В случае, если вы хотите AWK (gawk) решение. Вот.
Учитывая вклад в ваш вопрос:
$ cat v1mg1rl.txt
application:
id: 0
service: WWWWW
selector:
id: 1
service: XXXXX
cartridge:
id: 2
service: ZZZZZ
AWK:
$ awk '/^[^ ]+/ { isselector=0; } /^selector:/ { isselector=1; } /^ +service: / { if (isselector) sub(/service: /,"app: "); } { print($0); }' v1mg1rl.txt
application:
id: 0
service: WWWWW
selector:
id: 1
app: XXXXX
cartridge:
id: 2
service: ZZZZZ