O objetivo principal da deconvolução é o aumento da
resolução temporal dos dados sísmicos. O sismograma
pode ser visto como a convolução entre o pulso sísmico
e a resposta impulsiva da Terra. A deconvolução obj etiva a
compressão do pulso de forma a rest ar no traço sísmico
somente a função refletividade (Yilmaz, 1987), ou seja, o sinal
que seria registrado se o pulso sísmico fosse um impulso único.
O método convencional, denominado de deconvolução
Wiener-Levinson (WL), é uma das etapas básicas utilizada para
o processamento de dados sísmicos na indústria do petroóleo.
Uma limitação deste método é o fato de que o
filtro, computado a partir dos coeficientes estimados da função
de autocorrelação (FAC) do pulso básico, é sempre
de fase mínima. Assim, quando o pulso sísmico não for
de fase mínima, o filtro não o reduzirá a um impulso
e o resultado final da deconvolução estará sempre
prejudicado.
Nesta dissertação, aplica-se um novo método de
deconvolução da assinatura da fonte (Porsani e Ursin, 1997)
que utiliza filtros com o mesmo espectro de amplitude do filtro de fase
mínima de WL e diferentes características de fase. O principal
objetivo foi investigar quais são os benefícios efetivos
decorrentes da aplicação deste novo método de
deconvolução, quando comparado ao método convencional.
O método, denominado de deconvolução de fase mist a,
não requer o conhecimento do pulso sísmico mas apenas o dos
coeficientes da FAC. Na geração dos filtros de fase mista são
utilizadas as soluções de sistemas Toeplitz não
simétricos, denominados de equações estendidas de
Yule-Walker (EYW) e cada filtro gerado é testado sobre uma ou mais
famílias de pontos comuns em profundidade (CDPs), tendo seu desempenho
medido com base na norma Lp dos dados deconvolvidos. O filtro de melhor
desempenho é aplicado sobre toda a linha sísmica.
Empregou-se o novo método na deconvolução
pré-empilhamento, pós-empilhamento e na análise de
velocidades de dados sísmicos marítimos e terrestres. Verificou-se,
através de inúmeros exemplos, que a deconvolução
com os filtros de fase mista aumenta, de forma significativa, a
resolução das reflexões sísmicas nas famílias
CDPs e, por conseguinte, das seções empilhadas finais. Vários
exemplos ilustram o aumento de resolução e de continuidade
lateral dos refletores, comparando-se ao método WL. O aumento de
resolução é evidenciado
nos gráficos de semblance dos CDPs deconvolvidos, permitindo uma melhor
definição das velocidades de empilhamento.
O novo método de deconvolução de fase mista é
numericamente estável e de fácil im-plementação
computacional. Na forma como foi utilizado no presente trabalho, seu custo
computacional é praticamente igual ao do método convencional,
uma vez que um único filtro é aplicado em toda a seção.
Os resultados apresentados sugerem o emprego do método de
deconvolução de fase mista nas etapas rotineiras do processamento
de dados sísmicos da indústria do petróleo.
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The task of deconvolution is to improve the temporal resolution of seismic
traces. The seismogram can be understood as the convolution of a seismic
wavelet with the earth's impulse response. The deconvolution tries to compress
the wavelet in order to leave only the earth's reflectivity in the seismic
trace (Yilmaz, 1987).
The Wiener-Levinson deconvolution is one of the basic steps of seismic data
processing. The filter, computed from the estimated auto-correlation coefficients
of the basic wavelet, is mininum-phase which presents a limitation. Therefore,
when the wavelet is not mininum-phase, the filter will not be able to reduce
it to a spike and deconvolution will not reach its goal.
A new wavelet deconvolution method developed by Porsani and Ursin (1997)
is used in this work. This method generates filters with the same amplitude
spectrum of the mininum-phase Wiener-Levinson filter and different phase
caractheristics. A comparative study of this method with the conventional
one was the main goal of this work.
The new method, called mixed-phase deconvolution, doesn't need wavelet's
knowledge but only an estimate of its auto-correlation coefficients. In order
to obtain the mixed-phase filters the solutions of nonsymmetric Tooplitz
systems are used. These systems are called extended Yule-Walker systems of
equations. Each filter is apllied in one or more CDP's gather. The best filter
is found based on the maximum of the Lp norm of the deconvolved data. The
best filter is applied in the whole seimic line.
The mixed-phase deconvolution method was applied in pre-stacking, post-stacking
and velocity analysis of land and marine seismic data. As several numerical
examples show, mixed-phase deconvolution improves the seismic reflection
resolution in CDP's gathers and in the stacked sections. Several examples
show~improvement of temporal and spatial reso-lution of the seismic reflections,
when compared with the minimum-phase Wiener-Levinson deconvolution method.
Semblance graphics of deconvolved CDP's gathers show this improve-ment and
allow for good definition of stacking velocities. The new method of mixed-phase
deconvolution is numerically stable and of easy implementation. As it was
used in this work, with only one filter applied in the whole section, its
computational cost is basically equal to the conventional method.
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