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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM GEOFÍSICA
RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO EM GEOFÍSICA
Processamento de Dado Sísmico de Reflexão com Ênfase na
Análise de Velocidades
Autor:
Gustavo Mendonça Duarte
Orientador:
Prof. Dr. Carlos César Nascimento da Silva
Relatório nº 116
Natal/RN
2018
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE
DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM GEOFÍSICA
Processamento de Dado Sísmico de Reflexão com Ênfase
na Análise de Velocidades
Por:
Gustavo Mendonça Duarte
Comissão Examinadora:
Prof. Dr. Carlos César Nascimento da Silva (DGEF/UFRN) – Orientador
__________________________________________________________
Prof. Dra. Rosângela Correa Maciel (DGEF/UFRN)
__________________________________________________________
Prof. Dr. Flávio Lemos de Santana (DGEF/UFRN)
__________________________________________________________
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Prof. Ronaldo Xavier de Arruda -
CCET
Duarte, Gustavo Mendonça. Processamento de dado
sísmico de reflexão com ênfase na análise de velocidades
/ Gustavo Mendonça Duarte. - 2018. 49f.: il.
Relatório (Graduação em Geofísica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Ciências Exatas e da Terra,
Departamento de Geofísica. Natal, 2018. Orientador: Carlos César Nascimento da Silva.
1. Geofísica - Relatório. 2. Sísmica de reflexão - Relatório. 3. Processamento de dados sísmicos - Relatório. 4. Análise de
velocidade sísmica - Relatório. I. Nascimento da Silva, C.C. II.
Título.
RN/UF/CCET CDU 550.3
Elaborado por Joseneide Ferreira Dantas - CRB-15/324
ERRATA
DUARTE, G., M. Processamento de Dado Sísmico de Reflexão com Ênfase na Análise de
Velocidades. 2018. 49 f. Trabalho de Conclusão de Curso (graduação em geofísica),
Departamento de Geofísica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal/RN, 2018.
Folha Linha Onde se lê Leia-se/Adiciona-se
5 24 Equação de Zoeppritz Equação para incidência normal
7 Figura 3.3 Traço Sísmico O ruído é somado (Figura i
abaixo)
15 Tabela 4.1 Intervalo de CDPs reais 12,5
15 Tabela 4.1 Intervalo de CDPs sintéticos 6,25
22 Figura 4.9 Gráfico b Gráfico atualizado (Figura ii
abaixo)
23 3 O comportamento destas
através da propagação de
onda sísmica
A variação da velocidade no
modelo
27 Figura 5.6 sinal amplitude
Figura i: Atualização da figura 3.3, onde o ruído é somado ao traço sísmico.
Fonte: Modificado de Kearey et al, 2002.
Figura ii: Atualização da figura 4.9, indicando o gráfico correto com o dado pós-deconvolução
(gráfico b).
Fonte: Própria.
Dedico este trabalho à minha esposa que esteve
do meu lado e me apoiou durante todo o
momento.
“Eis o meu segredo. É muito simples: só se vê
bem com o coração. O essencial é invisível aos
olhos” (Antoine de Saint-Exupéry)
i
Agradecimentos
Primeiramente eu agradeço os professores da Universidade Federal do Rio Grande do Norte,
principalmente aos do Departamento de Geofísica. Todos eles me transferiram o conhecimento
que me permitiu chegar aqui hoje. Agradeço em especial ao professor Carlos César Nascimento
da Silva por sua orientação neste trabalho e por seus ensinamentos na área de Processamento
de Dados Sísmicos. Deixo meus agradecimentos também a todos os funcionários do
Departamento de Geofísica, que sempre foram solícitos quando precisei. Agradeço também à
Landmark/Halliburton pela licença do software ProMax/SeisSpace, assim como à UFRN por
ceder o espaço de laboratório onde este trabalho foi realizado.
Por fim, agradeço à minha esposa Mirela e a todos os meus amigos que me apoiaram e
ajudaram durante todo este período, mesmo que tenham feito isto sem perceber.
ii
Resumo
A sísmica de reflexão é o método que mostrou com melhor aplicabilidade na área de
exploração de hidrocarbonetos. Isto devido à sua capacidade de obter dados de ambientes
profundos com boa precisão e bom custo benefício. Foi aplicado neste trabalho um fluxo de
processamento em cima do dado sintético Marmousi, um dado baseado em uma geologia
complexa real. Este fluxo consiste em todos os tratamentos fundamentais necessários para
elevar a resolução e permitir uma boa interpretação no final. Um processo importante deste
fluxo é a análise da velocidade de propagação da onda sísmica, que foi o foco deste trabalho.
Através dos resultados obtidos, foi possível observar com clareza a necessidade de uma análise
criteriosa ao se determinar a velocidade, pois uma pequena variação desta é suficiente para
resultar em uma seção final que não corresponde com a esperada, independente da eficiência
nos outros processos.
PALAVRAS-CHAVE: Sísmica de reflexão, Processamento de dados sísmicos, análise de
velocidade sísmica.
Abstract
Reflection seismic is the method that showed the better use at the hydrocarbon
exploration area. This is related to his capability of obtain deep results with a good precision
and cost benefit ratio. It was applied a full processing flow at the synthetic data Marmousi, a
data based on a real complex geology. This flow consists in all of the fundamental treatments
to rise the resolution and allow a good interpretation at the end. An importante process from
this flow is the seismic wave velocity analysis, which was the main focus of this work. Through
the obtained results, it was possible to observe the necessity of a good and judicious analysis
when determining the velocity, since a little variation is enough to lead the results to a final
section that doesn’t match the expected, regardless the efficiency made at the other processes.
KEY-WORDS: Reflection seismic, Seismic data Processing, Seismic velocity Analysis.
iii
iv
Lista de Figuras
Figura 1.1: Esquema que ilustra a tríade aquisição-processamento-interpretação de um dado
sísmico, sempre sendo relacionada com a geologia ................................................................... 2
Figura 3.1: Ilustração simplificada das propagações de ondas longitudinais e transversais em
uma malha 2D. As setas vermelhas indicam a direção de propagação das ondas e as verdes
indicam a direção da vibração .................................................................................................... 3
Figura 3.2: Ilustração simplificada que mostra as ondas refletidas e transmitidas em uma
interface com impedância acústica contrastante (v1ρ1 diferente de v2ρ2) .................................. 5
Figura 3.3: Representação de todos os fatores envolvidos para a formação do traço sísmico . 6
Figura 3.4: Fluxograma dos processamentos fundamentais utilizados neste trabalho ............. 7
Figura 3.5: Esquema que ilustra de forma simples em um meio 2D a divergência esférica em
(a) um meio homogêneo e (b) heterogêneo ............................................................................... 9
Figura 3.6: Compressão temporal do traço sísmico através da deconvolução ....................... 10
Figura 3.7: Ilustração que apresenta (a) os atrasos nos tempos de chegada, (b) a correção NMO
com o estiramento do sinal, (c) o processo de muting sendo aplicado (sombra triangular) e (d)
o empilhamento do sinal, formando um traço único ................................................................ 11
Figura 3.8: Esquema que ilustra a posição real e a posição imageada dos refletores em uma
seção não migrada .................................................................................................................... 12
Figura 4.1: Perfil geológico da bacia de Cuanza, na Angola, utilizado como base para a criação
do modelo sintético do Marmousi ............................................................................................ 13
Figura 4.2: Representação esquemática das parametrizações do levantamento realizado no
dado real ................................................................................................................................... 14
Figura 4.3: Seção real adquirida no levantamento da região (dado bruto) ............................. 15
Figura 4.4: Painel de análise da velocidade onde foram trabalhadas três técnicas
simultaneamente: (a) Semblance, (b) Ajuste de Hipérbole/Correção de NMO e (c) CVP. Os
pontos brancos em (a) e vermelhos em (c) representam os picks de velocidade realizados .... 17
Figura 4.5: Mesmo painel de análise da velocidade da figura 4.4, porém com NMO aplicado
para (b). Os pontos brancos em (a) e vermelhos em (c) representam os picks de velocidade
realizados ................................................................................................................................. 17
v
Figura 4.6: Painel CVS com velocidade constante de 1750 m/s utilizado na análise preliminar
da velocidade. Os retângulos amarelos indicam refletores associados a esta ou a alguma
velocidade próxima. A comparação com a figura 4.7 permite observar como o dado responde
a diferentes velocidades ........................................................................................................... 18
Figura 4.7: Painel CVS com velocidade constante de 2400 m/s utilizado na análise preliminar
da velocidade. Os retângulos laranjas indicam refletores associados a esta ou a alguma
velocidade próxima. A comparação com a figura 4.6 permite observar como o dado responde
a diferentes velocidades ........................................................................................................... 18
Figura 4.8: Exemplo da marcação da janela de frequência realizada para a família de tiro 126,
onde a linha azul representa o topo da janela e a linha vermelha a base ................................. 20
Figura 4.9: Gráficos de frequência por amplitude utilizados na análise espectral do dado (a)
bruto, (b) pós-deconvolução e (c) com as correções de NMO/DMO e muting aplicadas. Através
destes gráficos é possível determinar as faixas de frequências dominantes do dado, que
apresentam maiores amplitudes ............................................................................................... 21
Figura 5.1: Painel gerado dos campos de velocidade analisados na seção sísmica, permitindo
observar o comportamento das velocidades determinadas através da análise preliminar. O eixo
X é representado pelas CDPs e o eixo Y pelo tempo de propagação (em ms) ........................ 22
Figura 5.2: Seção empilhada utilizando a velocidade preliminar interpretada ....................... 23
Figura 5.3: Seção empilhada do dado utilizando uma velocidade 20% maior, com alguns
exemplos de alteração do sinal (comparar com a figura 5.2)................................................... 24
Figura 5.4: Seção empilhada do dado utilizando uma velocidade 20% menor, com alguns
exemplos de alteração do sinal (comparar com a figura 5.2)................................................... 24
Figura 5.5: Dado da família de tiro 141 sem nenhum tratamento aplicado ............................ 25
Figura 5.6: Dado da família de tiro 141 com o tratamento de amplitude aplicado. Comparando
com a figura 5.6 é possível observar que a perda de sinal foi consideravelmente maior do que
o ganho, onde o primeiro refletor, por exemplo, foi praticamente removido do dado ............ 26
Figura 5.7: Seção empilhada pós-deconvolução. Comparando um corte com zoom desta seção
(retângulo vermelho) com um corte da mesma região da seção sem deconvolução aplicada
(retângulo preto), é possível observar a leve melhora na resolução temporal através do pequeno
estreitamento do traço sísmico ................................................................................................. 27
Figura 5.8: (a) Seção empilhada pós deconvolução com velocidade aumentada em 20%.
Dentre várias discordâncias com a seção empilhada da figura 5.7, é possível frisar a região
vi
selecionada que apresenta em (b) os deslocamentos dos refletores resultantes de uma má
interpretação da velocidade. Isto fica evidente ao se comparar com (c), que mostra a mesma
região selecionada, porém do dado empilhado com a velocidade correta ............................... 28
Figura 5.9: Painel dos campos de velocidades interpretados após a realização dos tratamentos
anteriores no dado. O eixo X é representado pelas CDPs e o eixo Y pelo tempo de propagação
(em ms) .................................................................................................................................... 29
Figura 5.10: Seção empilhada após as correções NMO/DMO e muting, aplicada utilizando a
segunda velocidade interpretada .............................................................................................. 30
Figura 5.11: Seção migrada do dado ...................................................................................... 30
Figura 5.12: Seção migrada interpretada, onde as linhas amarelas contornam algumas camadas
mergulhantes/falhas e a linha azul marca a descontinuidade de um refletor que é deslocado,
caracterizando a presença de uma falha ................................................................................... 31
Figura 5.13: (a) Seção migrada com velocidade aumentada em 20%. Dentre várias
discordâncias com a seção migrada da figura 5.11, é possível frisar a região selecionada que
apresenta em (b) os deslocamentos dos refletores resultantes de uma má interpretação da
velocidade. Isto fica evidente ao se comparar com (c), que mostra a mesma região selecionada,
porém do dado migrado com a velocidade correta .................................................................. 32
vii
Lista de Tabelas
Tabela 4.1: Parametrizações do levantamento sísmico para a obtenção do modelo 2D real na
bacia de Cuanza e os adaptados para o dado sintético Marmousi ............................................ 15
0
Sumário
Agradecimentos ............................................................................................................................... i
Resumo ........................................................................................................................................... ii
Abstract .......................................................................................................................................... iii
Lista de Figuras .............................................................................................................................. iv
Lista de Tabelas ............................................................................................................................. vii
CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO.................................................................................................. 1
CAPÍTULO 2 – OBJETIVOS....................................................................................................... 3
CAPÍTULO 3 – FUNDAMENTOS TEÓRICOS........................................................................ 4
3.1 SÍSMICA DE REFLEXÃO........................................................................................................ 4
3.1.1 Ondas e o Método Sísmico.......................................................................................... 4
3.1.2 Pulso Sísmico.............................................................................................................. 5
3.1.3 Função Refletividade................................................................................................... 5
3.1.4 Traço Sísmico e Modelo Convolucional..................................................................... 6
3.1.5 Eventos Sísmicos........................................................................................................ 7
3.2 PROCESSAMENTO DOS DADOS SÍSMICOS...................................................................... 7
3.2.1 Pré-Processamento...................................................................................................... 8
3.2.2 Processamentos Fundamentais.................................................................................... 9
CAPÍTULO IV – MÉTODOS EMPREGADOS........................................................................ 14
4.1 DADO SINTÉTICO MARMOUSI......................................................................................... 14
4.2 PROCESSAMENTO DO DADO........................................................................................... 16
CAPÍTULO V – RESULTADOS E DISCUSSÕES.................................................................. 23
CAPÍTULO VI – CONSIDERAÇÕES FINAIS....................................................................... 34
CAPÍTULO VII – REFERÊNCIAS.......................................................................................... 36
Capítulo I – Introdução
1
Em geofísica de exploração de hidrocarbonetos, a sísmica de reflexão é o método que se
mostrou com melhor aplicabilidade na área. Isto se deve à sua capacidade de obter dados com ótima
precisão em ambientes profundos e com um bom custo-benefício ao se considerar os altos
investimentos para a perfuração de poços de produção.
Este método se baseia na propagação de uma onda acústica artificial em subsuperfície,
utilizando o contraste de impedância acústica entre os meios como forma de identificar as diferentes
feições geológicas que formam a região, juntamente com os corpos anômalos que ali se encontram
(hidrocarbonetos, por exemplo). A impedância acústica pode ser expressa matematicamente pelo
produto da velocidade de propagação da onda com a densidade do meio (v e ρ, respectivamente),
definindo a resistência que o meio possui para que a onda o atravesse. Quando há um contraste
desta impedância entre dois meios, parte da energia da onda é refletida e seu sinal é captado pelos
receptores em superfície (que são os geofones em terra ou os hidrofones no mar), permitindo ao
geofísico interpretar as camadas geológicas e, caso existam, os corpos anômalos que compõem a
região de estudo.
Para que os dados possuam uma boa precisão, é necessária a atuação em conjunto das três
etapas fundamentais (aquisição, processamento e interpretação), relacionando sempre o trabalho
com a geologia pré-estudada do local, pois esta se faz de suma importância em todas as etapas. A
figura 1.1 ilustra este esquema com a tríade aquisição-processamento-interpretação junto da
geologia.
Para que seja feita uma melhor interpretação da região de estudo, é necessário um
processamento satisfatório. Porém, isto não está ligado somente ao tratamento feito no dado. A
qualidade do dado de campo possui influência fundamental no trabalho, sendo determinada por
diversos fatores que dependem diretamente da área onde o dado será coletado, juntamente com os
objetivos a serem alcançados. As estratégias a se realizar e os parâmetros a se considerar irão
sempre variar de acordo a geologia local.
2
Figura 1.1: Esquema que ilustra a tríade aquisição-processamento-interpretação de um dado
sísmico, sempre sendo relacionada com a geologia.
Fonte: Própria.
O trabalho do intérprete também é feito em conjunto da geologia local, utilizando sempre o
modelo geológico representativo da região como auxílio, comparando os resultados da seção
sísmica com as feições existentes no modelo. Desta forma se reduz o erro, facilita a interpretação
e permite apontar possíveis reservatórios, caso existam interfaces provenientes de reflexões através
de fluidos.
Capítulo II – Objetivos
O trabalho possuiu como meta observar o comportamento dos dados de sísmica de reflexão,
assim como o seu processamento. O maior foco dentro do processamento foi a análise de
velocidade, demonstrando a importância fundamental que ela possui na interpretação do dado.
O objetivo acadêmico deste trabalho foi o de conclusão do curso de graduação de Bacharel
em Geofísica pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte no semestre 2018.2, através da
disciplina obrigatória Relatório de Graduação em Geofísica (GEF0161) e sob a orientação do
professor Dr. Carlos César Nascimento da Silva.
3
Capítulo III – Fundamentos Teóricos
3.1 Sísmica de Reflexão
3.1.1 Ondas e o Método Sísmico
As ondas, de uma forma geral, podem ser definidas como um sinal que é transmitido com
velocidade definida e sem que ocorra transporte direto de matéria (Moysés, 1996, p. 98). É possível,
porém, diferenciar diversos tipos de ondas de acordo com seus comportamentos e observar que elas
podem se propagar através de duas maneiras distintas: vibrando de forma paralela (longitudinais)
ou perpendicular (transversais) à sua propagação (Halliday et al, 2008, p. 116-118).
O método sísmico trabalha com ondas que vibram as partículas das rochas e se propagam
através da Terra. Para este método são de interesse apenas as ondas superficiais – que se propagam
junto à superfície da Terra – e as ondas de corpo – que se propagam pelo interior da Terra –. As
ondas de corpo podem ser classificadas como ondas Primárias (P) e Secundárias (S), cujos nomes
fazem referência às suas velocidades. Por definição, as ondas P são longitudinais e as ondas S
transversais (Rosa, 2010, p. 71-72). A figura 3.1 exemplifica os dois tipos de propagação.
Figura 3.1- Ilustração simplificada das propagações de ondas longitudinais e transversais em uma
malha 2D. As setas vermelhas indicam a direção de propagação das ondas e as verdes indicam a
direção da vibração.
Fonte: Baseado em Kearey et al (2002).
4
3.1.2 Pulso Sísmico
Também chamado de wavelet, o pulso sísmico é gerado através de uma fonte que libera
energia em um meio. Esta energia será propagada se comportando como uma frente de onda
primária (Rosa, 2010, p. 299-301).
O ambiente marítimo através de fontes acústicas será o objeto de estudo deste trabalho.
Pode-se definir dois tipos diferentes de fontes utilizadas em ambientes marinhos: fontes ressonantes
e fontes impulsivas. A fontes ressonantes emitem um sinal acústico a partir de uma frequência de
ressonância gerada por cristais piezoelétricos. Já as fontes impulsivas liberam uma grande
quantidade de energia em um curto intervalo de tempo (sendo uma situação ideal com o tempo
tendendo a zero) (Verbeek et al, 1995). Um exemplo de fonte acústica muito utilizada é o airgun
que, ao ser acionado, libera uma grande quantidade de energia em forma de bolhas de ar. Estas
bolhas comprimem e se expandem ao se propagar, gerando assim a wavelet.
3.1.3 Função Refletividade
Para que o sinal sísmico seja gerado, uma importante propriedade é necessária: o coeficiente
de reflexão. Este coeficiente surge a partir do contraste de impedância acústica entre os dois meios
em que a onda irá se propagar, retratando a fase, a amplitude e a porção de energia refletida. De
uma maneira simplificada, é possível expressá-lo matematicamente através da equação 1, onde R
representa o coeficiente de reflexão, A1 a amplitude da onda refletida e A0 a amplitude da onda
incidente (Kearey et al, 2002, p. 29).
𝐴1 𝑅= Eq.1 𝐴0
Porém, em um caso real, a propagação da onda P está relacionada com outras propriedades
físicas, tais como módulos elásticos/cisalhantes, densidade, tensão e deformação dos materiais.
Como estes termos serão diferentes para os dois meios, Zoeppritz (1919 apud Kearey, 2002) chegou
a uma solução que expressa matematicamente o comportamento da onda ao descrevê-lo de acordo
com a impedância acústica (equação 2). Esta equação ficou conhecida como “equação de
Zoeppritz”.
𝑅= 𝑍2−𝑍1 =𝜌2𝑣2−𝜌1𝑣1 Eq.2 𝑍2+𝑍1
𝜌2𝑣2+𝜌1𝑣1
5
Onde Z1 e Z2 representam as impedâncias acústicas, ρ as densidades das rochas e v as
velocidades de propagação da onda nos meios 1 e 2, respectivamente. Observando esta equação 2
fica fácil notar que o resultado será sempre -1<R<1, onde valores negativos do coeficiente de
reflexão indicam uma mudança de fase em π (180º). Este esquema pode ser observado na figura
3.2, que ilustra de forma simples a incidência de uma onda acústica neste sistema.
Figura 3.2: Ilustração simplificada que mostra as ondas refletidas e transmitidas em uma interface
com impedância acústica contrastante (v1ρ1 diferente de v2ρ2).
Fonte: Modificado de Kearey et al 2002.
3.1.4 Traço Sísmico e Modelo Convolucional
Traço sísmico é o sinal de resposta do meio à wavelet em subsuperfície, sendo possível
defini-lo como a convolução da função refletividade com o pulso sísmico, composto por uma série
de picos de amplitude. Cada um destes picos representa o coeficiente de reflexão de cada camada
geológica em profundidade (Kearey et al, 2002, p. 48). O traço sísmico, porém, não é livre de
ruídos, sendo desta forma afetado de maneira negativa no resultado final. A figura 3.3 a seguir
ilustra a formação do traço sísmico a partir de todos os processos envolvidos.
6
Figura 3.3: Representação de todos os fatores envolvidos para a formação do traço sísmico.
3.1.5 Eventos Sísmicos
Como já mencionado, a onda acústica propagada irá interceptar camadas geológicas em
profundidade. Como em subsuperfície existem camadas multiestratigráficas, os raios podem sofrer
mais de uma reflexão durante a sua propagação. Estas reflexões extras são denominadas como
múltiplas. Outras reflexões que ocorrem em um dado real são os ghosts (reflexões-fantasmas), que
são resultados da reflexão na superfície após as ondas serem emitidas pela fonte.
O evento sísmico pode ser definido, então, como o conjunto de todos os fenômenos
relacionados à onda registrada no dado sísmico.
3.2 Processamento dos Dados Sísmicos de Reflexão
O processamento sísmico é um processo computacional que visa aumentar a resolução dos
traços com uma melhor razão sinal/ruído e uma melhor resolução vertical dos traços (Kearey, 2009,
p. 31-32). Isto permite que seja feita uma interpretação mais precisa da área de estudo. A maneira
como o dado é trabalhado depende de vários fatores específicos, como o tipo do dado ou o objetivo
a se alcançar com o processamento.
Fonte: Modificado de Kearey et al 2002
7
Entretanto, há também um procedimento geral que todo fluxograma de trabalho segue
(figura 3.4). Estes passos (que serão destacados nos próximos itens) englobam os procedimentos
primordiais para se gerar uma imagem da subsuperfície geológica do local através dos traços
sísmicos obtidos na aquisição dos dados.
Figura 3.4: Fluxograma dos processamentos fundamentais utilizados neste trabalho
Fonte: Própria
8
3.2.1 Pré-Processamento
Antes de se iniciar o processamento em si é necessário primeiro preparar questões básicas
do dado. Dentre eles, o arquivo que contém os dados de campo possui sempre um formato padrão
estabelecido pela SEG (Society of Exploration Geophysicists), o SEG-Y definido por Barry et al
(1975, p. 344-352). Desta forma, é necessário converter este arquivo para o formato requerido pelo
software utilizado no processamento. Com o arquivo convertido, inicia-se o processo de
carregamento da geometria local, permitindo o georreferenciamento do dado sísmico ao se inserir
as informações da aquisição, tais como número de tiros, espaçamento fonte-receptor, número de
receptores e as coordenadas em que cada um se localiza. Feito isto, é possível agora iniciar o
processamento dos dados sísmicos.
3.2.2 Processamentos Fundamentais
Para que o processamento do dado seja realizado, é de grande importância que seja
analisada a velocidade de propagação da onda sísmica gerada pela fonte acústica. O geofísico
requer a informação da velocidade para diversas etapas de processamento que serão detalhadas nos
itens a seguir. Observando novamente a figura 3.3 (referente ao traço sísmico do item 3.1.4), é
possível notar que, ao se trabalhar com o modelo convolucional, o dado que antes era analisado
com a profundidade (parte esquerda da figura), agora é analisado com o tempo (parte direita da
figura). Esta análise apenas se torna possível após o conhecimento da velocidade sísmica do evento.
Diversos fatores podem afetar o valor da velocidade sísmica durante a sua propagação, tais
como a porosidade das rochas, as fraturas existentes ou o tipo de fluido que ela possa atravessar.
Dentre todos, existem dois que afetam de forma mais direta o seu valor: a constituição da rocha e
a profundidade. A constituição da rocha irá determinar as propriedades físicas do meio, como
densidade e constante elástica. Já a profundidade causa uma tendência de aumento no valor da
velocidade devido ao empacotamento da camada que se torna mais eficiente, aumentando o contato
entre os grãos e reduzindo a porosidade da rocha (Yilmaz, 2001, p. 1794-1801).
A propagação da onda pelo interior da Terra resulta em atenuação da amplitude durante o
seu espalhamento. Isto ocorre devido a três fatores principais: absorção, dispersão e divergência
esférica. Desta forma, se faz necessário realizar um tratamento da amplitude do sinal para que se
torne possível trabalhá-lo. Os dois primeiros fatores, porém, ocorrem devido às propriedades
exclusivas das rochas que compõem o meio, se tornando muito difícil realizar uma correção do
9
efeito de forma eficiente. Assim, apenas a correção da divergência esférica foi enfocada neste
trabalho.
A divergência esférica é um efeito resultante da perda de energia derivado da propagação
da onda. Considerando que a onda se espalha nas três dimensões, através do princípio da
conservação de energia tem-se uma propagação esférica com um raio cada vez maior (figura 3.5a),
resultando em uma maior perda de energia à medida que a frente de onda se distancia da fonte. Esta
perda ocorre na razão de 1/r² para um meio homogêneo, onde “r” é o raio da frente de onda. Como
o meio real é heterogêneo, esta redução de energia ocorre de forma irregular (figura 3.5b) devido
às propriedades particulares das rochas constituintes, com razão de 1/vrms²t (Yilmaz, 2001, p. 81-
85). Como a velocidade tende a aumentar com a profundidade, isto resulta em uma atenuação ainda
maior.
A correção de divergência esférica possui como objetivo recuperar as amplitudes do sinal
reduzidas pelo efeito e permitir a visualização de eventos profundos. Isto é feito após uma análise
das velocidades de propagação em subsuperfície, possibilitando observar as variações ocorridas no
espalhamento da onda.
Figura 3.5: Esquema que ilustra de forma simples em um meio 2D a divergência esférica em (a)
um meio homogêneo e (b) heterogêneo.
Fonte: Própria.
Este processamento é o primeiro no fluxo pois, ao aplica-lo, torna-se possível observar os
refletores mais profundos. Permitindo, assim, uma melhor análise do dado por inteiro. Após esta
etapa, busca-se uma maior resolução temporal do traço sísmico devido aos efeitos não desejados
da wavelet que o traço carrega ao ser formado, como a assinatura da fonte ou reflexões em
superfície. Isto pode ser resolvido ao se realizar uma deconvolução do traço, removendo todos estes
10
sinais indesejados e comprimindo o pulso em relação ao tempo de propagação (eixo vertical, como
mostra a figura 3.6).
Figura 3.6: Compressão temporal do traço sísmico através da deconvolução.
Fonte: Própria
Este tipo de processamento é conhecido como deconvolução do tipo spike, onde a wavelet
é comprimida para um impulso (spike), resultando em um aumento no espectro de frequência e em
uma melhor resolução temporal do sinal sísmico.
Com este aumento de resolução, fica possível detectar com maior precisão a presença de
múltiplas. Um método eficiente na atenuação de múltiplas é a transformada f-k, que leva o dado do
domínio do tempo-espaço (t-x) para o domínio da frequência-número de onda (f-k). Isto permite
distinguir os eventos com maior facilidade e remover aqueles que não fazem parte do sinal
desejado. Realizadas estas correções, fica interessante a realização de uma nova análise de
velocidade. Isto, pois, agora o dado se apresenta de uma forma que permite uma interpretação mais
precisa. Utilizando as velocidades obtidas com esta segunda análise, aplica-se uma correção dos
tempos de chegada das ondas nos receptores. Esta correção é necessária pois o offset tende,
logicamente, a aumentar para receptores mais distantes da fonte. Isto aparece nos resultados como
uma curva que varia no tempo. A correção NMO (Normal Moveout) trabalha esta curva para cada
família de CMP (Common Mid Point – grupo de tiros na qual todos possuem o mesmo ponto de
reflexão), trabalhando os traços da mesma família em um zero offset. Este processamento resulta
em tornar a curva constante no tempo, corrigindo os tempos de atraso. A figura 3.7 ilustra este
esquema. Outra correção com o mesmo intuito é a DMO (Dip Moveout), que é utilizada quando a
11
camada geológica é mergulhante, de forma que as trajetórias das ondas possuam comprimentos
diferentes devido à angulação da camada. Esta correção, porém, traz um efeito colateral de
estiramento do traço. Para resolver este problema, aplica-se um processo de silenciamento (ou
muting), que retira este estiramento a partir de um certo valor limite. Sempre com cuidado para não
retirar parte do sinal.
Feita a correção dos tempos de chegada, os eventos sísmicos estão agora alinhados no
tempo. É possível, então, realizar um empilhamento (ou stacking) dos traços de uma mesma família
CMP. O empilhamento consiste na soma de todos os traços alinhados, formando um único. Este
processo é importante pois a soma ocorre de forma construtiva para as amplitudes do sinal e
destrutiva para os ruídos, melhorando a razão sinal/ruído. A figura 3.7 ilustra também este processo.
Figura 3.7: Ilustração que apresenta (a) os atrasos nos tempos de chegada, (b) a correção NMO
com o estiramento do sinal, (c) o processo de muting sendo aplicado (sombra triangular) e (d) o
empilhamento do sinal, formando um traço único.
Fonte: Própria
Feito isto, é possível agora realizar um processo de migração pós-empilhamento. Este
processo consiste na ideia de que, em uma seção sísmica, cada ponto de reflexão é imageado fora
das suas posições reais, como se estivessem exatamente abaixo dos receptores (Kearey et al, 2002,
p. 67-72). Desta forma realiza-se através das velocidades uma reconstrução da seção sísmica,
deslocando os refletores imageados para as suas posições corretas em espaço e/ou tempo (figura
3.8). Este processamento é comumente realizado após o empilhamento pois a quantidade de traços
é menor, reduzindo custos e tempo de processamento.
12
Figura 3.8: Esquema que ilustra a posição real e a posição imageada dos refletores em uma seção
não migrada.
Fonte: Baseado em Kearey et al, 2002
Tendo realizado todo este processamento, o resultado atual possui ainda ruídos. Para que
parte deles seja atenuada, aplica-se um filtro que permite a passagem apenas dos sinais que estejam
dentro das frequências dominantes do dado. Um segundo método que busca aumentar a razão
sinalruído é a aplicação de ganhos no dado, que visam destacar os sinais obtidos. Este ganho,
porém, deve ser aplicado com cuidado, pois nem todo o ruído é eliminado. Um descuido do
geofísico de processamento pode resultar em um aumento na intensidade de um ruído e levar a uma
interpretação errada da seção.
Capítulo IV – Métodos Empregados
4.1 Dado Sintético de Marmousi
Em 1988 existiu a necessidade de se criar um modelo de dado sísmico de reflexão com o objetivo
de intensificar os estudos da área sísmica. Para a sua criação foram exigidas algumas demandas.
13
Primeiramente era necessário que o modelo fosse geologicamente plausível, significando que
deveria ser preferivelmente baseado em um caso real. Segundamente, o modelo deveria ser
complexo, contendo muitos refletores e grandes variações de velocidade (Versteeg et al, 1990, p.
5). O modelo de Marmousi foi então baseado em um perfil real adquirido na bacia de Cuanza
(Angola) (fig. 4.1).
Segundo Versteeg et al (1990, p. 7), a história geológica da região consiste em duas fases distintas.
A primeira corresponde a um grande preenchimento de carbonatos e margas na plataforma. Ao fim
deste período de sedimentação, estes depósitos foram levemente dobrados e erodidos. A segunda
fase se iniciou com a deposição de evaporitos salíferos. Durante esta fase, foi realizada também a
deposição de margas argilosas ricas em material orgânico.
Estas sequências foram seguidas por uma espessa camada de sedimentos detríticos, cujas
dimensões foram governadas pelo contínuo fluxo lateral de sal, consequente da alta pressão
resultante. Relacionadas a esses fluxos de sal, falhas inclinadas surgiram e estavam ativas durante
toda a deposição das séries detríticas, podendo localmente resultar em um completo
desaparecimento do sal.
Figura 4.1: Perfil geológico da bacia de Cuanza, na Angola, utilizado como base para a criação do
modelo sintético do Marmousi.
Fonte: Versteeg et al, 1990.
As parametrizações utilizadas nas aquisições realizadas para se obter os dados reais que serviram
de base para a criação do modelo sintético Marmousi podem ser observadas na tabela 4.1, assim
como as pequenas alterações feitas ao se gerar o dado sintético. Nas figuras 4.2 e 4.3 é possível
observar a representação esquemática de como o levantamento foi realizado e a seção montada do
dado real, respectivamente.
14
Tabela 4.1: Parametrizações do levantamento sísmico para a obtenção do modelo 2D real na bacia
de Cuanza e os adaptados para o dado sintético Marmousi.
Parâmetros Reais Sintéticos
Nº de tiros 240 287
Nº de receptores 96 207
Intervalo de tiros 25 m 12,5 m
Intervalo de grupos 25 m 12,5 m
Intervalo de CDPs 25 m 12,5 m
Offset máximo 2575 m 2587,5 m
Offset mínimo 200 m 12,5 m
Figura 4.2: Representação esquemática das parametrizações do levantamento realizado no dado
real.
Fonte: Versteeg et al, 1990.
Neste presente trabalho será processado o dado sintético de Marmousi através do software
SeisSpace® ProMAX® cedido através de uma licença acadêmica do tipo Grant pela
Halliburton/LandMark ao Departamento de Geofísica da Universidade Federal do Rio Grande do
Norte.
15
Figura 4.3: Seção real adquirida no levantamento da região (dado bruto).
Fonte: Versteeg et al, 1990.
4.2 – Processamento do Dado
Seguindo o fluxograma apresentado na figura 3.4 do capítulo anterior, o trabalho foi iniciado com
uma etapa de pré-processamento, já explicada no item 3.2.1. Inicialmente se converteu o arquivo
do dado de SEG-Y para o formato SeisSpace/ProMAX. Em seguida foi realizada todo o
carregamento da geometria, posicionando e georreferenciando cada tiro e receptor, eliminando
assim qualquer erro que uma geometria incorreta poderia resultar.
Para ser possível dar seguimento ao processamento, é necessário neste momento realizar uma
análise preliminar da velocidade de propagação da onda sísmica. Esta análise é realizada através
de pickings, selecionando os valores que a velocidade adota ao se propagar com a profundidade.
Revorêdo e Nascimento da Silva (2016) nos diz que esta análise pode ser realizada através de
diversas técnicas diferentes, sendo utilizadas neste trabalho quatro de forma simultânea
(Semblance, Ajuste de Hipérbole/Correção de NMO, CVP e CVS) seguidas de uma observação
dos campos de velocidades obtidos.
i. Semblance – Esta técnica faz uma análise do espectro de velocidades através do fator de
coerência das famílias de CDPs. Realizar os picks de velocidade em regiões mais coerentes,
16
ou seja, com valores do fator mais altos, resulta em uma velocidade associada mais eficiente
para corrigir o efeito de NMO. O painel de Semblance pode ser observado nas figuras 4.4
e 4.5, que possuem os mesmos picks.
ii. Ajuste de Hipérbole/Correção de NMO – Trabalha utilizando um painel de hipérboles
dos eventos de uma família CDP, onde os picks são realizados nas regiões em que estas
hipérboles são perfeitamente encaixadas. É possível, após os picks, aplicar uma rápida
correção NMO para observar a validade dos mesmos. A figura 4.4 apresenta o painel de
picks, enquanto a figura 4.5 mostra o mesmo painel, porém com o NMO aplicado;
iii. CVP (Constant Velocity Panel) – Trabalha realizando correções de NMO com diferentes
velocidades constantes, aplicando em famílias de CDPs. Esta técnica permite determinar
as velocidades mais apropriadas para cada região no tempo de propagação. As figuras 4.4
e 4.5 ilustram o painel de CVP, que possuem, assim como no painel de Semblance, os
mesmos picks;
iv. CVS (Constant Velocity Stack) – Realiza um estaqueamento do dado sísmico inteiro
utilizando velocidades constantes. Através deste empilhamento é possível associar os
melhores valores de velocidade com a melhor definição de refletores. Esta é uma técnica
recomendada a ser aplicada em local de geologia complexa, pois esta associação permite
uma análise direta dos eventos contínuos. Esta técnica foi aplicada simultaneamente às dos
itens anteriores, porém em uma janela separada, como pode ser observado nas figuras 4.6
(com o dado empilhado à velocidade constante de 1750 m/s) e 4.7 (idem, porém com
velocidade constante de 2400 m/s).
A análise dos campos de velocidades obtidas é importante de ser realizado pois isto permite
avaliar as velocidades que foram definidas ao se observar suas variações em profundidade,
verificando a validade de possíveis anomalias presentes. A figura 5.1 (do capítulo V, a seguir)
apresenta esta análise do dado obtido.
17
Figura 4.4: Painel de análise da velocidade onde foram trabalhadas três técnicas simultaneamente:
(a) Semblance, (b) Ajuste de Hipérbole/Correção de NMO e (c) CVP. Os pontos brancos em (a) e
vermelhos em (c) representam os picks de velocidade realizados.
Fonte: Própria.
Figura 4.5: Mesmo painel de análise da velocidade da figura 4.4, porém com NMO aplicado para
(b). Os pontos brancos em (a) e vermelhos em (c) representam os picks de velocidade realizados.
Fonte: Própria.
18
Figura 4.6: Painel CVS com velocidade constante de 1750 m/s utilizado na análise preliminar da
velocidade. Os retângulos amarelos indicam refletores associados a esta ou a alguma velocidade
próxima. A comparação com a figura 4.7 permite observar como o dado responde a diferentes
velocidades
Fonte: Própria.
Figura 4.7: Painel CVS com velocidade constante de 2400 m/s utilizado na análise preliminar da
velocidade. Os retângulos laranjas indicam refletores associados a esta ou a alguma velocidade
próxima. A comparação com a figura 4.6 permite observar como o dado responde a diferentes
velocidades.
Fonte: Própria.
19
A figura 4.4 exibiu um painel triplo com (a) semblance, (b) ajuste de hipérbole/correção de NMO
e (c) CVP. Os picks em cada painel é feito de forma única (ou seja, o pick em um é feito também
nos outros dois), permitindo uma seleção que melhor encaixe para todos os três. A figura 4.5 exibe
o mesmo painel triplo, porém com a correção de NMO em (b) aplicada. A horizontalidade das
curvas corrigidas de NMO neste painel serviu como critério de eficiência nos picks realizados. Já
as figuras 4.6 e 4.7 exibiram dois exemplos das seções de CVS. Neste painel é possível notar a
variação apresentada em diferentes velocidades. Esta análise foi realizada observando seções
empilhadas com velocidades constantes ao passo de 50 m/s. A interpretação deste painel permitiu
uma maior eficiência nos picks dos painéis anteriores.
Com a velocidade interpretada, foi possível dar seguimento ao fluxo de processamento e iniciar o
tratamento de amplitude. Este processo visa reduzir os efeitos da atenuação da onda por divergência
esférica, recuperando as amplitudes do sinal que são atenuadas ao se reduzir a densidade de energia
das frentes de onda durante sua propagação.
O fluxograma segue com a realização da deconvolução do dado, que visa aumentar a resolução
temporal do traço sísmico (como já definido no ítem 3.2, do capítulo anterior). Para isto, fez-se
uma análise dos espectros de frequência do dado a fim de se observar as faixas de frequência
existentes (figura 4.9, mais a seguir). Com esta análise fica possível realizar com maior eficiência
a delimitação das janelas de frequência, permitindo marcar o topo e a base de cada faixa com menor
chance de erro. Para o dado Marmousi foi identificada apenas uma janela, como pode ser observada
na figura 4.8. Esta seleção de janelas é realizada em todo o dado, sempre posicionando o topo e a
base da faixa de frequência por tempo.
A deconvolução aplicada foi a de fase, que aplica os operadores básicos da deconvolução
utilizando uma abordagem de mínima entropia. A MED (Mininum Entropy Deconvolution, ou, do
inglês, Deconvolução de Entropia Mínima) foi desenvolvida por R. Wiggins (WIGGINS, 1978) e
utiliza algorítimos que trabalham como critério a maximização da resolução sísmica. Estes
algorítimos (conhecidos como algorítimos de Wiggins) utilizam um filtro linear que maximiza a
Norma Varimax (norma que mede a simplicidade do traço deconvolvido). Outro critério para o
aumento da resolução sísmica é uma estimativa consistente desta Norma, o que permite evitar o
surgimento de resultados que não condizem com a realidade do dado. O objetivo da deconvolução
de fase é comprimir a wavelet a uma forma de fase-zero, resultando em um aumento da resolução
do registro sísmico e uma interpretação mais confiável do dado
20
Figura 4.8: Exemplo da marcação da janela de frequência realizada para a família de tiro 126, onde
a linha azul representa o topo da janela e a linha vermelha a base.
Fonte: Própria.
Uma análise visual das seções empilhadas no próprio painel de CVS permite notar que o
dado sintético de Marmousi não apresenta eventos múltiplos. Devido a isto, após a realização da
deconvolução do traço sísmico foi feita uma nova análise de velocidade. Isto é feito pois o dado
agora, com todos os tratamentos aplicados, possui uma melhor razão sinal-ruído. Desta forma fica
possível realizar uma análise onde os campos de velocidade sofram uma menor influência de efeitos
adversos existentes no dado. A figura 5.8 (no Capítulo V, a seguir) apresenta os novos campos de
velocidades interpretadas.
Utilizando esta nova velocidade, foi feita a correção de NMO do dado para eliminar o efeito da
distância fonte-receptor no traço sísmico. Esta correção, porém, assim como já discutido no ítem
3.2 do Capítulo III, resulta em um estiramento do traço. Devido a isto, foi aplicado o muting,
removendo a porção do dado que sofreu este efeito colateral com alongamentos acima de 30%
(valor que apresentou os melhores resultados após uma série de testes). Em seguida aplicou-se a
correção DMO para compensar o efeito da diferença de tempo registrado entre dois refletores
quando uma reflexão sísmica ocorre em um evento inclinado.
O processamento deu seguimento com o empilhamento do dado com todas as correções
feitas, utilizando a última velocidade interpretada. Esta última seção empilhada representa o dado
21
com todas as correções que visam exaltar os refletores registrados. A última correção restante seria
a reposição destes refletores para as suas posições reais (como discutido no ítem 3.2 do capítulo
anterior). Para isto, foi aplicada a migração Kirchhoff em tempo para colapsar a energia espalhada
na forma de difrações e posicionar corretamente os eventos.
Visando uma melhor interpretação do dado migrado, foram aplicados alguns procedimentos
que buscam resultar uma maior qualidade ao dado. Dentre eles, foi aplicada uma deconvolução FX,
que remove ruídos aleatórios. Este procedimento foi realizado com muita suavidade devido à
complexidade geológica do dado, pois um descuido poderia, por exemplo, remover uma falha.
Outro procedimento foi a aplicação de ganhos no dado, buscando remover anomalias de amplitude
presentes e a aplicação de um filtro de frequência do tipo passa-banda para remover o máximo
possível de ruídos indesejáveis no dado. Este filtro foi possível ser aplicado após uma nova análise
espectral, que permitiu observar as faixas de frequências dominantes, utilizadas no filtro. A figura
4.9 apresenta o gráfico de frequência por amplitude operado na análise para o dado bruto (a),
pósdeconvolução (b) e após as correções NMO/DMO e muting (c).
Figura 4.9: Gráficos de frequência por amplitude utilizados na análise espectral do dado (a) bruto,
(b) pós-deconvolução e (c) com as correções de NMO/DMO e muting aplicadas. Através destes
gráficos é possível determinar as faixas de frequências dominantes do dado, que apresentam
maiores amplitudes.
Fonte: Própria.
As seções empilhadas pré-migração e pós-migração podem ser vistas nas figuras 5.9 e 5.10,
respectivamente (do Capítulo V, a seguir).
22
Capítulo V – Resultados e Discussões
Através das quatro técnicas de análise da velocidade descritas no capítulo anterior, foi
possível chegar em uma velocidade preliminar do dado sísmico. A figura 5.1 apresenta os campos
de velocidades analisadas, permitindo visualizar o comportamento destas através da propagação da
onda sísmica.
Figura 5.1: Painel gerado dos campos de velocidade analisados na seção sísmica, permitindo
observar o comportamento das velocidades determinadas através da análise preliminar. O eixo X é
representado pelas CDPs e o eixo Y pelo tempo de propagação (em ms).
Fonte: Própria.
Esta figura apresenta, como já dito, os campos das velocidades interpretadas, permitindo
uma avaliação do comportamento da velocidade com a profundidade (Revorêdo e Nascimento da
Silva, 2016). Nesta figura foi possível observar aumentos gradativos da velocidade em relação ao
tempo de propagação, chegando a atingir altas velocidades após cerca de 2500 ms nas bordas da
seção e cerca de 2300 ms na região central.
23
É necessário todo um cuidado para se obter as velocidades de propagação da onda, visto
que pequenas variações em seu valor são suficientes para levar o geofísico de processamento ao
erro. Por isto, após a avaliação das velocidades interpretadas na última técnica, foi realizado
também um empilhamento do dado utilizando esta velocidade preliminar com o objetivo de
observar como a seção sísmica se comportou com estes valores. A imagem da seção empilhada
pode ser vista na figura 5.2, que já permite a observação de eventos.
Figura 5.2: Seção empilhada utilizando a velocidade preliminar interpretada.
Fonte: Própria.
Com o objetivo de demonstrar como pequenas variações na velocidade podem atrapalhar a
interpretação do dado sísmico, foram realizadas alterações em seu valor. As figuras 5.3 e 5.4
apresentam as seções empilhadas do dado com velocidades alteradas em 20% para mais e para
menos, respectivamente. Nestas figuras, ao compará-las com a figura 5.2, é possível observar
primeiramente como o sinal de forma geral reduz em amplitude. Nota-se também as alterações que
os eventos sofrem ao se utilizar velocidades erradas, podendo eles ser deslocados (setas brancas),
removidos completamente/parcialmente (setas laranjas) ou até mesmo aparecer um refletor que não
existe (seta amarela). Isto demonstra, portanto, a importância de uma análise de velocidade
criteriosa ao se trabalhar um dado sísmico de reflexão.
24
Figura 5.3: Seção empilhada do dado utilizando uma velocidade 20% maior, com alguns exemplos
de alteração do sinal (comparar com a figura 5.2).
Fonte: Própria.
Figura 5.4: Seção empilhada do dado utilizando uma velocidade 20% menor, com alguns exemplos
de alteração do sinal (comparar com a figura 5.2).
Fonte: Própria.
Com a velocidade interpretada, iniciou-se o tratamento de amplitude. Este tratamento,
porém, não apresentou resultado satisfatório. Isto porque, mesmo ocorrendo uma melhora nas
25
amplitudes dos sinais mais profundos, a perda de sinal nas áreas mais próximas à superfície foi
consideravelmente maior, como pode ser comparado nas figuras 5.5 (dado da família de tiro 141)
e 5.6 (também com a família de tiro 141, porém com a correção de divergência esférica aplicada).
Esta perda considerável levou a interpretação de que ou o dado já possuía um tratamento de
amplitude aplicado ou o efeito de atenuação foi muito pequeno, o que justificaria esta diferença
negativa entre perda e ganho de amplitude do sinal. Desta forma, esta etapa não fez parte do fluxo
de processamento.
Figura 5.5: Dado da família de tiro 141 sem nenhum tratamento aplicado.
Fonte: Própria.
26
Figura 5.6: Dado da família de tiro 141 com o tratamento de amplitude aplicado. Comparando com
a figura 5.6 é possível observar que a perda de sinal foi consideravelmente maior do que o ganho,
onde o primeiro refletor, por exemplo, foi praticamente removido do dado.
Fonte: Própria.
Seguindo o fluxo de processamento, foi realizada uma análise espectral a fim de se observar
as faixas de frequências dominantes no dado e realizar a delimitação das janelas de frequências
descritas no capítulo anterior, necessárias para deconvolução do traço sísmico. Após realizado isto,
o dado pôde ser empilhado novamente utilizando a velocidade preliminar (figura 5.7).
27
Figura 5.7: Seção empilhada pós-deconvolução. Comparando um corte com zoom desta
seção (retângulo vermelho) com um corte da mesma região da seção sem deconvolução aplicada
(retângulo preto), é possível observar a leve melhora na resolução temporal através do pequeno
estreitamento do traço sísmico.
Fonte: Própria.
Nesta figura 5.7 é possível observar que o estreitamento temporal dos traços sísmicos
ocorreu de forma leve, resultando em uma pequena melhora na observação dos eventos. Ainda com
a finalidade de observar os problemas que uma velocidade erroneamente interpretada pode causar,
foi realizado um empilhamento utilizando a mesma velocidade editada em 20% para mais. Sua
seção pode ser vista na figura 5.8 a seguir.
28
Figura 5.8: (a) Seção empilhada pós deconvolução com velocidade aumentada em 20%. Dentre
várias discordâncias com a seção empilhada da figura 5.7, é possível frisar a região selecionada
que apresenta em (b) os deslocamentos dos refletores resultantes de uma má interpretação da
velocidade. Isto fica evidente ao se comparar com (c), que mostra a mesma região selecionada,
porém do dado empilhado com a velocidade correta.
Fonte: Própria
Como já observado no capítulo anterior, o dado sintético de Marmousi não possui eventos
múltiplos. A nova análise de velocidade foi então interpretada com o dado pós-deconvolução. A
figura 5.9 apresenta os novos campos de velocidades interpretados.
29
Figura 5.9: Painel dos campos de velocidades interpretados após a realização dos tratamentos
anteriores no dado. O eixo X é representado pelas CDPs e o eixo Y pelo tempo de propagação (em
ms).
Fonte: Própria.
Neste novo painel é possível notar uma pequena variação nos campos apresentados para a
velocidade analisada preliminarmente (comparar com a figura 5.1). A maior diferença se encontra
nas regiões mais profundas, que agora aponta valores de velocidades mais altos a partir dos tempos
de propagação próximos a 2400 ms nas bordas e a 2200 ms na região central da seção. Uma
diferença com cerca de 100 ms quando comparado com o painel das velocidades preliminares.
Com os processos de correções de NMO/DMO e muting aplicados utilizando esta nova
velocidade, juntamente com um filtro passa-banda para remover parte dos ruídos ainda existentes,
o novo empilhamento do dado pode ser observado na figura 5.10. A migração desta seção,
juntamente com todos os procedimentos que buscam uma melhora no dado, pode ser observada na
figura 5.11.
30
Figura 5.10: Seção empilhada após as correções NMO/DMO e muting, aplicada utilizando a
segunda velocidade interpretada.
Fonte: Própria.
Figura 5.11: Seção migrada do dado.
Fonte: Própria.
Uma análise desta seção migrada permite observar algumas feições geológicas, explicitadas
na figura 5.12. As linhas amarelas buscam evidenciar algumas camadas mergulhantes e/ou falhas.
31
A linha azul destaca o corte sofrido por um refletor, que é continuado em uma posição deslocada,
revelando a presença de uma falha.
Figura 5.12: Seção migrada interpretada, onde as linhas amarelas contornam algumas camadas
mergulhantes/falhas e a linha azul marca a descontinuidade de um refletor que é deslocado,
caracterizando a presença de uma falha.
Fonte: Própria.
A migração do dado é altamente dependente de uma análise correta da velocidade. Isto fica
evidente ao realizar este processo novamente com a velocidade aumentada em 20% (figura 5.13).
Nesta figura fica claro como uma má analise da velocidade resulta em uma seção que facilmente
seria interpretada incorretamente. A área destacada da figura apresenta um evidente deslocamento
dos refletores quando comparada com a da figura 5.11, demonstrando a importância de uma análise
criteriosa. Uma velocidade incorreta sempre resultará em um erro no dado final,
independentemente da eficiência nos outros tratamentos.
32
Figura 5.13: (a) Seção migrada com velocidade aumentada em 20%. Dentre várias discordâncias
com a seção migrada da figura 5.11, é possível frisar a região selecionada que apresenta em (b) os
deslocamentos dos refletores resultantes de uma má interpretação da velocidade. Isto fica evidente
ao se comparar com (c), que mostra a mesma região selecionada, porém do dado migrado com a
velocidade correta.
Capítulo VI – Considerações Finais
De uma forma geral, é possível afirmar que os processos realizados no dado sintético de
Marmousi foram efetivos. Há, entretanto, duas ressaltas importantes. Primeiramente sobre o
tratamento de amplitude, que foi aplicado em diversos testes e através de diferentes cálculos
matemáticos para recuperar a amplitude do sinal. Neste processo, mesmo após todos os testes,
ocorreu uma diferença negativa entre a perda e ganho de sinal. Devido a isto, chegou-se à conclusão
Fonte: Própria
33
de que o dado inicial já possuía um tratamento de amplitude empregado ou não contempla a perda
de energia. Isto justifica a situação pois, ao efetuar novamente este processo, as camadas mais
profundas já possuíam um ganho aplicado e não eram muito afetadas. Em contrapartida, as camadas
mais rasas sofriam novamente uma perda, resultando em um quase desaparecimento dos primeiros
refletores.
Outra ressalta importante foi na execução da deconvolução dos traços sísmicos, onde o
processo aplicado foi o chamado Phase Decon (do inglês, Deconvolução de Fase), diferentemente
do processo mais comumente utilizado, a deconvolução por spiking. Inicialmente foi efetuado este
último método, porém os resultados mostravam uma mudança de fase, podendo resultar em um
erro gravíssimo na interpretação final do dado. Com este problema, buscou-se uma outra alternativa
para a realização da deconvolução dos traços sísmicos. A deconvolução de fase apresentou cálculos
mais complexos, mas com mais revisões do resultado, evitando que este e qualquer outro tipo de
erro ocorra, sendo assim o método escolhido para o processamento.
A análise da velocidade sísmica, foco deste trabalho, evidenciou (através das seções com
velocidades editadas) a importância de que sua interpretação seja feita de forma criteriosa. Assim,
a utilização em paralelo de quatro técnicas de análise permitiu que isso fosse feito. O trabalho em
conjunto através dos painéis Semblance, Ajuste de Hipérbole/Correção de NMO e CVP permitiu
que os picks fossem realizados de forma coerente para os três ao mesmo tempo. A utilização do
painel de CVS, junto a eles, possibilitou observar as velocidades associadas a cada refletor,
servindo como auxílio para que estes picks correspondam corretamente ao comportamento da
velocidade na seção sísmica.
Um primeiro critério de avaliação já pôde ser feito nestes painéis através da análise das
horizontalizações das hipérboles, observadas após a aplicação da correção de NMO. Não bastando
toda a cautela nestas seleções, foi utilizado também um outro painel, que permite observar os
campos de velocidades obtidos com os picks realizados. Sendo este um segundo critério de
avaliação.
A análise deste último painel se mostrou favorável ao esperado, com uma velocidade
crescente em profundidade e sem a presença de anomalias.
Com uma velocidade satisfatoriamente analisada, foi possível realizar a migração do dado
também de forma satisfatória. Devido à complexidade geológica do dado, algumas feições não
34
possuíram a definição visual desejada. Porém, como pôde ser observado da figura 5.11, ainda foi
possível interpretar a seção e identificar a maior parte das feições.
A conclusão deste trabalho deixa clara que a complexidade do processamento de um dado
sísmico de reflexão exige uma análise criteriosa em cada etapa, especialmente na interpretação das
velocidades, onde foi possível observar que, mesmo com todos os tratamentos sendo realizados
corretamente no dado, uma velocidade má interpretada irá resultar em um erro no final.
35
Capítulo VII – Referências
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36
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