ANÁLISE DE VELOCIDADE DE DADOS SÍSMICOS …...Trabalho de Conclusão de Curso – Engenharia de Petróleo –CEP/CT/UFRN 2017.2 Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela v VARELA, H

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PETRÓLEO

ENGENHARIA DE PETRÓLEO

ANÁLISE DE VELOCIDADE DE DADOS SÍSMICOS COM SHELL

SCRIPTS E A INTERFACE BOTOSEIS

HELOIZY DE CARVALHO FIGUEIREDO VARELA

NATAL, RN

NOVEMBRO DE 2017.

Trabalho de Conclusão de Curso – Engenharia de Petróleo –CEP/CT/UFRN 2017.2

Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela ii

HELOIZY DE CARVALHO FIGUEIREDO VARELA

ANÁLISE DE VELOCIDADE DE DADOS SÍSMICOS COM SHELL

SCRIPTS E A INTERFACE BOTOSEIS

Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia

de Petróleo da Universidade Federal do Rio

Grande do Norte – UFRN − como requisito

parcial para a obtenção do título de Engenheiro

(a) de Petróleo.

Orientador: Prof. Dr. German Garabito

Callapino.

NATAL, RN

NOVEMBRO DE 2017.


Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela iii


Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela iv

VARELA, Heloizy de Carvalho Figueiredo. Análise de velocidade de dados sísmicos com shell

scripts e a interface BotoSeis 2017. 76 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia de Petróleo,

Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brasil, 2017.

Palavras-Chave: Análise de velocidade. Script IVA. Interface BotoSeis. Botovelan.

Orientador: Prof. Dr. GERMAN GARABITO CALLAPINO

RESUMO

___________________________________________________________________________

Este trabalho apresenta um passo a passo de como realizar o processo de análise de velocidades

no pacote Seismic Unix utilizando o shell script IVA e a interface BotoSeis, a partir do

processamento de uma linha sísmica terrestre da Bacia do Tacutu. Este estudo tem como

objetivo principal comparar ambas as ferramentas de análise de velocidades e mostrar como

essa análise influência nas outras etapas do processamento, proporcionando ao usuário uma

análise de qual ferramenta pode ser utilizada na prática. Além disso, esta pesquisa aponta as

dificuldades atreladas aos dois métodos empregados; através da aplicação em dados reais com

baixa qualidade e baixa cobertura, demonstrou-se que a ferramenta BotoVelan apresenta maior

praticidade e eficiência e, como consequência, obtém melhores resultados da análise de

velocidade e na construção da imagem através do processo de migração sísmica.


Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela v

VARELA, H. C. F. Análise de velocidade de dados sísmicos com shell scripts e a interface

BotoSeis 2017. 76 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia de Petróleo, Universidade

Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brasil, 2017.

Keywords: Velocity analysis. Script IVA. BotoSeis Interface. Botovelan.

Tutor: Prof. Dr. GERMAN GARABITO CALLAPINO

ABSTRACT

__________________________________________________________________________

This work presents a step-by-step of how to perform the seismic velocity analysis process in

the Seismic Unix package using the IVA shell script and the BotoSeis interface, from the

processing of land seismic data of Tacutu basin, Brazil. The main objective of this study is to

compare the two velocity analysis tools and to show how the result of this process influences

the other stages of the seismic processing, providing the user with a detailed analysis of which

tool can be used in practice and also shows the difficulties related both tools. Through the

application in real data with low quality and low coverage it was demonstrated that the tool

BotoVelan presents greater practicality and efficiency and as a consequence obtains better

results from velocity analysis and in the construction of the image through the seismic migration

process.


Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela vi

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus, acima de tudo, pois, sem ele, nada disto seria concretizado.

Além disso, agradeço a toda a minha família por sempre apoiar meus projetos de estudo.

Agradeço ainda a todos os professores que tive o prazer de conhecer, principalmente,

aos do Departamento de Engenharia de Petróleo da Universidade Federal do Rio Grande do

Norte (DPET/UFRN) pelos ensinamentos, que levarei para o resto da vida.

Agradeço, em especial, ao meu orientador, o Prof. Dr. German Garabito Callapino,

pelos ensinamentos ministrados, pelo seu incentivo, dedicação e paciência ao longo do meu

processo de formação acadêmica, a Profa. Suzana Nóbrega de Medeiros pela oportunidade de

bolsa de Iniciação Científica e aos membros da banca examinadora por terem aceitado o convite

e avaliarem este trabalho.


Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela vii

SUMÁRIO

1- INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 1

2- ASPECTOS TEÓRICOS ........................................................................................ 3

2.1 VELOCIDADES SÍSMICAS ................................................................................... 3

2.2 TEMPO DE TRÂNSITO HIPERBÓLICO .............................................................. 6

2.3 CORREÇÃO NORMAL MOVEOUT ..................................................................... 8

2.3.1 Estiramento .......................................................................................................... 12

2.4 ANÁLISE DE VELOCIDADES ............................................................................ 13

2.5 FERRAMENTAS PARA A ANÁLISE DE VELOCIDADE ................................ 14

2.5.1 Semblance ............................................................................................................ 14

2.5.2 Empilhamento com velocidade constante............................................................ 15

3- MATERIAS E MÉTODOS ..................................................................................... 17

3.1 DADO SÍMICO UTILIZADO PARA A ANÁLISE DE

VELOCIDADES...........................................................................................................17

3.2 O PACOTE SEISMIC UNIX, UTILIZADO NO PROCESSO DE ANÁLISE DE

VELOCIDADES .......................................................................................................... 18

3.3 SHELL SCRIPT IVA, UMA DAS FERRAMENTAS UTILIZADAS PARA

ANÁLISE DE VELOCIDADE .................................................................................... 19

3.4 INTERFACE GRÁFICA BOTOSEIS E BOTOVELAN, OUTRA

FERRAMENTA UTILIZADA NO PROCESSO DE ANÁLSIE DE VELOCIDADES

......................... ............................................................................................................. 20


Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela viii

4- RESULTADOS E DISCUSSÕES..........................................................................26

4.1 CÁLCULO DA COBERTURA E ESCOLHAS DOS CMPS ................................ 26

4.2 FORMAÇÃO DOS SUPERGATHERS CDPS PARA ANÁLISE DE

VELOCIDADE ............................................................................................................. 28

4.3 ANÁLISE DE VELOCIDADE COM O SCRIPT IVA.......................................... 30

4.4 ANÁLISE DE VELOCIDADES COM A INTERFACE BOTOSEIS ................... 34

4.5 EMPILHAMENTO CMP ....................................................................................... 39

4.6 MIGRAÇÃO PÓS-EMPILHAMENTO EM TEMPO ........................................... 41

5- CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES .................................................... 44

REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 45

APÊNDICES ............................................................................................................... 46


Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela ix

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 2-1 - Variação da velocidade de rochas sedimentares com a profundidade e com a

idade..........................................................................................................................................04

Figura 2-2 -Velocidades em diferentes materiais.....................................................................06

Figura 2-3 - Representação do CMP e do CDP........................................................................07

Figura 2-4 - (a) Meio com uma camada horizontal homogênea e com o raio refletido na

trajetória SRG; (b) Curva do tempo de trânsito hiperbólico obtido com a fórmula

2.4..............................................................................................................................................08

Figura 2-5 - (a) Sismograma CMP contendo um evento refletido com𝑣𝑁𝑀𝑂 de 2264 m/s; (b)

Sismograma corrigido com o valor𝑣𝑁𝑀𝑂 correto; (c) Sobrecorreção causada pela𝑣𝑁𝑀𝑂 mais

baixa que a correta (2000 m/s) e (d) Subcorreção causada por𝑣𝑁𝑀𝑂 mais alta que a correta (2500

m/s)............................................................................................................................................09

Figura 2-6 - Meio com camadas homogêneas horizontais.........................................................10

Figura 2-7 - (a) Seção CMP com seis eventos de reflexão; (b) seção CMP com correção NMO

e traço empilhado com afastamento nulo resultante do empilhamento dos traços em

(c)..............................................................................................................................................11

Figura 2-8 - (a) Pulso ou reflexão sísmica com período T e (b) estiramento da reflexão para um

período 𝑇0, após a correção NMO..............................................................................................12

Figura 2-9 - Correção NMO e mute de uma zona estirada em uma área do dado: (a) CMPs

reunidos, (b) correção NMO e (c) mute.....................................................................................13

Figura 2-10 - Medida da qualidade do sinal (Semblance)..........................................................15

Figura 2-11 - Painel de empilhamento com velocidade constante (CVS)..................................16

Figura 3-1 - Arranjo Split-spread simétrico...............................................................................18

Figura 3-2 - Exemplo do uso dos programas do Seismic Unix em um terminal do Linux Ubuntu.

O programa sugain aplica ganho automático no dado sísmico e o programa suxwigb mostra o

dado em forma de traços wiggle...............................................................................................19

Figura 3-3 - Interface gráfica do software BotoSeis.................................................................21

Figura 3-4 - Interface gráfica do software BotoVelan..............................................................22


Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela x

Figura 3-5 - Fluxograma de pré-processamento aplicado nos dados sísmicos.........................24

Figura 3-6 - Fluxograma do processamento de dados sísmicos................................................25

Figura 4-1 - Saída ou resultado do programa surange utilizado para visualizar os parâmetros do

dado sísmico pré-processado da linha 50-RL-90.......................................................................26

Figura 4-2 - Determinação dos CDPs que serão estudados na análise de velocidade.................27

Figura 4-3 - Seção CDP e painel Semblance original.................................................................28

Figura 4-4 - Seção supergather CDP e painel Semblance..........................................................29

Figura 4-5 - Resultados do script IVA antes do processo de picking..........................................31

Figura 4-6 - Resultado do script IVA com o processo de picking corrigido de NMO..............32

Figura 4-7 - Modelo interpolado da velocidade processada no IVA..........................................33

Figura 4-8 - Seleção do arquivo de entrada com supergather....................................................34

Figura 4-9 - Aplicação de ganho no Botovelan..........................................................................35

Figura 4-10 - Parâmetros de entrada utilizados na análise realizada no Botovelan....................35

Figura 4-11 - Resultado da execução do BotoVelan: Seção CDP, Semblance e painel

CVS...........................................................................................................................................36

Figura 4-12 - Representação da seção CDP original, painéis Semblance e CVS com os pontos

selecionados no processo de picking.........................................................................................37

Figura 4-13 - Representação da seção CDP corrigida de NMO, painéis Semblance e CVS com

os pontos selecionados no processo de picking..........................................................................38

Figura 4-14 - Mapa de velocidades............................................................................................39

Figura 4-15 - Seção empilhada CMP usando o modelo de velocidades obtida pelo script.........40

Figura 4-16 - Seção empilhada CMP obtida pelo programa no BotoVelan................................40

Figura 4-17 - Migração Kirchhoff pós empilhamento com os picks efetuados no script

IVA............................................................................................................................................41

Figura 4-18 - Migração Kirchhoff pós empilhamento com os picks efetuados no

BotoVelan.................................................................................................................................42

Figura 4-19 - Colapso da difração após a migraçãoKirchhoff pós-empilhamento...................42


Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela xi

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Parâmetros de aquisição da linha sísmica................................................................24

Tabela 2 - Variáveis para a obtenção da Semblance no script e do painel CVS.......................30


Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela xii

LISTA DE ABREVIATURAS E/OU SÍMBOLOS E/OU SIGLAS

CMP – Common Midpoint

E.g. - Example

NMO – Normal Moveout

𝑣𝑅𝑀𝑆 – Velocity Root Mean Square

𝑣𝑁𝑀𝑂 – Velocity Normal Moveout

𝑣𝑠𝑡𝑎𝑐𝑘 – Velocity Stacking

CVS – Constant Velocity Stacking

SU – Seismic Unix

SEG - Society of Exploration Geophysicist

GRI - Gas Research Institute

DMO – Dip Moveout

IVA- Interactive Velocity Analysis

CDP – Common Depth Point

GC – Grau de Cobertura

AGC – Controle de Ganho Automático

WAGC- Controle de Ganho Automático Janelado


Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 1

1 INTRODUÇÃO

O processamento de dados sísmicos é uma sequência de algoritmos aplicados a dados

de campo, em que é realizado um rigoroso controle de qualidade em cada etapa com o propósito

de obter o melhor resultado, representando ao final do processamento uma imagem fidedigna

da geologia.

Uma das etapas mais importantes do processamento sísmico é a determinação da

propriedade física do meio, ou seja, da velocidade sísmica associada às formações rochosas por

onde acontece a propagação da onda sísmica. A precisão nos valores das velocidades determina

se o processo de correção NMO está adequado (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002) e como

consequência determinará a qualidade da imagem migrada.

Existem diferentes técnicas para a determinação do modelo de velocidades, como o

espectro de velocidades por meio da medida de coerência do sinal sísmico ou Semblance,

empilhamentos com velocidades constantes (constant velocity stack – CVS) e outros. As

velocidades são escolhidas em função dos maiores valores de coerência e/ou amplitudes mais

altas nos painéis CVS (YILMAZ et al., 2001).

Para efetuar o processo de análise de velocidade dos dados sísmicos existem diversos

softwares comerciais com interfaces gráficas sofisticadas que são utilizados na indústria do

petróleo. Por serem muito caros, esses softwares são proibitivos para serem utilizados por

usuários ou alunos em seus computadores pessoais fora dos centros de processamento ou

laboratórios de pesquisa.

No entanto, há alguns softwares livres que possuem ferramentas de análise de

velocidades, porém, eles não possuem recursos gráficos e interativos de forma a facilitar a

marcação das velocidades. Como exemplo desses softwares, tem-se o Seismic Unix (COHEN;

STOCKWELL, 2010) que é bastante utilizado, principalmente, pela comunidade geofísica

acadêmica mundial.

Com o intuito de facilitar o uso do pacote de programas Seismic Unix foi introduzido o

software interativo denominado BotoSeis (GARABITO et al., 2012) que, a partir da interface

principal desse software, os programas do Seismic Unix podem ser utilizados de forma intuitiva



e fácil por meio da construção de fluxogramas. O BotoSeis também conta com ferramentas

interativas para visualização de dados e para análise de velocidades.

Neste trabalho, objetiva-se o estudo do processo de análise de velocidades usando os

programas do pacote Seismic Unix por meio de shell script e usando o software BotoSeis. Para

este estudo foi utilizado o dado sísmico da linha 050-RL-90 registrado na Bacia do Tacutu,

Brasil. Com isso, foram apresentados os detalhes da utilização dessas duas ferramentas,

efetuada a comparação dos resultados obtidos e, por fim, aplicados os modelos de velocidades

para o empilhamento do dado e migração pós-empilhamento.

A etapa de análise de velocidade tem como finalidade determinar as velocidades das

formações geológicas, que podem ser usadas para aplicar a correção NMO em seções CMP e

construir imagens empilhadas, para aplicar a migração de dados sísmicos e obter imagens mais

focalizadas da geologia, também podem ser usadas na interpretação sísmica para transformação

tempo-profundidade das seções sísmicas, estimar a espessura das formações geológicas, etc.



2 ASPECTOS TEÓRICOS

A exploração e produção do petróleo compreende várias etapas, como: busca de óleo e

gás na natureza, avaliação técnica e econômica, retirada da natureza, refino e produção,

distribuição dos derivados e recuperação dos reservatórios. A etapa de busca de óleo e gás é

denominada de exploração, em que é realizado um estudo das camadas de rochas e localização

de reservatórios de óleo e gás. Os principais métodos geofísicos utilizados na exploração são:

gravimetria, magnetometria e sísmica de reflexão (THOMAS,2001). Sendo este último, o

método abordado neste trabalho.

2.1 VELOCIDADES SÍSMICAS

Velocidade sísmica refere-se à velocidade com a qual uma onda elástica se propaga no

meio geológico. Os dados sísmicos a serem tratados neste trabalho correspondem aos registros

da onda P (onda de compressão) em que as partículas vibram em direção à propagação da

energia, assim, a velocidade sísmica referida neste trabalho corresponde à velocidade da onda

P, que é descrita pela equação 2.1. (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002).

𝑣𝑝 = √𝐾+

4𝜇3⁄

𝜌 (2.1)

Nessa equação, K é módulo de bulk, μ é o módulo de cisalhamento e , a densidade.

Estes três parâmetros são função da mineralogia e estrutura das rochas. Em termos geológicos,

conforme mostrado na Figura 2-1, a velocidade sísmica nas rochas sedimentares aumenta com

a profundidade (ou pressão) e com a idade, ou seja, quanto maior a profundidade em que se

encontra e quanto mais antiga, maior será a velocidade. (YILMAZ et al., 2001). Na Figura 2-1

a cor vermelha representa rochas mais antigas e a cor azul, rochas mais recentes.



Figura 2-1 - Variação da velocidade de rochas sedimentares com a profundidade e

com a idade

Fonte: adaptado de Yilmaz et al. (2001).

Em geral, em rochas consolidadas, as propriedades elásticas da estrutura mineral são

fracamente dependentes da temperatura. No entanto, experimentos mostram que as velocidades

são mais sensíveis (ou diminuem) à temperatura quando as rochas contêm hidrocarbonetos

líquidos, o que pode ser devido a um aumento da compressibilidade do óleo e diminuição da

viscosidade, conforme a temperatura aumenta. (TOSAYA, 1982). Rochas saturadas com gás

ou com salmoura não mostram variações significativas na velocidade, mesmo com grandes

mudanças na temperatura em rochas com pressões de poros elevadas, tanto com gás quanto

com salmoura mostram somente uma pequena dependência com a temperatura. (TOSAYA,

1982).

A velocidade da onda sísmica é fortemente influenciada pela porosidade das rochas e o

conteúdo de fluidos nos poros. Enquanto a porosidade da rocha aumenta, a velocidade diminui,

isto acontece devido a propagação da onda sísmica se tornar menos eficiente em um meio



poroso com fluido. Presumindo que todos os componentes da rocha matriz possuam as mesmas

propriedades físicas pode-se calcular a densidade de bulk (𝜌) descrita como uma média

ponderada em função da densidade da matriz (𝜌𝑚), densidade do fluido presente no espaço

poroso (𝜌𝑓) e da porosidade (ɸ), sendo representada pela equação 2.2. (KEAREY; BROOKS;

HILL, 2002).

𝜌 = 𝜌𝑓 ɸ + (1 − ɸ)𝜌𝑚 (2.2)

A porosidade diminui com a profundidade devido ao aumento da pressão de sobrecarga

(pressão exercida pelo peso das rochas) e compactação. Há uma relação da porosidade com as

velocidades, que é descrita pela equação 2.3 (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002):

1

𝑣𝑏=

ɸ

𝑣𝑓+

1−ɸ

𝑣𝑚 (2.3)

Assim, vb é a velocidade medida, vf é a velocidade do fluido presente nos poros, vm é a

velocidade da matriz e ɸ é a porosidade.

A porosidade das formações geológicas tem grandes influencias nas velocidades

sísmicas, haja visto que neste meio podem estar contidos gás, óleo ou água que afetará

diretamente o valor das velocidades. A velocidade do petróleo dependerá de sua composição,

quanto mais leve, terá menor velocidade e, quanto mais pesado, terá maior velocidade; mas

seus valores podem variar de 1300-1400 m/s e a velocidade da água pode variar de 1400-1500

m/s. (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002)

Na Figura 2-2, mostra-se o intervalo de variação da velocidade da onda P para os tipos

de rochas mais comuns e também para os fluidos que podem estar presentes nos poros das

rochas.



Figura 2-2 - Velocidades em diferentes materiais

Fonte: adaptado do Kearey; Brooks; Hill (2002).

2.2 TEMPO DE TRÂNSITO HIPERBÓLICO

No registro dos dados sísmicos cada traço depende de três fatores geométricos primários,

dois deles são: a posição da fonte e do receptor, o terceiro e mais crítico é a posição do ponto

de reflexão na subsuperfície, chamado de CDP (common depth point), termo utilizado na

terminologia antiga, mas hoje se utiliza o termo CMP (common mid-point) pelo fato do arranjo

fonte-receptor utilizar o agrupamento dos traços em um ponto na superfície situado na metade

da distância entre a fonte e o receptor.(KEAREY; BROOKS; HILL, 2002).

Na figura 2-3 é possível observar um arranjo formados por pares fonte-receptor, em que a

fonte é representada pela letra S e o geofone pela letra D.



Vale ressaltar que o CDP só é equivalente ao CMP para camadas horizontais, pois, para

camadas inclinadas, sofrerá interferência do ângulo de inclinação (Figura 2-3). (KEAREY;

BROOKS; HILL, 2002).

Figura 2-3 - Representação do CMP e do CDP

Fonte: Kearey; Brooks; Hill (2002).

Considerando um meio com velocidade constante na propagação da onda sísmica

situada acima de uma interface refletora plana e horizontal (Figura 2-4a), o tempo de trânsito,

t, referente ao raio com origem no ponto da fonte, S, refletido sobre a interface horizontal, R, e

registrado pelo Receptor, G, na superfície de medição a uma distância x da fonte, é dado por:

𝑡(𝑥) = √𝑡02 +

𝑥2

𝑣2 (2.4)



Na equação acima, a distância x é o afastamento (offset) entre as posições da fonte e do

receptor, v é a velocidade do meio acima do refletor e 𝑡0 = 2𝑧 𝑣⁄ é o tempo de trânsito do raio

vertical com afastamento nulo (x = 0). Considerando conhecidas a profundidade z, velocidade

v e, consequentemente, t0, a curva de tempo de trânsito calculada com a equação 2.4 para

diferentes afastamentos (x) é mostrada na Figura 2-4b. Essa curva de tempo de trânsito está

associada a reflexões no mesmo ponto R sobre o refletor.

Figura 2-4 - (a) Meio com uma camada horizontal homogênea e com o raio refletido

na trajetória SRG; (b) Curva do tempo de trânsito hiperbólico obtido com a fórmula 2.4

Fonte: Autoria do autor

2.3 CORREÇÃO NORMAL MOVEOUT

A correção NMO (normal moveout), também chamada de correção dinâmica, é o

deslocamento efetuado dos registros de reflexão sísmica de modo a anular o efeito da distância



fonte-receptor, ou seja, é a diferença entre o tempo de trânsito em um dado afastamento (x)

quando comparado com o afastamento-nulo, essa correção é chamada de normal moveout

(sobretempo normal) e é dada por (YILMAZ et al., 2001):

∆𝑡𝑁𝑀𝑂 = 𝑡(𝑥) − 𝑡0 (2.5)

Onde 𝑡(𝑥) representa o tempo correspondente ao offset x e 𝑡0 corresponde ao tempo de

offset nulo. Essa correção baseia-se na equação de tempo de trânsito hiperbólico (2.6) com o

intuito de obter a horizontalização dos eventos registrados com diferentes offsets, dado por:

∆𝑡𝑁𝑀𝑂 = √𝑡02 +

𝑥2

𝑣𝑁𝑀𝑂2 − 𝑡0 (2.6)

Para utilizar essa correção é necessário o conhecimento da velocidade, que é

determinada no processo de análise de velocidade. A velocidade 𝑣𝑁𝑀𝑂 deve possuir um valor

correto para horizontalizar a curva de reflexão, pois, quando possui um valor mais baixo do que

o correto, a reflexão é chamada de sobrecorrigida e curva-se para cima; já quando este é mais

alto que o correto, a reflexão é subcorrigida e curva-se para baixo, como ilustrado na Figura 2-

5.

Figura 2-5- (a) Sismograma CMP contendo um evento refletido com𝑣𝑁𝑀𝑂 de 2264

m/s; (b) Sismograma corrigido com o valor 𝑣𝑁𝑀𝑂 correto; (c) Sobrecorreção causada

pela𝑣𝑁𝑀𝑂 mais baixa que a correta (2000 m/s) e (d) Subcorreção causada por 𝑣𝑁𝑀𝑂 mais alta

que a correta (2500 m/s)

Fonte: Yilmaz et al. (2001).



Em meios com várias camadas horizontais, as trajetórias dos raios são mais complexas

devido à refração que ocorre em cada interface (Figura 2-6). Ainda é possível utilizar o tempo

de trânsito hiperbólico pela equação 2.7 quando é assumida uma velocidade média, dada por:

𝑣𝑟𝑚𝑠 = √∑ 𝑣𝑖

2𝜏𝑖𝑛𝑖=1

∑ 𝜏𝑖𝑛𝑖=1

⁄ (2.7)

Onde vrms é a velocidade média quadrática (root mean square - rms), vi é a velocidade

da i-ésima camada e i é o tempo de trânsito vertical através da i-ésima camada.

Vale ressaltar que, a correção NMO, por ser fundamentada em uma equação de tempo

hiperbólica, é apropriada apenas para pequenos afastamentos, menores que a profundidade do

refletor, pois, para afastamentos maiores, esse ajuste hiperbólico fornece uma velocidade 𝑣𝑁𝑀𝑂

maior que a 𝑣𝑅𝑀𝑆.

Figura 2-6- Meio com camadas homogêneas horizontais

Fonte: Kearey; Brooks; Hill (2002).

Nessa ilustração, a linha contínua representa a trajetória correta do raio e a linha

tracejada representa o raio para uma camada com velocidade média.



Para a situação de afastamentos maiores que a profundidade do refletor, as equações

anteriores não se adéquam, podendo ser utilizado a 𝑣𝑠𝑡𝑎𝑐𝑘 (velocidade de empilhamento) para

diferentes offsets entre fonte e receptor (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002).

Após a correção NMO ser aplicada às famílias CMP’s e com a velocidade de

empilhamento, os eventos de reflexão apresentam-se horizontalizados, ou seja, a influência do

afastamento é removida do tempo de trânsito. Após os traços de uma família CMP ser corrigidos

de NMO, eles são empilhados (somados), para formar um único traço, chamado traço

empilhado com afastamento nulo (zero-offset), como mostrado na Figura 2-7c. Observe que os

eventos de reflexão corrigidos de NMO foram silenciados (muting) para remover o efeito do

estiramento que será abordado a seguir.

Figura 2-7 - (a) Seção CMP com seis eventos de reflexão; (b) seção CMP com

correção NMO e traço empilhado com afastamento nulo resultante do empilhamento dos

traços em (c)

Fonte: Autoria do autor.



2.3.1 Estiramento

Estiramento é um problema causado pela correção NMO (Normal Moveout) em

decorrência da distorção da frequência. Particularmente sua ocorrência se dá em eventos rasos

e offsets longos (YILMAZ et al., 2001), no qual ocorre um estiramento do pulso sísmico

denominado de NMO stretching, conforme se ilustra na Figura 2-8, na qual, a forma do pulso

com um período dominante 𝑇 é estirado de forma que seu período muda de 𝑇 para 𝑇0 , após a

correção NMO:

Figura 2-8 - (a) Pulso ou reflexão sísmica com período T e (b) estiramento da reflexão

para um período 𝑇0, após a correção NMO


Essa distorção faz com que os eventos sejam deslocados para frequências mais baixas,

como representado na equação 2.8, e o comprimento de onda do pulso fique maior (YILMAZ

et al., 2001):

∆𝑓

𝑓 =

∆𝑡𝑁𝑀𝑂

𝑡(0) (2.8)

Onde, f é a frequência dominante do sinal sísmico, ∆𝑓 é a variação de frequência

e ∆𝑡𝑁𝑀𝑂 ≈ 𝑡 − 𝑡0. Mas esse problema pode ser contornado, silenciando as zonas estiradas em

um processo chamado de muting (silenciamento), técnica que consiste na supressão total ou

parcial das informações contidas em um traço.

Se a relação sinal-ruído for boa, aplica-se um silenciamento mais severo, de forma a

preservar a largura do sinal; caso a relação sinal-ruído não seja muito boa, será necessário



aceitar um maior aumento no estiramento para obtenção de uma maior quantidade de traços a

serem somados no empilhamento.

A seguir, é apresentada a Figura 2-9, onde mostra-se como o processo de mute é

realizado.

Figura 2-9 - Correção NMO e mute de uma zona estirada em uma área do dado: (a)

CMPs reunidos, (b) correção NMO e (c) mute


2.4 ANÁLISE DE VELOCIDADES

A análise de velocidade é uma etapa de grande importância no processamento sísmico

dos dados por apresentar, como objetivo, a determinação da velocidade sísmica dos meios ou

camadas. É um processo que sempre é motivo de estudo, pois seu resultado influencia

diretamente nas etapas de empilhamento e migração sísmica.

É nessa etapa que se tenta obter uma função velocidade que resulte em uma melhor

correção NMO e, consequentemente, um melhor empilhamento.

No método sísmico existem diferentes conceitos de velocidades dentre eles a 𝑣𝑁𝑀𝑂

(velocidade Normal Moveout) e a 𝑣𝑠𝑡𝑎𝑐𝑘 (velocidade de empilhamento) que serão abordados a

seguir.



A velocidade NMO (Normal Moveout) corrige o efeito de sobretempo normal (∆𝑡𝑁𝑀𝑂),

sendo a que melhor horizontaliza uma reflexão sísmica em uma família de traços CMP no

momento em que se aplica a correção NMO. Ela é adequada para pequenos offsets, sendo

utilizada na equação 2.9 para o cálculo do tempo de trânsito (YILMAZ et al., 2001):

𝑡𝑥2 = 𝑡0

2 + 𝑥2

𝑣𝑁𝑀𝑂2 (2.9)

Já a velocidade de empilhamento (stacking velocity) é a velocidade que melhor empilha

o dado, sendo válida para todos os offsets, pois apresenta uma melhor caracterização das curvas

de reflexão e pode ser definida também como a velocidade que produz no empilhamento de

traços a máxima amplitude dos eventos de reflexão (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002).

2.5 FERRAMENTAS PARA A ANÁLISE DE VELOCIDADE

Neste trabalho serão utilizadas duas ferramentas para análise de velocidades: o espectro

de velocidades, obtido por meio da medida de coerência Semblance, e os painéis empilhados,

com velocidades constantes (constant velocity stacks – CVS).

2.5.1 Semblance

É um tipo de medida de coerência que representa o grau de similaridade de sinais

sísmicos nos traços em um agrupamento de CMP, sendo indicado por um espectro de

velocidade exibido em mapas de cores, em que os picos de amplitude representam as maiores

medidas de Semblance, podendo ser definida pela equação abaixo (YILMAZ et al., 2001):

𝑆 = 1

𝑀

∑ ∑ 𝑓𝑖,𝑡(𝑖) 𝑀 𝑖=1𝑡

∑ ∑ 𝑓𝑖,𝑡(𝑖)2 𝑀

𝑖=1𝑡 (2.10)

Onde, NE representa a medida da Semblance, o índice M representa o número de traços

da família CMP, o índice i representa o número do traço associado ao afastamento e o

argumento fi,t é o valor da amplitude no i-ésimo traço em um tempo duplo t.

No processo de análise de velocidades abordado neste trabalho, o tempo é calculado

com a fórmula do tempo de trânsito hiperbólico da equação (2.4).



Os valores da Semblance estão diretamente associados com a coerência de eventos, de

forma que os eventos mais coerentes terão valor de Semblance próximo a 1, correspondendo

ao pico do espectro; já os eventos referentes aos ruídos terão valores próximos a zero.

A seguir uma imagem da Semblance é apresentada em uma seção CMP da linha 050-

RL-90 da bacia do Tacutu.

Figura 2-10- Medida da qualidade do sinal (Semblance)


2.5.2 Empilhamento com velocidade constante

Um grupo pré-definido de CMPs, após ser corrigido de NMO, é empilhado com um

range definido de velocidade constante, exemplo: 1500 até 6000 m/s, e é representado como



um painel que mostra cada velocidade de empilhamento diferente para um conjunto de famílias

CMP, de forma a compor um trecho da seção empilhada, sendo este denominado painel de

empilhamento com velocidade constante (CVS) (YILMAZ et al., 2001).

A velocidade que melhor representa os eventos é mostrada com amplitudes mais altas

ou continuidades maiores, podendo este ser o melhor método para um dado com baixa razão

sinal-ruído, porém possui uma resolução limitada para o intervalo de velocidade escolhido e

tem, por objetivo principal, determinar qual a velocidade que proporcionou o empilhamento

mais adequado para cada evento refletido (YILMAZ et al., 2001), como representado na Figura

2-11.

Figura 2-11 - Painel de empilhamento com velocidade constante (CVS)




3 MATERIAS E MÉTODOS

Neste capítulo são apresentados os dados sísmicos utilizados para aplicar o processo de

análise de velocidades. E também são introduzidas as ferramentas ou programas Seismic Unix

e BotoSeis utilizadas para fazer o estudo da análise de velocidades.

3.1 DADO SÍSMICO UTILIZADO PARA ANÁLISE DE VELOCIDADES

Para o estudo do processo de análise de velocidades apresentado aqui, foi utilizado o

dado sísmico 2D da linha 50-RL-90 da Bacia do Tacutu, localizada no nordeste do estado de

Roraima, Brasil. Este foi fornecido pela ANP para uso em trabalhos acadêmicos e de pesquisa.

Os parâmetros de aquisição da linha 50-RL-90 são mostrados na Tabela 1 e tem como

finalidade detalhar como foi feita a aquisição do dado.

Tabela 1- Parâmetros de aquisição da linha sísmica

Parâmetros de aquisição utilizados

Grupo-Linha 050-RL-090

Pontos de tiro 197

Número de canais 96

Intervalo entre pontos de tiros 200 m

Intervalo entre geofones 50 m

Offset mínimo 150 m

Offset máximo 2500 m

Intervalo de amostragem 4 milisegundos

Tempo de registro 4 seg

Fonte: Parâmetros obtidos com o dado disponibilizado pela ANP.

O arranjo sísmico utilizado na aquisição foi do tipo split-spread simétrico com 48

geofones de cada lado, ou seja, 96 geofones registraram uma seção sísmica fonte-comum. A

linha sísmica teve um total de 197 tiros com intervalos de 200m em cada, tendo a linha sísmica

um comprimento total de 44200m como representado na Figura 3-1.



Figura 3-1- Arranjo Split-spread simétrico


3.2 O PACOTE SEISMIC UNIX, UTILIZADO NO PROCESSO DE ANÁLISE

DE VELOCIDADES.

O pacote Seismic Unix, mais conhecido como SU (COHEN; STOCKWELL, 2010), foi

criado com o apoio da Society of Exploration Geophysicist (SEG) e do Gas Research Institute

(GRI) e, atualmente, é apoiado pela Colorado School of Mines USA e vem recebendo

contribuições de usuários do mundo todo.

O pacote SU, que consiste em dezenas de programas com código fonte aberto, está

disponível sob licença GPL (GNU Public License), podendo ser utilizado em Sistemas

Operacionais similares ao Unix, que inclui várias distribuições do Linux, como Ubuntu,

CentOS, macOS, entre outros.

Com esse pacote podem ser aplicadas técnicas fundamentais do processamento de dados

sísmicos como, por exemplo: análise espectral, Filtragem F-K, deconvolução, análise de

velocidade, correções NMO e DMO, empilhamento CMP e migração.

Na utilização do pacote Seismic Unix, alguns aspectos devem ser levados em

consideração, como: o tempo gasto na aprendizagem do usuário para realizar atividades, pois

este não apresenta facilidades para usuários que não estejam familiarizados com os comandos

necessários para uso, como os comandos do shell e comandos do pacote Seismic Unix.

Na Figura 3-2, se mostra um exemplo do uso dos programas do Seismic Unix via linha

de comando em um terminal da distribuição Linux Ubuntu, onde o programa sugain aplica



ganho automático no dado sísmico e o programa suxwigb mostra no monitor o dado em forma

de traços wiggle

Figura 3-2 - Exemplo do uso dos programas do Seismic Unix em um terminal do

Linux Ubuntu.


O pacote Seismic Unix foi desenvolvido para executar tarefas específicas por meio de

comandos no terminal do Linux, em que os processos são efetuados de forma independente, se

destacando por ser flexível e funcional. No entanto, alguns processos precisam ser executados

por meio de shell script que utiliza comandos do sistema operacional e programas do pacote

Seismic Unix para automatizar processos como análise de velocidades e outros.

3.3 O SHELL SCRIPT IVA, UMA DAS FERRAMENTAS UTILIZADAS PARA

ANÁLISE DE VELOCIDADES.

O pacote Seismic Unix não possui uma interface gráfica adequada para a análise de

velocidade, tornando este processo difícil e inviável devido à ausência de um ambiente

interativo prático para determinar a função velocidade. Por causa disto, foram desenvolvidos

shell scripts (FOREL et al., 2005 e KARL, 2012) para realizar de forma interativa a análise de

velocidade.

O script IVA (interactive velocity analysis), originalmente desenvolvido por Hale et al.

(2004) e modificado por Forel et al. (2005) e Karl (2012), foi criado para análise de velocidades

de dados sísmicos de forma interativa.

Para executar o script IVA são necessários os seguintes dados de entrada: o arquivo com

os dados sísmicos classificados em CMPs e em formato SU, um arquivo com as informações

dos CMPs e número total de CMPs para fazer análise de velocidade, um arquivo onde serão

gravados picks ou pares tempo-velocidade para cada CMP, um arquivo pré-existente com picks

anteriores, o menor valor de velocidade e o incremento de velocidades a serem usados no



cálculo da Semblance e do empilhamento com velocidade constante (CVS). No apêndice C, se

apresenta o script IVA que foi utilizado neste trabalho.

Quando o IVA é executado, fornece, como resultados, os painéis Semblance e CVS, e

mais a seção CMP alvo da análise. Para iniciar o processo de picking manual, deve-se selecionar

alguns pontos que apresentem melhor coerência nos painéis CVS e Semblance para a marcação

(picking) dos tempos de trânsito e velocidades NMO.

O processo de picking é realizado clicando na tecla s para selecionar os pontos

escolhidos e na tecla q para finalizar o processo; logo após o término do picking, os pontos

selecionados são salvos e mostrados como uma curva no painel da Semblance e no painel de

empilhamento de velocidade constante (CVS) e, após, uma seção CDP corrigida de NMO é

exibida. Este processo será ilustrado e descrito com maior detalhe mais adiante.

3.4 A INTERFACE GRÁFICA BOTOSEIS E BOTOVELAN, OUTRA

FERRAMENTA UTILIZADA NO PROCESSO DE ANÁLISE DE

VELOCIDADES.

O BotoSeis é uma interface gráfica amigável, escrita na linguagem de programação

Java, desenvolvida para uso de forma interativa dos programas do pacote Seismic Unix.

O desenvolvimento das primeiras ferramentas desse software foi realizado no período

de 2003 a 2006 através de dois projetos de extensão na Universidade Federal do Pará, cujos

primeiros resultados foram publicados em Lima et al. (2006) e Lima et al. (2007).

Posteriormente, através de um projeto de pesquisa interno na Universidade Federal do

Rio Grande do Norte − UFRN, iniciado em 2009, continuou com o desenvolvimento e

aprimoramento do software BotoSeis cujos resultados foram apresentados em Garabito et al.

(2012) e, hodiernamente, é utilizado nas aulas práticas da disciplina Processamento Sísmico do

PPGCEP/UFRN.

O software BotoSeis tem uma interface principal de produção (Figura 3-3) que apresenta

as seguintes funcionalidades em janelas separadas: visualização de projetos, linhas e fluxos,

visualização dos programas do Seismic Unix classificados em grupos e janelas de diálogo para

inserir parâmetros aos programas do Seismic Unix que formam um fluxograma para a execução

de uma determinada tarefa. Além disso, esse software tem uma ferramenta para o



acompanhamento da execução dos fluxogramas com opções para visualizar o arquivo log e o

estado da execução do programa. Para a construção e execução dos fluxogramas conta com

opções para adicionar um programa em uma posição específica, remover um programa,

comentar, pausar ou executar o fluxograma.

Figura 3-3 - Interface gráfica do software BotoSeis


Detalhamento dessa ilustração: na janela superior esquerda, se mostra os projetos, linhas

e fluxos; na janela inferior esquerda, estão os programas do Seismic Unix classificados em

grupos; na janela central, se mostra o fluxograma de processamento; na janela direita, estão os

parâmetros do programa sugain e, na parte inferior, as informações sobre a execução dos

fluxogramas.

De fácil utilização e sem a necessidade do usuário ou aluno saber programar, essa

interface traz muitas facilidades na execução do processamento sísmico, tanto no âmbito de não

ter a necessidade do conhecimento prévio de linhas de comando do Linux, construção de shell



script e programação shell, como na rapidez e eficácia dos processamentos, trazendo novas

possibilidades aos usuários do Seismic Unix.

Além do mais, o BotoSeis conta com módulos interativos para visualização de dados e

análise de velocidades, sendo este último objeto em estudo neste trabalho, em que é usado um

programa chamado BotoVelan que é um software especializado para a análise de velocidade,

cuja interface é apresentada na Figura – 3-4.

Figura 3-4- Interface gráfica do software BotoVelan


Descrição dessa interface gráfica: da direita para esquerda representa-se a seção CMP, o mapa

de coerência Semblance e o painel de CVS; os botões na parte lateral esquerda são opções para

aplicar e remover a correção NMO e visualizar o mapa de velocidades.

Essa ferramenta tem as seguintes funcionalidades: uma janela de diálogo para definir os

dados e parâmetros da análise de velocidade, uma janela para visualização do CMP alvo da

análise, janelas para visualização dos painéis da coerência Semblance e CVS, visualização da



curva hiperbólica para guia da análise de velocidades, opções para mostrar a função velocidade

anterior, mapa de velocidades atual e botões para aplicar e remover a correção NMO.

As funcionalidades do BotoBelan ajudam aos usuários na tarefa de encontrar a melhor

função velocidade através de um procedimento intuitivo e fácil, se comparado com os scripts

disponibilizados para o pacote Seismic Unix que não são amigáveis e, consequentemente,

podem comprometer a precisão na determinação das velocidades.

3.5 SEQUÊNCIA BÁSICA DO PROCESSAMENTO REALIZADO NA LINHA

50-RL-90.

O processamento de dados sísmicos é um recurso imprescindível para a indústria do

petróleo na prospecção e descoberta de alvos que tenham potencial para exploração de

hidrocarbonetos. Esta etapa depende de vários fatores, como: a experiência do profissional, a

qualidade dos dados sísmicos, os algoritmos utilizados, as ferramentas disponíveis (software e

hardware), dentre outros elementos, para se obter uma imagem sísmica de qualidade. Esse

procedimento é realizado, em geral, em duas fases: pré-processamento e processamento.

O dado sísmico utilizado no presente trabalho já foi pré-processado, com a seguinte

sequência básica de pré-processamento: na primeira etapa foi feita a leitura do dado, a fim de

realizar a conversão do formato padrão SEG-Y para o formato interno do software e, logo após

a conversão, o dado pôde ser tratado. A segunda etapa foi a aplicação do carregamento de

geometria para informar as corretas posições de fontes e receptores, com o principal intuito de

relacionar cada traço com as coordenadas de tiro, receptor, ponto médio comum (CMP) e offset

(distância fonte-receptor). A terceira etapa foi a edição do dado que realizou um tratamento

preliminar aplicado aos registros de reflexão sísmica, onde, para melhorar o resultado do dado,

foram aplicadas três técnicas distintas de edição: a eliminação de traços ruidosos, o mute

(silenciamento) cirúrgico e a inversão de polaridade. A quarta etapa realizada foi a filtragem F-

K que consiste na aplicação da transformada de Fourier para remover frequências indesejáveis

no domínio da frequência – número de onda, só que de eventos coerentes com uma determinada

velocidade (e.g. ground roll), ao aplicar este procedimento foi permitido separar e filtrar eventos

de diferentes frequências, número de onda e velocidade aparente. A quinta etapa executada foi

a deconvolução – que tem eficiência em conseguir um aumento na resolução temporal ou



vertical dos traços sísmicos, que consiste em remover o efeito da assinatura do sinal sísmico e

produzir como resultado a função refletividade, todas estas etapas foram representadas na

Figura 3-5.

Figura 3-5- Fluxograma de pré-processamento aplicado nos dados sísmicos


Essa fase de pré-processamento teve como propósito organizar os dados de campo, detectar e

eliminar traços com amplitudes anômalas que poderiam afetar a qualidade dos resultados,

remover eventos coerentes (ground roll), considerados como ruídos, e melhorar a resolução

vertical do sinal sísmico.

As etapas seguintes do processamento sísmico padrão são listadas na Figura 3-6.

Leitura do dado

Geometria

Deconvolução

Filtragem F-K

Edição dos traços



Figura 3-6- Fluxograma do processamento de dados sísmicos


O estudo realizado pode ser considerado como explicativo, pois estabelece critérios e

sequências de técnicas na aplicação das ferramentas de análise de velocidade, por sofrer

influência do processador no controle dos valores das variáveis utilizadas no processamento,

interferindo no resultado final e também na necessidade de utilizar o refinamento para obter

resultados mais satisfatórios.

A abordagem pode ser considerada tanto quantitativa − pois, com os resultados obtidos,

pode-se medir os valores dos parâmetros em estudo, medidas de coerência no painel Semblance,

amplitudes fortes no painel CVS, valores de velocidades, entre outros − quanto qualitativa −

pelo fato da percepção se os resultados obtidos foram adequados para o processamento

efetuado.

Como o objetivo principal deste trabalho é tratar do estudo do processo de análise de

velocidades, a seguir foram explanados somente os processos que envolvem a etapa de análise

de velocidades.

Análise de velocidades

Correção da estática residual

Análise de velocidades

Correção NMO

Silenciamento manual dos

traços com estiramento

Empilhamento CMP

Migração pós-

empilhamento em tempo



4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Ao longo deste capítulo, apresenta-se uma breve descrição do dado sísmico real de

entrada no processo de análise de velocidades, logo após, serão descritos os procedimentos e

os resultados obtidos com a aplicação das duas ferramentas para análise de velocidades: o script

IVA e o software BotoVelan.

4.1 CÁLCULO DA COBERTURA E ESCOLHAS DOS CMPS

Para iniciar o processo, deve-se verificar os parâmetros do dado sísmico, como:

numeração dos tiros, número de canais, coordenadas das fontes e receptores dos traços sísmicos,

intervalo de amostragem temporal etc. Todos estes parâmetros podem ser visualizados por meio

do programa surange do pacote Seismic Unix, cujo resultado é apresentado na Figura 4-1.

Figura 4-1 - Saída ou resultado do programa surange utilizado para visualizar os

parâmetros do dado sísmico pré-processado da linha 50-RL-90


Cada traço sísmico tem suas informações armazenadas e identificadas com palavras-

chave, também chamadas de headers, onde cada header tem seu tamanho pré-definido em bytes

e sua posição no arquivo. Por exemplo, o header CDP corresponde à coordenada do ponto



médio (CMP) entre a fonte e receptor, o tipo de dado é inteiro de 4 bytes. Neste trabalho

utilizou-se o header CDP no lugar de CMP para se referir às famílias de seções com ponto

médio comum.

Com o conhecimento dos valores dos parâmetros de aquisição do dado e/ou informações

das coordenadas de processamento (afastamento e ponto médio), se pode determinar também o

grau de cobertura, denominado de fold, que corresponde ao número máximo de traços em uma

família CDP ou, mais especificamente, a uma família CMP e pode ser descrito em função das

distância entre geofones e fontes.

Após o cálculo do número máximo de traços presentes em uma família CDP, obteve-

se 12 traços e, posteriormente, determinou-se a área de cobertura, localizando quais os CDPs

que foram utilizados na análise de velocidade, o mesmo pode ser determinado por meio de um

gráfico apresentado na Figura 4-2, obtido com o pacote Seismic Unix, utilizando o script

plotcdpfold.sh, apresentado no apêndice D.

Figura 4-2 - Determinação dos CDPs que serão estudados na análise de velocidade


Ao analisar a Figura 4-2, percebe-se que os CDPs, que foram motivo de estudo no

processo de análise de velocidade, são os que possuem maior quantidade de traços; nesse caso,

foi o intervalo delimitado pelo CMP 200 até o CMP 1600, com intervalo constante de 100



CDPs, o que equivale a um intervalo de 2500m entre cada posição de CDP, onde foi efetuada

a análise de velocidades.

4.2 FORMAÇÃO DOS SUPERGATHERS CDPS PARA ANÁLISE DE VELOCIDADE

Ao realizar a análise de velocidade na linha 50-RL-90, percebe-se que as medidas de

coerência (Semblance) não estão adequadas para se iniciar a análise de velocidade como

representado na figura 4-3. Isto acontece por causa da baixa cobertura (12 traços por seção

CDP) e, também, pela baixa razão sinal-ruído que apresenta o dado. A determinação das

funções velocidade com este tipo de seções CDPs e mapas de coerência são bastante imprecisas

e pode levar a cometer erros grosseiros que podem comprometer etapas posteriores do

processamento.

Figura 4-3 - Seção CDP e painel Semblance original


Com o propósito de viabilizar e facilitar o processo de análise de velocidades, aplica-se

a técnica de formação dos supergathers que aumenta o número de traços dos CDPs a serem

analisados e, assim, melhora a medida de coerência Semblance.



Essa técnica consiste na escolha de um número de CDPs vizinhos determinado pelo

usuário, a fim de empilhar os traços com offsets iguais e, como resultado, obter um único CDP

com maior número de traços e com expressivo aumento da razão sinal-ruído, conforme

apresentado na seção CDP da Figura 4-4.

A formação dos supergathers do dado analisado neste trabalho foi realizada com um

shell script apresentado nos apêndices A e B.

Como parâmetro para a formação dos supergathers foi mantido o número de CDPs

previamente definidos para a análise de velocidades, isto é, 15 seções CDPs, como já citado

anteriormente, iniciando no CDP 200 ao CDP de 1600, com um intervalo de 100 CDPs. No

qual foram utilizados 9 CDPs vizinhos para criar cada seção supergather do CDP, em outras

palavras, os traços com afastamentos iguais dos 9 CDPs foram somados para produzir a seção

supergather CDP, cujo resultado é apresentado na Figura 4-4.

Figura 4-4 - Seção supergather CDP e painel Semblance


A seguir são apresentados os resultados da aplicação das duas ferramentas de análise de

velocidades (IVA e BotoSeis), usando os supergathers gerados.



4.3 ANÁLISE DE VELOCIDADE COM O SCRIPT IVA

No uso do script IVA na análise de velocidades, foi necessária a determinação de valores

para algumas variáveis na obtenção dos painéis Semblance e CVS, como também a

representação da seção CMP. Esses parâmetros estão representados na Tabela – 2.

Tabela 2 - Variáveis para a obtenção da Semblance no script e do painel CVS

Parâmetros do CDP Valor

Primeiro CDP 200

Último CDP 1600

Intervalo de CDPs 100

Tempo mínimo 0.0 s

Tempo máximo 4.0 s

Parâmetros da Semblance Valor

Primeira velocidade 1500 m/s

Última velocidade 6000 m/s

Número de velocidades 181

Parâmetros do CVS Valor

Número de CDPS para o janelamento 9

Número de painéis CVS 101


O valor da última velocidade para o painel Semblance foi obtido a partir do cálculo

realizado pelo script, obtendo-se um valor de 6000m/s.

Ao utilizar esses parâmetros descritos na Tabela - 2, se pode conseguir os painéis

Semblance, velocidade de empilhamento constante e a seção CMP (Figura 4-5).



Figura 4-5 - Resultados do script IVA antes do processo de picking


Ao analisar o painel Semblance na Figura 4-5, percebe-se que os valores medidos

apresentam-se em escala crescente de zero ao valor máximo de coerência.

Com os painéis da Semblance e do empilhamento com velocidade constante (CVS), o

processo de picking pode ser iniciado; este consiste em uma técnica na qual pontos dos painéis

são selecionados a fim de determinar uma velocidade NMO e um tempo NMO que melhor

representem os sinais coerentes, como os exibidos na Figura 4-6. Esse processo deve ser feito

cuidadosamente com o intuito de evitar erros na marcação da velocidade e, durante o processo,

adotar velocidades crescentes, conforme aumente o tempo de trânsito.

Um ponto que deve ser destacado é que, à medida que os picks são efetuados, eles não

são mostrados em tempo real; todos os pontos marcados só são representados como uma curva

após o término do processo de picking no CDP.

O script também não fornece a opção do processador refazer o pick; uma vez realizado

o processo, os valores são gravados sem alternativa de corrigi-los no momento do picking. Caso



tenha ocorrido algum erro nesta etapa, deve-se finalizar o processo com cautela, principalmente

nos valores do último pick, pois este deve ser realizado dentro do painel Semblance.

Se o último pick tiver sido realizado dentro do painel mais distante da borda ou tiver

sido efetuado fora do painel, aparecerá uma mensagem de erro. Logo, ao levar todos esses

fatores em consideração, o processo de pick deve ser realizado. Ao terminar os picks, uma curva

dos pontos selecionados é exibida na Semblance e no empilhamento de velocidade constante,

assim como uma seção CMP corrigida de NMO é exibida, como mostra a Figura 4-6.

Figura 4-6 - Resultado do script IVA com o processo de picking corrigido de NMO


Além da curva plotada nos painéis, um arquivo é gerado especificando os

valores 𝑡0 e 𝑣𝑁𝑀𝑂 de cada ponto selecionado. Mesmo que o executor da análise tenha realizado

o picking de forma crescente no arquivo gerado, os valores de NMO apresentam-se de forma

desordenada, tendo-se que realizar um trabalho manual de forma cansativa e que demanda

muito tempo para realizar a correção. Uma solução para este problema seria alterar o script IVA

criando um contador e, assim, poder utilizar o arquivo de picks no processo de empilhamento



CMP, sem a necessidade da correção manual. Os arquivos gerados e corrigidos estão presentes

nos apêndices G e H respectivamente.

Outro fator relevante é que o script IVA não fornece ao processador o modelo de

velocidade, tendo-se que utilizar scripts adicionais para a obtenção do mapa de velocidade.

Então, de posse do arquivo dos picks corridos, pode-se utilizá-lo como arquivo de entrada para

o script velpicks2trace, que, ao rodar o script, fornece como resultados o valor dos CDPs (eixo

x), tempo (eixo y) e, na lateral do lado esquerdo, são representados os valores das velocidades

por uma barra de cores. Este script, apresentado no apêndice E, além de fazer a conversão do

dado do formato ASCII para o formato binário − que será fundamental para a etapa de migração

realizada posteriormente −, também fornece o modelo de velocidade interpolado (Figura 4-7)

que será utilizado na etapa de empilhamento e migração sísmica.

Figura 4-7 - Modelo interpolado da velocidade processada no IVA


CDP

Velocidade

m/ s



Com o modelo de velocidade obtido no processamento da Figura 4-7, não é possível

definir com precisão os tipos de formações presentes no modelo, pois, para os mesmos valores

de velocidades determinados, existem diversas possibilidades de se caracterizar o tipo de rocha.

4.4 ANÁLISE DE VELOCIDADES COM A INTERFACE BOTOSEIS

No processo de análise de velocidades com a interface BotoSeis, é necessário montar um

fluxograma que consiste em três etapas. A primeira consiste em utilizar o programa SUINPUT

para selecionar o arquivo de entrada que foi utilizado, neste caso, o dado é ordenado em famílias

CDPs da linha 50-RL-90 com supergathers, como mostra a Figura 4-8.

Figura 4-8- Seleção do arquivo de entrada com supergather


Na segunda etapa, aplicou-se um ganho com o programa SUGAIN para realçar as

amplitudes dos traços, onde foi necessária a seleção de dois parâmetros: o controle do ganho

automático (AGC) e o tamanho da janela de ganho que foi 0.5seg, como representado na Figura

4-9.



Figura 4-9 - Aplicação de ganho no Botovelan


Posteriormente, foi utilizado o Botovelan, com o objeto de iniciar a análise de velocidades. O

primeiro passo, nesse processo, é definir o nome do arquivo criado e onde ele será gravado;

este arquivo fornece o par tempo-velocidade dos picks. O segundo passo será inserir o valor das

variáveis para a manipulação da seção CDP, Semblance e do painel CVS, como representado

na Figura 4-10.

Figura 4-10 - Parâmetros de entrada utilizados na análise realizada no Botovelan




Os resultados obtidos serão ilustrados em três imagens, em que serão observados os

locais de maior coerência para iniciar a seleção dos pontos onde os picking serão efetuados,

como mostra a Figura 4-11.

Figura 4-11 - Resultado da execução do BotoVelan: Seção CDP, Semblance e painel

CVS


O processo de picking é efetuado de forma simples clicando com o botão esquerdo do mouse

no ponto escolhido no painel Semblance (Figura 4-12).



Figura 4-12- Representação da seção CDP original, painéis Semblance e CVS com os pontos

selecionados no processo de picking


Após o processo de picking, percebe-se que os valores de coerência da Semblance

apresentam-se de 0 a 1 (Figura 4-12), diferindo do painel Semblance presente no script que

oferece a escala de 0 ao valor máximo de coerência medido.

A interface BotoSeis traz a oportunidade de o processador visualizar os pontos

selecionados no processo de picking em cada seção CMP, apagar os pickings efetuados de

forma incorreta, corrigir os pontos em todas as seções CMPs presentes até o fim do processo

de picking e realizar o processo de picking em diferentes momentos, trazendo a facilidade do

usuário poder iniciar o processo em um momento e continuá-lo em outro. Porém, os valores da

Semblance não são representados junto à faixa de cores do painel e também não é possível

aplicar zoom nos painéis.

Além dos fatores citados anteriormente, a interface BotoSeis, com o uso do Botovelan,

traz a alternativa de visualizar a seção CDP corrigida de NMO, a fim de visualizar se os pontos

selecionados no processo de picking horizontalizaram os eventos, como representado na Figura

4-13.



Figura 4-13- Representação da seção CDP corrigida de NMO, painéis Semblance e CVS com

os pontos selecionados no processo de picking


Além da seção corrigida de NMO, a interface também oferece o mapa de velocidades

obtido com os picks realizados, que tem como objetivo fornecer ao usuário uma visualização

do modelo de velocidades em tempo real.

No modelo de velocidades, o eixo y corresponde ao tempo, o eixo x ao CDP e a faixa

na parte inferior da imagem representa a barra de cores das velocidades; no entanto, este último

não apresenta os valores de velocidade representados junto à faixa de cores, como demonstra a

Figura 4-14.



Figura 4-14 - Mapa de velocidades


Pelo mapa de velocidades, pode-se percebe grandes variações laterais de velocidade

sendo indicadas pelo contraste de cores. As velocidades que estão representadas nos menores

tempos correspondem a valores baixos (cor azul) e, à medida que o tempo aumenta, as

velocidades também aumentam (cor vermelha). Os resultados apresentam pequenas ondulações

provenientes das formas das camadas ou formações rochosas, como também da influência na

suavização empregada no próprio script do Botovelan.

4.5 EMPILHAMENTO CMP

O somatório dos traços de mesmo CMP com correção NMO aplicado, gera um único

traço empilhado, e o somatório de todos os CMP’s da linha sísmica geram vários traços que

compõem a seção empilhada CMP, também chamada de seção empilhada com afastamento

nulo, que mostra uma primeira imagem da estrutura geológica em subsuperfície.

O processo de empilhamento dos dados processados no script IVA e no BotoSeis foram

empilhados com linhas de comando no terminal Linux.

Nas Figuras 4-15 e 4-16 apresentam-se os resultados do empilhamento CMP que foram

obtidos com as duas análises de velocidades efetuadas.



Figura 4-15 - Seção empilhada CMP usando o modelo de velocidades obtido pelo script


Figura 4-16- Seção empilhada CMP obtida pelo programa no BotoVelan




4.6 MIGRAÇÃO PÓS-EMPILHAMENTO EM TEMPO

A migração pós-empilhamento em tempo é um processo de reconstrução da seção sísmica

empilhada CMP, que tem o objetivo de focalizar as difrações, reposicionar as reflexões

inclinadas para a posição correta, corrigir as distorções causadas pelas variações laterais de

velocidade, aumentar a continuidade e resolução lateral dos refletores e corrigir o espalhamento

geométrico. Esse processo foi realizado utilizando o script PostSTM.sh presente no apêndice

F. Os resultados da migração Kirchhoff pós-empilhamento foram obtidos com as duas análises

de velocidades efetuadas, Figuras 4-17 e 4-18.

Figura 4-17 - Migração Kirchhoff pós-empilhamento com os picks efetuados no script IVA




Figura 4-18- Migração Kirchhoff pós-empilhamento com os picks efetuados no

BotoVelan


Ao analisar as seções migradas, percebe-se que as reflexões inclinadas e as difrações

presentes nas seções empilhadas, foram respectivamente reposicionadas e colapsadas de forma

a proporcionar melhores continuidades nos eventos (Figura 4-19).

Figura 4-19 - Colapso da difração após a migraçãoKirchhoff pós-empilhamento




Ao término do processamento percebe-se que não é só o BotoVelan que possui

limitações, o script IVA também possui, visto que o arquivo gerado pelos picks apresentam

valores de tempo NMO e velocidade NMO de forma desordenada, tendo-se que utilizar uma

correção manual cansativa para organizá-los, processo esse que impossibilita o uso do script

IVA na prática. Outro fator a ser destacado é que o script não fornece o mapa de velocidades,

dificultando ainda mais o processo de controle de qualidade das velocidades. Mesmo

apresentando os valores da Semblance no painel, esse método é considerado inviável devido às

dificuldades acima citadas.



5 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

Este trabalho apresenta um estudo comparativo de duas ferramentas para análise de

velocidades de dados sísmicos reais com baixa cobertura e baixa razão sinal-ruído. O pré-

condicionamento dos dados originais formando supergathers com maior cobertura e melhor

qualidade viabilizou a realização da análise de velocidades e o estudo proposto.

Ao comparar os dois processamentos realizados na análise de velocidades, percebe-se

que a interface BotoVelan é mais prática, pois o processador não precisa conhecer linhas de

comando para rodar os programas e tem como visualizar os picks realizados em tempo real.

Devido as dificuldades atreladas ao script IVA no processo de análise de velocidades, o

processo se torna inviável principalmente quando aplicado em dados reais. Sendo a interface

Botoseis a que apresentou melhor desempenho nos resultados obtidos, para o processo de

análise de velocidades realizado neste trabalho.

Para trabalhos futuros recomenda-se a execução do processamento completo de uma

linha sísmica, utilizando a ferramenta BotoSeis para verificar sua eficácia em todas as etapas

de processamento.



REFERÊNCIAS

COHEN, J. K.; STOCKWELL, J. W. CWP/SU: Seismic Un*x Release No. 42: an open

source software package for seismic research and processing: Center for Wave Phenomena,

Colorado School of Mines. USA, 2010.

FOREL, D. et al. Seismic Data Processing with Seismic Unix: A 2D Sesismic Data

Processing Primer. SEG Course Notes Series, Tulsa, UK. USA, 2005.

GARABITO, G. et al. BOTOSEIS: An interactive interface for seismic data processing with

Seismic Unix. Expanded Abstract, 74th EAGE Conference & Exhibition incorporating,

Copenhagen. Denmark, 2012.

HALE, D. et al. Shell script ivash for interactive velocity analysis with Seismic Unix.

Center for Wave Phenomena, Colorado School of Mines, USA, 2004.

KARL, S. Open Data/Open Source: Seismic Unix scripts to process 2D land line. The

University of Texas at Austin, USA, 2012.

KEAREY, P.; BROOKS, M.; HILL, Ian. An introduction to geophysical exploration.

Blackwell Science, Malden, MA, 2002.

YILMAZ, Ö; et al. Seismic data analysis. Society of Exploration Geophysicists, Tulsa, 2001.

THOMAS, J; et al. FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA DO PETRÓLEO. EDITORA

INTERCIÊNICA, Rio de Janeiro, 2001.

TOSAYA, C. Acoustical properties of clay-bearing rocks. Disponível em:

https://pangea.stanford.edu/departments/geophysics/dropbox/SRB/public/docs/theses/S

RB_015_JUN82_Tosaya.pdf Acesso em: 07/11/2017

https://pangea.stanford.edu/departments/geophysics/dropbox/SRB/public/docs/theses/SRB_015_JUN82_Tosaya.pdf

https://pangea.stanford.edu/departments/geophysics/dropbox/SRB/public/docs/theses/SRB_015_JUN82_Tosaya.pdf



APÊNDICES

APÊNDICE A - Cdps15for_iva.dat

cmp1=200 cmp2=300 cmp3=400 cmp4=500 cmp5=600

cmp6=700 cmp7=800 cmp8=900 cmp9=1000 cmp10=1100 cmp11=1200 cmp12=1300

cmp13=1400 cmp14=1500 cmp15=1600 numCMPs=15

APÊNDICE B - Iva_cdpSG.sh

#!/bin/bash

# Disciplina PET0407, PPGCEP-UFRN- Processamento Sismico, Prof. German Garabito

# ./iva_cdpSG.sh cdp15for_iva.dat linha_050090_cdps.su 9

# CMPs para super-gathers

eval $(cat $1)

echo parm1 is $1

echo cmp1 and numCMPs $cmp1 $numCMPs

# nome do arquivo dos dados e numero de CMPs para o SG

indata=$2

SPAN=$3

oudata=tacutunovaanalise_SG9.su

rm -f $oudata

cat $indata > junk0

i=1

while [ $i -le $numCMPs ]

do

eval picknow=\$cmp$i

echo "CMP atual: " $picknow

HALF_SPAN=èxpr $SPAN / 2`

http://linha_050090_cdps.su/



SPAN=èxpr $HALF_SPAN "*" 2 + 1`

# Seleciona CMPs $picknow +/- HALF_SPAN.

CMPMIN=èxpr $picknow - $HALF_SPAN`

CMPMAX=èxpr $picknow + $HALF_SPAN`

suwind < $indata key=cdp min=$CMPMIN max=$CMPMAX > cmps$picknow.su

sushw < cmps$picknow.su key=cdp a=$picknow > lixo

susort < lixo cdp offset > junk1

sustack < junk1 key=offset > cmpSG$picknow.su

# plots

suwind < $indata key=cdp min=$picknow max=$picknow | \

suxwigb perc=98 xbox=10 ybox=10 boxy=400 hbox=600 \

label1="Traveltime [s]" label2="Offset [m]" key=offset \

title="Original Gather CMP $picknow" verbose=0 &

suxwigb < cmpSG$picknow.su perc=98 xbox=420 ybox=10 wbox=400 hbox=600 \

label1="Traveltime [s]" label2="Offset [m]" key=offset \

title="Super-Gather CMP $picknow" verbose=0 &

pause

suwind < junk0 key=cdp reject=$picknow > junk2

cat cmpSG$picknow.su >> junk2

cat junk2 > junk0

# rm cmps.$picknow.su and plots

rm -f cmps$picknow.su cmpSG$picknow.su

zap xwigb > /dev/null

i=èxpr $i + 1`

done

susort < junk0 cdp offset > $oudata

# Remover arquivos e finalizar

http://picknow.su/

http://picknow.su/

http://picknow.su/

http://picknow.su/

http://picknow.su/

http://picknow.su/

http://picknow.su/

http://picknow.su/



rm -f junk0 junk1 junk2

echo " "

echo "Super-Gathers gerados..."

APÊNDICE C - Velocidade_iva.sh

#!/bin/bash


# File: iva.sh

###########################################################################

# Credits:

# 2004 Hale, Cohen, with Stockwell modifications 2004.

# In su distribution directory:

# ~/su/src/demos/Velocity_Analysis/Traditional/Velan

# 2005 Seismic Processing with Seismic Un*x

# Forel, Benz, Pennington, 2005

# script iva.sh (section 7.6.7.3) and

# velanQC.sh (section 8.2.2.2)

# 2011 Schleicher, offerred to David Forel for new edition

# of "Seismic Processing with Seismic Un*x"

# Usage:

# ./iva.sh ivacdps.dat cdpdata.su picks.dat picksold.dat mines incrvel

# iva has 6 parameters.

# 1- a list of the cmps and the number locations

# 2- the name of the input traces file

# 3- the name of the output velocity file

# 4- the name of the input velocity file

# 5- minimum velocity

# 6- semblance velocity increment (there are always 101 velocities)

# ex. file ivacdps.dat -> "cmp1=200 cmp2=400 numCMPs=1"

http://cdpdata.su/



###########################################################################

# Set messages on

#set -x

#================================================

# USER AREA -- SUPPLY VALUES

#------------------------------------------------

# CMPs for analysis

eval $(cat $1)

echo parm1 is $1

echo cmp1 and numCMPs $cmp1 $numCMPs

#------------------------------------------------

# File names

indata=$2

outpicks=$3 # ASCII file

inpicks=$4

#------------------------------------------------

# display choices

myperc=98 # perc value for plot

SUXWIGB_OR_XIMAGE=suxwigb

SUXWIGB_OR_XIMAGE=suximage

# size of the display windows

HBOX=700 # originally 450

WBOXCVS=300 # originally 300

WBOXCMP=200 # originally 300

WBOXVELAN=500 # originally 300

XBOXVELAN=10 # kls 1350 puts it on second screen

# these parameters work nicely to put plots on

# my 2nd screen. I turn them on by changing

# the next line to: if [ 1 ]



if [ 1 -eq 2 ]

then

echo "******** in if ***"

HBOX=1000 # originally 450

WBOXCVS=300 # originally 300

WBOXCMP=200 # originally 300

WBOXVELAN=800 # originally 300

XBOXVELAN=1350

fi

XBOXCVS=èxpr $XBOXVELAN + $WBOXVELAN`

XBOXCMP=èxpr $XBOXCVS + $WBOXCVS`

XBOXNMOCMP=èxpr $XBOXCMP + $WBOXCMP`

#------------------------------------------------

# Processing variables

# Semblance variables

nvs=181 # number of velocities

dvs=$6 # velocity interval

fvs=$5 # first velocity

# Compute last semblance (velan) velocity

lvs=ècho "$fvs + (( $nvs - 1 ) * $dvs )" | bc -l`

# CVS variables

fc=$fvs # first CVS velocity

lc=$lvs # last CVS velocity - now same at the last semblance velocity

nc=101 # number of CVS velocities (panels)

SPAN=9 # ODD number of CMPs to stack into central CVS

#================================================

# HOW SEMBLANCE (VELAN) VELOCITIES ARE COMPUTED

# Last Vel = fvs + (( nvs-1 ) * dvs ) = lvs



# 5000 = 500 + (( 99-1 ) * 45 )

# 3900 = 1200 + (( 100-1 ) * 27 )

#------------------------------------------------

# HOW CVS VELOCITIES ARE COMPUTED

# dc = CVS velocity increment

# dc = ( last CVS vel - first CVS vel ) / ( # CVS - 1 )

# m = CVS plot trace spacing (m = d2, vel units)

# m = ( last CVS vel - first CVS vel ) / ( ( # CVS - 1 ) * SPAN )

# j=1

# while [ j le nc ]

# do

# vel = fc + { [( lc - fc ) / ( nc-1 )] * ( j-1) }

# j = j + 1

# done

# EXAMPLE:

# vel = 1200 + ( (( 3900 - 1200 ) / ( 10-1 )) * ( 1-1) )

# vel = 1200 + ( (( 3900 - 1200 ) / ( 10-1 )) * ( 2-1) )

# ...

# vel = 1200 + ( (( 3900 - 1200 ) / ( 10-1 )) * (11-1) )

#================================================

# FILE DESCRIPTIONS

# spanpanel.$picknow.su = binary temp file for input CVS gathers

# cvs.$picknow.su = binary temp file for output CVS traces

# nmopanel.$picknow.su = binary temp file for NMO (flattened) section

# panel.$picknow.su = current CMP windowed from line of CMPs

# spanpanel.$picknow.su = span of CMPs windowed to make cvs

# picks.$picknow = current CMP picks arranged as "t1 v1"

# "t2 v2"

# etc.

# par.# (# is a sequential index number; 1, 2, etc.)

http://picknow.su/

http://picknow.su/

http://picknow.su/

http://picknow.su/

http://picknow.su/



# = current CMP picks arranged as

# "tnmo=t1,t2,t3,...

# "vnmo=v1,v2,v3,...

# par.0 = file "par.cmp" re-arranged as

# "cdp=#,#,#,etc." NOTE: # in this line is picked CMP

# "#=1,2,3,etc." NOTE: # in this line is "#"

# outpicks = concatenation of par.0 and all par.# files.

#================================================

echo " *** INTERACTIVE VELOCITY ANALYSIS ***"

#------------------------------------------------

#kls Remove old files. Open new files

#rm -f panel.*.su picks.* par.* tmp*

echo "save the old outpicks file with date in the name:"

suffix=`date| sed "s/ /_/g"`

echo "cp -p $outpicks $outpicks.$suffix"

cp -p $outpicks $outpicks.$suffix

#make a set of picks.* files that will be used to plot on the

#velan and the cvs plots, and apply nmo to gather plot

if [ -s $inpicks ]

then

tvnmoqc mode=2 prefix=picks par=$inpicks

fi

#------------------------------------------------

# Get ns, dt, first time from seismic file

nt=`sugethw ns < $indata | sed 1q | sed 's/.*ns=//'̀

dt=`sugethw dt < $indata | sed 1q | sed 's/.*dt=//'`

delrt=`sugethw delrt < $indata | sed 1q | sed 's/.*delrt=//'`

# Convert dt from header value in microseconds



# to seconds for velocity profile plot

dt=ècho "scale=6; $dt / 1000000 " | bc -l`

# If "delrt", use it; else use zero

tstart=ècho "scale=6; ${delrt} / 1000" | bc -l`

#------------------------------------------------

# BEGIN IVA LOOP

#------------------------------------------------

i=1


do

# set variable $picknow to current CMP

eval pickprev=\$cmpèxpr i - 1`


eval picknext=\$cmpèxpr i + 1`

# make a file so the while loop will run the first time

echo "just some junk" > newpicks.$picknow

while [ -s "newpicks.$picknow" ]

do

# work this location until the user makes no picks

# on the velan

if [ -s picks.$picknow ] ; then

echo "Location CMP $picknow has no picks."

fi

#------------------------------------------------

# Plot CMP (right)

#------------------------------------------------

suwind < $indata \

key=cdp min=$picknow max=$picknow > panel.$picknow.su

$SUXWIGB_OR_XIMAGE < panel.$picknow.su \

xbox=$XBOXCMP ybox=0 wbox=$WBOXCMP hbox=$HBOX \

http://picknow.su/

http://picknow.su/



title="CMP gather $picknow" \

label1=" Time (s)" label2="Offset (m)" key=offset \

perc=$myperc verbose=0 &

#------------------------------------------------

# Constant Velocity Stacks (CVS) (middle-left)

# Make CVS plot for first pick effort.

# If re-picking t-v values, do not make this plot.

#------------------------------------------------

# truncate SPAN to odd number less then or equal to SPAN

HALF_SPAN=èxpr $SPAN / 2`

SPAN=èxpr $HALF_SPAN "*" 2 + 1`

# Select CMPs $picknow +/- HALF_SPAN.

# Write to spanpanel.$picknow.su

CMPMIN=èxpr $picknow - $HALF_SPAN`

CMPMAX=èxpr $picknow + $HALF_SPAN`

suwind < $indata key=cdp min=$CMPMIN max=$CMPMAX \

> spanpanel.$picknow.su

# Calculate CVS velocity increment

# dc = ( last CVS vel - first CVS vel ) / ( # CVS - 1 )

dc=ècho "( $lc - $fc ) / ( $nc - 1 )" | bc -l`

# Calculate trace spacing for CVS plot (m = d2, vel units)

# m = ( last CVS vel - first CVS vel ) / ( ( # CVS - 1 ) * SPAN )

m=ècho "( $lc - $fc ) / ( ( $nc - 1 ) * $SPAN )" | bc -l`

if [ ! -s cvs.$picknow.su ] ; then

# CVS velocity loop

rm cvs.$picknow.su

j=1

while [ $j -le $nc ]

http://picknow.su/

http://picknow.su/

http://picknow.su/

http://picknow.su/



do

vel=ècho "$fc + $dc * ( $j - 1 )" | bc -l`

# uncomment to print CVS velocities to screen

## echo " vel = $vel"

sunmo < spanpanel.$picknow.su vnmo=$vel |

sustack >> cvs.$picknow.su

j=èxpr $j + 1`

done

fi

# Compute lowest velocity for annotating CVS plot

# loV = first CVS velocity - HALF_SPAN * vel inc

loV=ècho "$fc - $HALF_SPAN * $m" | bc -l`

#------------------------------------------------

# Picking instructions

#------------------------------------------------

echo " "

echo "Preparing CMP $i of $numCMPs for Picking "

echo "Location is CMP $picknow. CVS CMPs = $CMPMIN,$CMPMAX"

echo " "

echo " Use the semblance plot to pick (t,v) pairs."

echo " Type \"s\" when the mouse pointer is where you want a pick."

echo " Be sure your picks increase in time."

echo " To control velocity interpolation, pick a first value"

echo " near zero time and a last value near the last time."

echo " Type \"q\" in the semblance plot when you finish picking."

echo " "

echo " If there are no picks (using \"s\") before you quit (using"

echo " \"q\" in the semblance plot, picking will continue at the"

echo " next CMP."

http://picknow.su/

http://picknow.su/



#------------------------------------------------

# Plot semblance (velan) (left)

#------------------------------------------------

# if there is a non-zero length picks.$picknow file, plotit

# kls add logic for pickprev, picknow, picknext

if [ -s picks.$picknow ]

then

#--- --- --- --- --- --- --- --- --- ---

# Get the number of picks (number of lines) in picks.$picknow

# Remove blank spaces preceding the line count.

# Remove file name that was returned from "wc".

# Store line count in "npair" to guide line on velan.

npair=`wc -l picks.$picknow \

| sed 's/^ *$.*$/\1/' \

| sed 's/picks.$picknow//' `

plotline="curve=picks.$picknow npair=$npair curvecolor=white"

else

plotline=" "

fi

# echo plotline=$plotline

# plot the cvs

# cat picks.$picknow

suximage < cvs.$picknow.su \

xbox=$XBOXCVS ybox=0 wbox=$WBOXCVS hbox=$HBOX \

title="CMP $picknow Constant Velocity Stacks" \

label1=" Time (s)" label2="Velocity (m/s)" \

f2=$loV d2=$m verbose=0 \

perc=$myperc n2tic=5 cmap=rgb0 $plotline &

# if there is a velocity function, display moved out gather

if [ -s picks.$picknow ]

http://picknow.su/



then

# translate picks.$picknow into tnmo/vnmo for sunmo

sort < picks.$picknow -n |

mkparfile string1=tnmo string2=vnmo > par.$i

# apply nmo and plot the moved out gather

sunmo < panel.$picknow.su par=par.$i cdp=$picknow verbose=0 \

| $SUXWIGB_OR_XIMAGE \

xbox=$XBOXNMOCMP ybox=0 wbox=$WBOXCMP hbox=$HBOX \

title="CMP $picknow after NMO" \

label1=" Time (s)" label2="Offset (m)" \

verbose=0 perc=$myperc key=offset &

fi

# compute and plot the semblance/velan

cat picks.$picknow

suvelan < panel.$picknow.su nv=$nvs dv=$dvs fv=$fvs \

| suximage \

xbox=$XBOXVELAN ybox=0 wbox=$WBOXVELAN hbox=$HBOX perc=99 \

units="semblance" f2=$fvs d2=$dvs n2tic=5 \

title="Semblance Plot CMP $picknow" cmap=hsv2 \

label1=" Time (s)" label2="Velocity (m/s)" \

legend=1 units=Semblance verbose=0 gridcolor=black \

grid1=solid grid2=solid \

mpicks=newpicks.$picknow $plotline

if [ -s "newpicks.$picknow" ]

then

echo "there is a non-zero length newpicks.$picknow file"

cat newpicks.$picknow

cp newpicks.$picknow picks.$picknow

fi

http://picknow.su/

http://picknow.su/



echo " "

echo " t-v PICKS CMP $picknow"

echo "----------------------"

cat picks.$picknow

echo "----------------------"

# rm spanpanel.$picknow.su

zap xwigb > /dev/null

zap ximage > /dev/null

done

i=èxpr $i + 1`

done

#------------------------------------------------

# Create velocity output file

#------------------------------------------------

cdplist=$cmp1

i=2


do


cdplist=$cdplist,$picknow

i=èxpr $i + 1`

done

echo cdp=$cdplist \\ >$outpicks

i=1


do

sed < par.$i 's/$/ \\/g' >> $outpicks

i=èxpr $i + 1`

done

http://picknow.su/



#------------------------------------------------

# Remove files and exit

#------------------------------------------------

echo " "

echo " The output file of t-v pairs is "$outpicks:

cat $outpicks

rm -f panel.*.su spanpanel.*.su picks.* par.* newpicks.* cvs.*.su

APÊNDICE D - Plotcdpfold.sh

#!/bin/bash


# Gera o arquivo do fold com o seguite comando:

# sukeycount < dadoCDPs.su key=cdp > cdpfold.dat

# Plotando o fold do dado

# uso: ./nomeScript cdpfold.dat

filename=$1

rm -f tmp*

i=0

IFS=$'\n'

for next in `cat $filename`

do

i=èxpr $i + 1`

# echo "$next"

done

echo "Numero de linhas do arquivo: $i"

cdpNumFold=$(awk '{print($3,"\t",$5)}' $filename)

echo "$cdpNumFold" >tmp0

a2b < tmp0 | xgraph grid1=dot grid2=dot \

n=$i -geometry 600x300+420+10 \



title="CDP fold" \

label1="CDP number" \

label2="Number of traces" \

style=normal x2end=50 \

linewidth=2 linecolor=4 mark=2 marksize=6 &

exit 0

APÊNDICE E- Veslpicks2trace.sh

#! /bin/sh


# Transforma o picking da analise de velocidades gravado em formato ASCII

# para uma matriz em formato binario, que será usado na migracao Kirchhoff

# uso: ./nomeScript

INVPICKS=novavelocidadepickada.dat

OUTVEL1D=velpicks_tacutu1d.bin

OUTVEL2D=velpicks_tacutu2d.bin

OUTVELMIG=velpicks_tacutu2d_smooth.bin

# Parametros do picking das velocidades

ncdpin=15 #numero de cdps

fcdpin=200 #primeiro cdp da analise

dcdpin=100 #intervalo de cdp

# parametros espaciais do modelo de velocidades

ncdpout=1720 #ultimo cdp

fcdpout=52 #primeiro cdp

dcdpout=1 #intervalo de cdp

# Parametros da amostragem no tempo

ns=1001

dt=0.004 # seg.

fs=0.0 # primeira amostra



#conta as linhas tirando as linhas do cdp=26linhas

nlines=`grep -v cdp $INVPICKS | grep -v "#" | wc -l | awk '{print $1}'̀

echo "Numero de linhas:" $nlines

currline=1

>$OUTVEL1D

# Intepolacao na primeira dimensao (tempo)

while [ $currline -le $nlines ]

do

nextline=èxpr $currline + 1`

ncolx=`grep -v cdp $INVPICKS | grep -v "#" | head -$currline | tail -1 | wc -c`

lcolx=èxpr $ncolx - 2`

ncoly=`grep -v cdp $INVPICKS | grep -v "#" | head -$nextline | tail -1 | wc -c`

lcoly=èxpr $ncoly - 2`

echo $lcolx

echo$lcoly

Xin=`grep -v cdp $INVPICKS | grep -v "#" | head -$currline | tail -1 | cut -c6-$lcolx`

Yin=`grep -v cdp $INVPICKS | grep -v "#" | head -$nextline | tail -1 | cut -c6-$lcoly`

unisam xin=$Xin yin=$Yin nout=$ns dxout=$dt fxout=$fs method=linear >>$OUTVEL1D

currline=èxpr $currline + 2`

done

# Interpolacao na segunda dimensao (espaco)

unisam2 < $OUTVEL1D nx1=$ns dx1=$dt fx1=$fs n1=$ns d1=$dt f1=$fs \

nx2=$ncdpin dx2=$dcdpin fx2=$fcdpin n2=$ncdpout d2=$dcdpout f2=$fcdpout \

method1=linear method2=linear >$OUTVEL2D

rm $OUTVEL1D

ximage <$OUTVEL2D n1=$ns d1=$dt f2=$fcdpout d2=$dcdpout cmap=hsv2 legend=1

title="Modelo interpolado" &

# Suavizacao do modelo de velocidades

smoothpar1=10 # 10 cdps



smoothpar2=25 # 25 cdps

smooth2 <$OUTVEL2D n1=$ns n2=$ncdpout rw=1 r1=$smoothpar1 r2=$smoothpar2

>$OUTVELMIG

ximage <$OUTVELMIG n1=$ns d1=$dt f2=$fcdpout d2=$dcdpout cmap=hsv2 legend=1

title="Modelo interpolado e suavizado" &

exit 0

APÊNDICE F - PostSTM.sh

#!/bin/sh


# Applica a migracao Kirchhoff pos-empilhamento em tempo

# (post-stack time migration - PostSTM)

# Uso: ./nomeScript

INDATA=stk_boto.su

VELMOD=./velpicks_tacutu2d_smooth.bin

OUDATA=tacutu_migposkir_pos.su

# parametros do dado:

fistcdp=52

lastcdp=1720

dxtrc=25 # distancia entre traços consecutivos

angmax=75

# aplicando a migracao

#sugain <$INDATA tpow=2.0 gpow=0.85 | \

sutaper < $INDATA ntr=19992 tr1=50 tr2=50 tend=200 | \

sufrac phasefac=.25 | \

suktmig2d vfile=$VELMOD fcdpdata=$fistcdp firstcdp=$fistcdp lastcdp=$lastcdp dx=$dxtrc

angmax=$angmax hoffset=0 verbose=1 >$OUDATA

http://stk_boto.su/

http://tacutu_migposkir_pos.su/



# visualizando o resultado

#sufxdecon <$OUDATA | sufilter f=5,10,40,60 | sunormalize | suwind tmin=1.5 | suximage

perc=97 title="Kirchhoff PosSTM" &

suximage < $OUDATA perc=99 title="migracao de kirchhoff"

exit 0

APÊNDICE G - Valores obtidos de forma desordenada no processo de picking na execução

do script IVA.


APÊNDICE H - Valores corrigidos de 𝑡𝑁𝑀𝑂 e 𝑣𝑁𝑀𝑂 de forma manual no arquivo resultante da

execução do script IVA.




Documents

ANÁLISE DE VELOCIDADE DE DADOS SÍSMICOS …...Trabalho de Conclusão de Curso – Engenharia de Petróleo –CEP/CT/UFRN 2017.2 Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela v VARELA, H