Reconstrução multidimensional de dados sísmicos 2D usando métodos de Fourier e empilhamento por superfície de reflexão comum
dc.contributor.advisor | Callapino, German Garabito | |
dc.contributor.advisor-co1 | Barroca Neto, Álvaro | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2194067631173871 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/6064981270181319 | pt_BR |
dc.contributor.author | Bezerra, Yuri Shalom de Freitas | |
dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0001-5304-9500 | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/2528898781621133 | pt_BR |
dc.contributor.referees1 | Corso, Gilberto | |
dc.contributor.referees1ID | https://orcid.org/0000-0003-1748-4040 | pt_BR |
dc.contributor.referees1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0274040885278760 | pt_BR |
dc.contributor.referees2 | Cruz, João Carlos Ribeiro | |
dc.contributor.referees3 | Lucena, Liacir dos Santos | |
dc.contributor.referees3Lattes | http://lattes.cnpq.br/7151949476055522 | pt_BR |
dc.contributor.referees4 | Costa, Manuel de Jesus dos Santos | |
dc.date.accessioned | 2022-06-21T20:27:58Z | |
dc.date.available | 2022-06-21T20:27:58Z | |
dc.date.issued | 2021-10-04 | |
dc.description.abstract | One of the great challenges in land seismic imaging is in data acquisition, as these are often sampled irregularly with many shots and missing traces, due to logistical constraints in the distribution of sources and receivers. This causes a serious problem of coverage of complex geological structures of interest in the subsurface, in addition to making it difficult to apply processes to treat the data and obtain reliable images for a better interpretation of these structures. Thus, regularization and interpolation of seismic data is an essential step to obtain better results and facilitate the subsequent stages of processing these data. Techniques based on the Fourier transform are cost-effective (quality/computational cost) due to the ability to capture both correct amplitude and continuity of events. Some of the main algorithms are Minimum Weighted Norm Interpolation (MWNI), Matching Pursuit Fourier Interpolation (MPFI) and Anti-Leakage Fourier Transform (ALFT). Despite being widely used in the industry, the literature does not include a comparison between these three algorithms. We propose a comparative study between the three algorithms mentioned. Numerical examples using 1D and 2D harmonic functions exemplify the operation and show the ability of methods based on the Fourier transform to deal with irregular sampling. Application in the synthetic section shows the ability to deal with gaps between seismic traces. The application to the synthetic Marmousi data, missing almost 80% of the data and more than half of the shots, shows the ability of these algorithms to reconstruct seismic data with poor spatial sampling and coming from complex geological environments. The application to the Tacutu data shows that MPFI and ALFT have similar and better results than MWNI. However, MWNI is still the most efficient. It is well known that wave equation methods/algorithms, based on the Kirchhoff integral operator or similar, have the best results. One of the algorithms that provides high quality results is interpolation based on the Common Reflection Surface (CRS) stacking operator. Its main disadvantages are its excessive computational cost and the presence of artifacts, due to the presence of gaps or sparse sampling. We propose two new workflows (strategies) to solve these CRS issues. We use Fourier algorithms (MWNI and MPFI) to precondition the original seismic data before searching the kinematic wavefield attributes (CRS attributes). We then apply interpolation based on the CRS partial stacking operator with the enhanced attributes to the original data (strategy 1) and to the preconditioned data with Fourier algorithms (strategy 2). We applied the new strategies to 2D land seismic data from the Tacutu and Parna´ıba basins. The results showed that both strategies had satisfactory results, significantly attenuating artifacts and improving the quality of shallow events, especially in relation to the algorithms used separately (MWNI, MPFI and CRS). | pt_BR |
dc.description.resumo | Um dos grandes desafios no imageamento sísmico terrestre está na aquisição dos dados, pois estes são frequentemente amostrados de forma irregular com muitos tiros e traços faltantes, em razão de restrições logísticas na distribuição de fontes e receptores. Isto ocasiona um grave problema de cobertura das estruturas geológicas complexas de interesse em subsuperfície, além de dificultar a aplicação de processos para tratar os dados e obter imagens fidedignas para uma melhor interpretação dessas estruturas. Assim, regularização e interpolação de dados sísmicos é uma etapa essencial para obter melhores resultados e facilitar as posteriores etapas do processamento desses dados. Técnicas baseadas na transformada de Fourier apresentam bom custo beneficio (qualidade/custo computacional) devido a capacidade de capturar tanto amplitude quanto continuidade corretas dos eventos. Alguns dos principais algoritmos são Minimum Weighted Norm Interpolation (MWNI), Matching Pursuit Fourier Interpolation (MPFI) e Anti-Leakage Fourier Transform (ALFT). Apesar de muito utilizados na industria, a literatura não contempla uma comparação entre esses três algoritmos. Propomos um estudo comparativo entre os três algoritmos citados. Exemplos numéricos usando funções harmônicas 1D e 2D exemplificam o funcionamento e mostram a capacidade dos métodos baseadas na transformada de Fourier de lidar com amostragem irregular. A aplicação em seção sintética mostra a capacidade de lidar com lacunas entre traços sísmicos. A aplicação ao dado sintético Marmousi, faltando quase 80% do dado e mais da metade dos tiros, mostra a capacidade desses algoritmos de reconstruir dados sísmicos com pobre amostragem espacial e provenientes de meios geológicos complexos. A aplicação ao dado Tacutu, mostra que o MPFI e o ALFT têm resultados semelhantes e melhores do que o MWNI. Contudo o MWNI ainda é o mais eficiente. E bem conhecido que métodos/algoritmos da equação da onda, baseados no operador integral de Kirchhoff ou similares, tem os melhores resultados. Um dos algoritmos que fornece resultados de alta qualidade é a interpolação baseada no operador de empilhamento por Superfície de Reflexão Comum, Common Reflection Surface (CRS). Suas principais desvantagens são seu excessivo custo computacional e a presença de artefatos, devido a presença de lacunas ou amostragem esparsa. Propomos dois novos fluxos de trabalho (estratégias) para resolver esses problemas do CRS. Utilizamos os algoritmos de Fourier (MWNI e MPFI) para precondicionar o dado sísmico original antes da busca dos atributos cinemáticos do campo de onda (atributos CRS). Depois aplicamos a interpolação baseada no operador de empilhamento parcial CRS com os atributos aprimorados ao dado original (estratégia 1) e aos dados precondicionados com os algoritmos de Fourier (estratégia 2). Aplicamos as novas estratégias aos dados sísmicos terrestres 2D das bacias do Tacutu e do Parnaíba. Os resultados mostraram que ambas as estratégias tiveram resultados satisfatórios, atenuando significativamente os artefatos e melhorando a qualidade dos eventos rasos, principalmente em relação aos algoritmos utilizados separadamente (MWNI, MPFI e CRS). | pt_BR |
dc.identifier.citation | BEZERRA, Yuri Shalom de Freitas. Reconstrução multidimensional de dados sísmicos 2D usando métodos de Fourier e empilhamento por superfície de reflexão comum. 2021. 137f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Petróleo) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48255 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEO | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Processamento sísmico | pt_BR |
dc.subject | Regularização & interpolação multidimensional | pt_BR |
dc.subject | Reconstrução de Fourier | pt_BR |
dc.subject | Superfície de Reflexão Comum (CRS) | pt_BR |
dc.title | Reconstrução multidimensional de dados sísmicos 2D usando métodos de Fourier e empilhamento por superfície de reflexão comum | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
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