Autor
Silva, Rui P. (1995)
Título
Uso da migração reversa no tempo para estimar velocidades e migrar “turning waves”.
Data da aprovação
12.12.1995
Banca examinadora
Dr. Marco Antônio B. Botelho (Orientador), Dr. Jessé Carvalho Costa, Dr. Reynam da Cruz Pestana.
Resumo

O processamento sísmico convencional usa análise de velocidades baseado na equação de correção de sobretempo normal (NMO), o qual é definido para refletores planos. Essas velocidades são normalmente usadas para efetuar-se migraçãoa antes e depois do empilhamento. A migração pode ser uma ferramenta para indicar as velocidades, isto permite fazer imageamento e análise de velocidades em um único passo.

Neste trabalho migramos famílias de tiro comum usando Migração Reversa no Tempo por diferenças finitas. O procedimento começa com a migração usando um campo inicial de velocidades em profundidade e uma estimativa de erro. Após isto, o modelo de velocidades é modificado da camada do topo até a camada da base e a função de erro é medida. Esse processo é repetivamente usado para atualizar a velocidade até que o erro seja próximo de zero. O processo é similar para todos os modelos de velocidade em profundidade.

A fim de testar a sensibilidade da Migração Reversa no Tempo por diferenças finitas antes do empilhamento para o erro de velocidade, foi migrado famílias de tiro comum com erros de 2% a 25% nas velocidades intervalares e as saídas estaq ueadas a fim de visualizar e avaliar a continuidade do refletor. Verificou-se que para um erro fixo, a imagem do refletor degrada com o aumento da distância entre as posições de tiro.

A análise de velocidades é baseada no princípio de que, após a migração em profundidade com um modelo de velocidade correto, o refletor imagem na família de refletor comum está em sua verdadeira posição. Se a velocidade de migração é menor que a velocidade do meio, o evento fica localizado acima da posição real e o refletor estará curvado para cima, entretanto se a velocidade de migração for maior que a velocidade do meio o evento estará abaixo da posiçãor eal e curvado para baixo. A curvatura do refletor imagme pode ser usada para medir a razão entre a velocidade de migração e a velocidade real do meio, a qual chamaremos g, e que contém a informação sobre o erro na velocidade de migração. Os dados serão somados em janelas para valores diferentes de g. O valor de g que fornecer o máximo de empilhamento será usado para atualizar as velocidades média e intervalar. Trabalhamos com um erro inicial na velocidade da ordem de 20%, enquanto que o erro na velocidade final está próximo de 1%.

Para fazer o trabalho acima descrito começamos por um modelo de três camadas com mergulhos de, 30o, 45o e 60o, com o objetivo de mostrar a sensibilidade da migração com o erro no campo de velocidades. Um segundo modelo com três refletores planos horizontais em que a análise de velocidades é feita em famílias de tiro comum migradas em profundidade. Um terceiro modelo com camadas mergulhantes de 5o, 10o e 15o aproximadamente em que a análise de velocidades é feita em duas famílias de tiro comum migradas em profundidade separadas por uma distância apropriada, que proporcione superposição dos refletores. Um quarto modelo com refletor curvo onde faremos análise de velocidades em famílias de receptor comum em dados migrados em famílias de tiro comum.

A migração Reversa no Tempo é usada também com o objetivo de imagear estruturas com mergulho próximo de 90o, para isso migraremos “Turning Waves” em um modelo de falha com aproximadamente 80o de mergulho, em contacto com camadas que apresentam um gradiente vertical de velocidade.

Abstract

The conventional seismic processing uses velocity analysis based on normal moveout (NMO) equation, which is defined for flat horizontal reflectors. These velocities are normally used to perform migration before or after stack. The migration can be a tool to indicate the velocities. It allows to perform imaging and velocity analysis at one step.

In this paper we migrated the Shot Gathers using finite diference reverse time migration. The procedure starts with an initial migration using an initial velocity field and an error estimation. After this the velocity model is modified from top to bottom layers and the error function is measured. This process is repeately used to update the model until the velocity error is near zero. The process is similar for all velocity depth models.

In order to test the sensitivity of finite difference pre-stack reverse time migration to velocity error, we migrated common shot gathers with errors from 2 to 25% in interval velocities, and we stacked the output images in order to visualy evaluate the continuity of reflector. From this we can conclude that for a fixed error the image degrades with the increasing distance between the shot positions. The velocity analysis is based on the principle that, after prestack depth migration with correct velocity model, the image in a Common shot Gather is aligned with the reflector for a flat reflector. If the migration velocity is lower than the medium velocity, the event is located at lower depth than its real position and the reflector is curved upward, whereas if the migration velocity is higher than the medium velocity, the event is located at greater depth than its real position and the reflector is curved donwnward. The curvature of reflector imaging can be used as measure of the ratio between migration velocity and real velocity that we call g and that contains an information about velocity error. The data will be stacke in a window for many g values, the g value for maximum in st acked data will be used for updating the avarage velocity and interval velocity. We work with initial error in velocity greater than 20%, while the precision of the final velocity is less than 2%.

In this work we have a first model with three interfaces dipping 30o, 45o and 60o to show the sensitivity of migratio to the error in the velocity field. A second model with a horizontal flat reflector where we migrated and eprformed a velocity analysis in a common shot gather, a third model with a diping flat interfaces with dip near 5o, 10o and 15o in that the velocity analysis was done with two Common Shot gather migrated in depth and that has a appropriated distance between. A fourth model with a curved reflector where the data was migrated on Common Shot Gather domain and the velocity analysis was done on Common Receiver Gather domain.

The Reverse Time Migration is also used to image structures with dip near 90o, for this we migrated Turning Waves in a model of a normal fault dipping 80o in a medium with vertical velocity gradiente