A migração pré-empilhamento em profundidade representa atualmente um dos principais desafios da exploração sísmica. Embora a imagem da subsuperfície seja ainda obtida preferencialmente utilizando a migração Kirchhoff pré-empilhamento, devido à sua eficiência e flexibilidade, o rápido avanço na capacidade de processamento dos computadores promete um futuro promissor para as técnicas de migração baseadas na extrapolação de campos de ondas no domínio da freqüência e número de onda.

Técnicas de migração por deslocamento de fase implementadas no domínio das ondas planas apresentam-se como uma das alternativas disponíveis para gerar imagem em profundidade. Este domínio permite desenvolver algoritmos eficientes capazes de migrar com precisão dados com diferentes graus de complexidade, previamente decompostos em suas componentes de ondas planas. Além disso, estas técnicas são caracterizadas por preservarem os mergulhos e o conteúdo de freqüências dos dados, podendo ser aplicadas em meios com variação lateral de velocidade.

Nesta dissertação, extensões pré-empilhamento dos métodos de migração PSPI e ``Split-step'' foram desenvolvidos para migrar seções de parâmetro de raio de afastamento constante, selecionadas a partir de dados no domínio tau-p organizados em coleções de tiro comum. As técnicas realizam extrapolações descendentes dos campos de ondas das fontes e dos receptores através de rotações de fase nos domínios w-k e w-x utilizando operadores baseados na equação acústica da onda. A imagem final em profundidade é obtida através da aplicação das condições de imagem, representadas pela soma de todas componentes de freqüências de interesse e pela soma das várias seções de parâmetro de raio de afastamento migradas. Por trabalharem no domínio da freqüência e número de ondas estas técnicas são naturalmente paralelizáveis, podendo ser implementadas tanto para migrar dados pré-empilhamento em profundidade quanto para análise de velocidades.

A precisão e a eficiência das técnicas desenvolvidas foram avaliadas comparando os resultados obtidos através de testes em dados sintéticos 2-D com diferentes graus de complexidade. Em situações de moderado a fraco contrastes de velocidades e mergulhos acentuados as técnicas de migração PSPI e ``Split-step'' 2 reconstituiram e posicionaram corretamente os refletores gerando as melhores imagens dos modelos. Porém, em alguns casos a técnica PSPI necessitou de 5 velocidades de referência para gerar uma imagem equivalente àquela gerada pela técnica ``Split-step'' 2, exigindo um custo computacional maior. Portanto, a técnica de migração ``Split-step'' 2 possui as melhores condições para migrar dados nas situações apresentadas, pois apresentou a melhor relação custo benefício, ou seja, melhor balanço entre o custo computacional e a qualidade da imagem migrada.

Prestack depth migration is one of the main challenges for seismic exploration. Nowadays prestack Kirchhoff migration methods are preferentially used due to their computational efficiency and relative precision. However, the fast increase on processing capacibillity shall lead a promising future for 3D migration techniques based on the wave equation applied in wavenumber frequency domain .

Plane wave migration methods appeared more recently as one alternative to depth migration. The decomposition of the data in plane waves allows the development of efficient and accurate algorithms capable of imaging media with strong lateral velocity variations.

The prestack migration methods presented in this work are based on the PSPI and Split-step techniques and applicable for data previously decomposed on plane waves. These methods perform the downward continuation of all data by using phase rotation in both frequency-wave number (w-k) and frequency-space (w-x) domains through operators obtained from the solution of the acoustic wave equation. The final image is obtained by summing all migrated frequency components and offis obtained by summing all migrated frequency components and offset ray parameter sections.

The accuracy and efficiency of the prestack depth migration methods developed were tested and evaluated on several synthetic 2-D dataset showing different lateral contrast of velocity. These methods also can be implemented on parallel computer and its computational efficiency makes it feasible for velocity analyses procedure.