Autor
Guimarães, Marco A. G. (1986)
Título
Análise de velocidade sísmica utilizando grandes afastamentos entre fonte e receptor em modelos de camadas planas 1-D e 2-D.
Data da aprovação
28.08.1986
Banca examinadora
Dr. Paul L. Stoffa (Orientador), Dr. Wulf F. Massell, Dr. Tadeus J. Ulrych.
Resumo

A análise de velocidade e profundidade exata para estruturas unidimensionais (1-D), pode ser realizada normalmente no domínio $τ$-p. Para o mapeamento completo das trajetórias do tempo de percurso neste domínio, são necessárias aquisiçães de grandes afastamentos fonte-receptor. A aquisição ESP (``Expanded Seismic Profile") vem sendo ultimamente realizada na exploração sísmica para a obtenção das velocidades de regiães profundas. A PETROBRÁS S. A. promoveu um levantamento desta espécie, de caráter experimental, na Plataforma Pará-Maranhão, devido à necessidade de formar imagens dos refletores subjacentes a uma espessa camada de carbonatos, de alta velocidade sísmica. A utilização dos métodos convencionais de análise de velocidade com base na equação hiperbólica de dois termos, é restrita, não compensando este tipo de aquisição. A transformação dos dados para o domínio sintético permite que a utilização de afastamentos maiores fonte-receptor seja mais covenientemente tratada. Com a análise do tempo de percurso nos modelos aproximadamente unidimensionais da plataforma Pará-Maranhão e bidimensionais da Bacia Potiguar, pode-se quantificar a validade da equação de dois termos nos domínios x-t e $τ$-p. O tempo de percurso despendido para uma onda plana propagar em um meio homogêneo acústico: pode ser descrito em termos das contribuiçães horizontal e vertical. Em modelos que apresentam camadas mergulhantes (2-D), o tempo de chegada, nos registros de mesmo receptor ou tiro, pode ser decomposto na contribuição em tempo da projeção vertical da profundidade abaixo da fonte ou receptor comum e na contribuição em tempo da projeção do afastamento X, no raio que chega à superfície (Pb1). No domínio CMP (Ponto Médio Comum) a contribuição horizontal é a média das projeçães do afastamento X, nos raios que saem e chegam à superfície e, a contribuição vertical refere-se às projeçães das profundidades abaixo do CMP nos raios ascendentes e descendentes. Assim desenvolveu-se a equação geral do tempo de percurso, que descreve as trajetórias no domínio x-t e $τ$-p, em modelos uni e bidimensionais. Para a inversão dos modelos 1-D com grandes afastamentos fonte-receptor desenvolveu-se o método dos segmentos o qual revelou resultados satisfatórios em dados sintéticos. Este método foi então aplicado nos dados da aquisição ESP. Utilizando a equação geral do tempo de percurso 2-D, desenvolveram-se métodos exatos de inversão das trajetórias $τ$-p para a obtenção das velocidades intervalares, profundidades e mergulhos, usando os dados de refração ou os dados de reflexão. A aplicação do método é simples e depende somente dos parâmetros observados no domínio $τ$-p.

Abstract

The exact velocity-depth analysis for 1-D structures can normally be done in the $τ$-p domain when we acquire large aperture data to enable the mapping of wide angle reflections. The ESP (Expanded Seismic Profiles) acquisition has been carrried out recently by PETROBRAS S.A. to obtain true velocity-structure nearby the 1-Pas-11 well. For these wide aperture seismic data classical methods of data interpretation fail since two term hyperbolic equations are involved. The error caused by the hyperbolic assumption would not justify the use of large offset acquisition. The transformation of the observational data to the domain of intercept time or vertical delay time and horizontal ray parameter p allows the use of large aperture data to be better treated. With travel time analysis in 1-D and 2-D models of Plataforma Pará-Maranhão and Potiguar basin respectively we quantify the validity of the two term Dix equations in the x-t and $τ$-p space. The travel time spent by a plane wave in a homogeneous acoustic medium can be described in terms of horizontal and vertical contributions. For models that present dipping layers (2-D), the travel time may be decomposed in vertical time source or receiver contribution and horizontal Pb1 contribution. In the CMP (Common Midpoint) domain the horizontal contribution refers to the average of horizontal contribution in Pa1 and Pb1. The vertical contribution depends on the thickness in the CMP position. Therefore, a general travel time equation for models with dipping layers, was developed. Full inversion of the velocity structure using segment method was carried out for the 1-D case. In 2-D case this method works reasonably well using the data in CMP domain. Using $τ$-p, an exact travel time inversion of interval velocities, depths and dips using refraction and reflection data was developed. To apply this method, it is only necessary to observe some points in $τ$-Pb1 curve. For the ESP data, it was used the segment method to recover the depths and interval velocities.