д.С., Овчинников К.Р. Программное обеспечение Prime (прайм) — интерпретационная обработка данных сейсморазведки // Приборы и системы разведочной геофизики. – 2023. – №. 3. – С. 30–40.
26. Рябинский М.А., Фиников Д.Б. Подавление спутника при обработке морских наблюдений. Ч. 1 // Технологии сейсморазведки. – 2016. – № 1. – С. 82-92. DOI: 10.18303/1813-4254-2016-1-82-92.
Section: Geophysical survey