migração sísmica - Seismic migration

Migração sísmica é o processo pelo qual os eventos sísmicos são geometricamente re-localizado no espaço ou no tempo para o local do evento ocorreu no subsolo, em vez do local que foi gravado na superfície, criando desse modo uma imagem mais precisa do subsolo . Este processo é necessário para ultrapassar as limitações dos métodos geofísicos impostas pelas áreas de complexa geologia, tais como: falhas , corpos de sal , dobragem , etc.

Movimentos migratórios mergulhando refletores para as suas posições de subsuperfície verdadeiros e cai diffractions , resultando em uma imagem migrado que normalmente tem uma maior resolução espacial e resolve áreas de geologia complexa muito melhores do que as imagens não migrados. Uma forma de migração é uma das técnicas de processamento de dados de padrão para métodos geofísicos baseado em reflexão ( sísmica de reflexão e de radar de penetração no solo )

A necessidade de migração tem sido entendida desde os primórdios da exploração sísmica e os primeiros dados de reflexão sísmica de 1921 foram migrados. Migração computacionais algoritmos foram em torno de muitos anos, mas eles só entrou ampla utilização nos últimos 20 anos, porque eles são extremamente intensivos em recursos. A migração pode levar a uma elevação dramática na qualidade de imagem tão algoritmos são objecto de investigação intensa, tanto dentro da indústria geofísica, bem como círculos acadêmicos.

análise racional

Diagrama mostrando o caminho dos raios para uma reflexão zero deslocamento de um refletor horizontal.
Diagrama mostrando o caminho dos raios para uma reflexão de zero-deslocamento de um reflector de imersão e a resultante queda aparente.
Um zero-offset conjunto de dados não migrados. Raw dados de zero-offset para um syncline simples em um mundo de velocidade constante. Observe o efeito gravata borboleta assinatura na imagem. Este é o resultado de reflexões que ocorram de ambos os lados do syncline, e que chegam ao mesmo receptor em tempos diferentes. A migração pode corrigir este efeito.
Um zero-offset conjunto de dados migraram das arquivo: SimpleSyncline.jpg dados. Estes dados foram migrados utilizando um tempo de migração referido como de desvio de fase, que funciona no domínio de Fourier . A migração foi substituído todos os eventos em seus locais corretos, reconstruindo com sucesso um syncline. No entanto, há eventos errôneas (arcos balançando) em toda a imagem que são a migração induzida por ruído.

As ondas sísmicas são ondas elásticas que se propagam através da Terra com uma velocidade finita, regido pelas propriedades elásticas da rocha em que se está viajando. Numa interface entre dois tipos de rochas, com diferentes impedâncias acústicas , a energia sísmica ou é refractada , reflectido de volta em direcção à superfície ou atenuada pelo meio. A energia reflectida chega à superfície e é registada por geofones que são colocados a uma distância conhecida para longe da fonte de ondas. Quando um geofísico vê a energia gravado a partir do geofone, eles sabem tanto o tempo de viagem e a distância entre a fonte eo receptor, mas não a distância até o refletor.

Na configuração geológica mais simples, com um único reflector horizontal, a uma velocidade constante e uma fonte e um receptor no mesmo local (referido como zero-compensação, quando o deslocamento é a distância entre a fonte e o receptor), o geofísico pode determinar a localização do evento reflexão por meio da relação:

em que d é a distância, v é a velocidade smica (ou taxa de viagens) e t é o tempo medido a partir da fonte para o receptor.

Neste caso, a distância é reduzido pela metade, porque pode-se supor que só levou metade do tempo total de viagem para alcançar o refletor da fonte, em seguida, a outra metade para retornar ao receptor.

O resultado dá-nos um único escalar valor, que na verdade representa uma meia esfera de distâncias, a partir da fonte / receptor, que a reflexão poderia ter se originado a partir. É uma meia esfera, e não uma esfera completa, porque podemos ignorar todas as possibilidades que ocorrem acima da superfície como razoável. No caso simples de um reflector horizontal, pode-se supor que a reflexão se encontra na vertical abaixo do ponto de fonte / receptor (ver esquema).

A situação é mais complexa no caso de um reflector de imersão, como a primeira reflexão se origina a partir de mais para cima na direcção de inclinação (ver a figura) e, por conseguinte, a trama de tempo de viagens mostrará um mergulho reduzida que é definida a “equação de migrador”:

onde Ç um é a aparente mergulho e ξ é o verdadeiro mergulho .

Zero-deslocamento de dados é importante para um geofísico porque a operação de migração é muito mais simples, e pode ser representado pelas superfícies esféricas. Quando os dados são adquiridos em deslocamentos diferentes de zero, a esfera se torna um elipsóide e é muito mais complexo para representar (ambos geometricamente, bem como computacionalmente).

Usar

Para um geofísico, complexa geologia é definido como qualquer lugar onde haja um contraste abrupto ou afiado na velocidade lateral e / ou vertical (por exemplo, uma mudança brusca no tipo de rocha ou lithology que faz com que uma mudança brusca na velocidade de onda sísmica).

Alguns exemplos do que um geofísico considera geologia complexa são: falha , dobrar fratura, (alguns), corpos de sal , e discordâncias . Nessas situações uma forma de migração é utilizado chamado pré-migração pilha (PreSM), em que todos os resíduos são migrado antes de ser transferido para zero-offset. Consequentemente, muito mais informação é usada, o que resulta em uma imagem muito melhor, juntamente com o fato de que honras PreSM velocidade muda de forma mais precisa do que a migração pós-stack.

Tipos de migração

Dependendo do orçamento, restrições de tempo ea geologia do subsolo, geofísicos pode empregar 1 de 2 tipos fundamentais de algoritmos de migração, definidos pelo domínio em que são aplicados: migração tempo e migração em profundidade.

migração em tempo

O tempo de migração é aplicada a dados sísmicos em tempo coordenadas .Este tipo de migração faz a suposição de lateral, apenas suaves velocidade variações e este reparte-se na presença de estruturas subsuperficiais mais interessantes e complexos, em particular sal. Alguns algoritmos de migração tempo popularmente utilizados são: migração Stolt, Gazdag e migração de diferenças finitas.

migração em profundidade

Migração profundidade é aplicada a dados sísmicos em profundidade ( cartesiano normal ) coordena, que deve ser calculado a partir de dados sísmicos em coordenadas tempo. Este método impõe, portanto, um modelo de velocidade, tornando-o uso intensivo de recursos, porque a construção de um modelo de velocidade sísmica é um processo longo e iterativo. A vantagem significativa do presente método de migração é que ele pode ser utilizado com sucesso em áreas com variações de velocidade laterais, que tendem a ser as áreas que são mais interessantes para geólogos de petróleo . Alguns dos algoritmos de migração de profundidade popularmente utilizados são Kirchhoff migração em profundidade, Tempo reverso Migration (RTM), Gaussian Migração Beam e migração Wave-equação.

Resolução

O objetivo da migração é aumentar em última análise, a resolução espacial e um dos pressupostos básicos feitos sobre os dados sísmicos é que ela só mostra reflexões primárias e todo o ruído foi removido. A fim de garantir a máxima resolução (e, por conseguinte, elevar máximo na qualidade da imagem), os dados devem ser suficientemente pré-processado antes da migração. Ruído que pode ser fácil distinguir pré-migração pode ser manchada por todo o comprimento da abertura durante a migração, reduzindo a nitidez e clareza da imagem.

Uma outra consideração fundamental é saber se a utilizar a migração de 2D ou 3D. Se os dados sísmicas tem um elemento de cruz por imersão (uma camada que mergulha perpendicular à linha de aquisição), em seguida, a reflexão primário dará origem a partir de fora do plano e a migração 2D não pode colocar a energia de volta à sua origem. Neste caso, a migração 3D é necessária para atingir a melhor imagem possível.

computadores de processamento sísmicos modernos são mais capazes de realizar a migração 3D, então a questão de se alocar recursos para executar a migração 3D é uma preocupação menor.

migração gráfica

Um exemplo de migração gráfica simples. Até o advento dos computadores modernos nas décadas de 1960 e 1970, este era um método usado pelos geofísicos para primitivamente 'migrar' seus dados. Este método está obsoleto com o advento de processadores digitais, mas é útil para a compreensão do princípio básico por trás da migração.

A forma mais simples de migração é a de migração gráfica. migração gráfica assume um mundo de velocidade constante e zero-offset dados, em que um geofísico empates esferas ou círculos do receptor para o local do evento para todos os eventos. A intersecção dos círculos, em seguida, formar localização "verdadeiro" do refletor no tempo ou no espaço. Um exemplo de tal, pode ser visto no diagrama.

Detalhes técnicos

Migração de dados sísmicos é a correcção do pressuposto-geológico-camada plana por uma convolução numérica, com base em grelha espacial dos dados sísmicos de conta para mergulhar eventos (onde camadas geológicas não são planas). Existem muitas abordagens, tais como a migração Kirchhoff popular, mas é geralmente aceite que o processamento de grandes seções espaciais (aberturas) dos dados de cada vez introduz menos erros, e que a migração profundidade é muito superior a migração em tempo com grandes mergulhos e com corpos de sal complexos.

Basicamente, ele reposiciona / move a energia (dados sísmicos) a partir das localizações gravadas às localidades com o ponto médio comum correto (CMP). Enquanto os dados sísmicos é recebida nos locais apropriados originalmente (de acordo com as leis da natureza), estes locais não correspondem com a CMP assumido para esse local. Apesar de empilhar os dados sem as correções de migração produz uma imagem um tanto impreciso do subsolo, a migração é o preferido para melhor gravador de mais imagens para perfurar e manter campos de petróleo. Este processo é um passo fundamental na criação de uma imagem do subsolo de código activos dados sísmicos recolhidos na superfície, no fundo do mar, poços, etc., e, por conseguinte, é utilizado em escalas industriais por empresas de petróleo e de gás e os seus prestadores de serviços em digitais computadores.

Explicado de uma outra maneira, este processo de tentativas para explicar a dispersão da onda de imersão reflectores e também para a velocidade da onda sísmica espacial e direccional ( heterogeneidade variações), que causam wavefields (modeladas por caminhos de raio) para dobrar, as frentes de ondas de atravessar ( cáusticos ) e ondas para ser gravado em posies diferentes daquelas que seria esperado sob raio linear ou outras hipóteses simplificadoras. Finalmente, este processo muitas vezes tenta também preservar e extrair a informação de interface reflectividade formação embutida nas amplitudes de dados sísmicos, de modo que eles podem ser usados para reconstruir as propriedades elásticas das formações geológicas ( preservação de amplitude , de inversão sísmica ). Há uma variedade de algoritmos de migração, que podem ser classificados pelo seu domínio de saída para as grandes categorias de migração tempo ou migração profundidade , e a migração de pré-pilha ou pós-pilha de migração técnicas (ortogonais). Migração profundidade começa com os dados de tempo convertido em dados de profundidade por um perfil de velocidade espacial geológica. Migração pós-stack começa com dados sísmicos que já foi empilhados, e, portanto, já perderam informação valiosa análise velocidade.

Veja também

Referências