Четырехмерная сейсморазведка, или сейсмический мониторинг, использует несколько трехмерных разведок одного и того же продуктивного коллектора с различными (например, 2 года) временными интервалами, для того чтобы проследить потоки флюидов через коллектор. По мере эксплуатации коллектора изменяются температура, давление и состав флюидов. Растворенный газ выделяется из нефти, вода замещает газ и нефть. Сравнивают временные срезы коллектора, при этом зафиксированные изменения сейсмических показателей, например амплитуды, позволяют проследить изменение состояния коллектора. Можно обнаружить недобытые нефтяные карманы и пробурить новые скважины для их разработки.
Четырех- или многокомпонентная сейсморазведка фиксирует как первичные, так и вторичные волны, испускаемые сейсмоисточником. Волна сжатия (первичная) аналогична прохождению звука по воздуху. Частицы, сквозь которые она проходит, сжимаются, приближаясь друг к другу, а затем отталкиваются (см. рис. 14.25а). Волна сдвига (вторичная) схожа с волнами на поверхности океана. Частицы перемещаются вверх и вниз (см. рис. 14.25б). Вторичные волны передвигаются медленнее первичных и не могут проходить сквозь жидкость или газ.
Традиционные методы сейсморазведки фиксируют только волны сжатия с помощью однокомпонентного геофона. Четырехкомпонентный метод может регистрировать как первичные (однокомпонентные) волны, так и вторичные (трехкомпонентные), для чего используются три геофона, расположенные перпендикулярно друг к другу.
Четырехкомпонентную сейсморазведку применяют для определения местоположения и пространственной ориентации подземных трещин, а также для установления состава слоев осадочных пород, через которые проходит сигнал, и содержащихся в них флюидов. Волны сжатия искажаются при контакте с газом в осадочных породах, но на волны сдвига наличие газа не влияет. Сейсморазведка с помощью вторичных волн позволяет получить более точную картину пород, содержащих природный газ.