O presente trabalho de dissertação aborda, através do domínio das ondas planas, duas novas metodologias para etapas importantes do processamento sísmico, que são as operações de atenuação de mútiplas do fundo do mar e de migração pré-empilhamento. Para o entendimento dessas duas novas técnicas são discutidas as teorias envolvidas, bem como suas respectivas implementações e resultados, esses últimos obtidos por intermédio de dados sintéticos e reais.

A metodologia para atenuação de múltiplas no domínio das ondas planas baseia-se na equação da onda, na medida que, a partir dos refletores primários, pode-se simular, no domínio tau-p, os eventos repetitivos e corrigí-los de amplitude e fase, através de um filtro modelador. A operação de remoção é finalmente completada quando essas múltiplas modeladas são subtraídas diretamente do registro original. Os resultados obtidos em dados sintéticos demonstran a aplicabilidade resgistra dessa técnica a modelos de camadas plano-horizontais (1-D), já que apenas nessas situações a periodicidade entre as primárias e suas múltiplas fica garantida em um mesmo parâmetro de raio. Entretanto, essa metodologia mostra excelentes resultados quando aplicada a dados reais, como no caso de uma linha sísmica da Noruega e outra do Golfo do México. Nesta última, com um grande domo de sal, a atenuação de múltiplas não se restringiu somente ao fundo do mar, funcionando satisfatóriamente também sobre reverberações internas à almofada de sal, produzindo um resultado superior ao da técnica tradicional de filtragem de mergulhos (filtro F-K), até mesmo quando a esse filtro foi adicionado o recurso de silenciamento dos afastamentos mais próximos.

A técnica de migração pré-empilhamento, inicialmente discutida em profundidade e também implementada em tempo, baseia-se na solução da equação acústica da onda. A partir da decomposição prévia do campo de ondas em componentes de ondas planas, pode-se efetuar a depropagação dessas ondas nos receptores, bem como fazer a continuação descendente dessas ondas a partir das posições assumidas pela fonte. Para isso, inicialmente, todos os registros de tiro são levados ao domínio tau-p e reagrupados em seções de parâmetros de raio comum, onde uma simples transformada Fourier, aplicada no espaço e no tempo, deixa essas seções no domínio w-k_s (freqüência - número de onda de fonte), onde trabalha o operador de extrapolação do tipo ``phase-shift'', semelhante ao da migração pré-empilhamento de (Yilmaz80}. A imagem em profundidade é obtida quando são somadas as diversas seções migradas de parâmetro de raio constante. A extensão deste método para meios com variação lateral de velocidade é feita através de uma correção de fase aplicada em cada passo de profundidade (Dz), que guarda semelhança com a técnica empregada na migração pós-empilhamento conhecida como ``split-step'' (Stoffa90). Os resultados obtidos em dados sintéticos, aplicados em diversos modelos em profundidade, inclusive com variação vertical e horizontal de velocidade (2-D), bem como aplicados em tempo, mas apenas como gradiente vertical (1-D), foram considerados muito bons. Entretanto, quando esse método foi aplicado em dados reais, a exemplo da linha sísmica do Golfo do México, os resultados obtidos pela migração pré-empilhamento, tanto para velocidade intervalar em profundidade, como para velocidade intervalar em tempo ou mesmo RMS em tempo, não corresponderam ao esperado, em virtude dos respectivos campos de velocidade utilizados nestas migrações não serem adequados. Haja vista, que esses campos foram determinados a partir de análise de velocidade convencional, de forma que esta técnica não considera, no cômputo das velocidades, a influência dos diversos parâmetros de raio, principalmente os parâmetros de raio com valores mais elevados, relativos aos eventos com maior inclinação. A elaboração de novas análises de velocidade, evitando essas deficiências, poderia ser feita através de técnicas de análise de velocidade por migração, principalmente para o caso do campo de velocidade intervalar em profundidade, e não por intermédio de conversões tempo-profundidade, acrescidas de posteriores interpolações, como as que foram feitas para a aplicação desta metodologia em dado real, o que com certeza produziria uma melhor resposta nos resultados obtidos por essas migrações de seções de mesmo parâmetro de raio.

New approaches into two important techniques of seismic processing are shown in the plane wave domain; namely sea-floor multiples suppression and prestack migration. The theory underlying these procedures is discussed and their results obtained through synthetic and real data are shown.

The procedure for multiple attenuation in the plane wave domain is based on the wave equation so that the primary reflection can be used to simulate multiple events in tau-p domain. After this, the amplitude and phase of these reverberations can be corrected by using a matching filter. This operation is completed when modeled and corrected multiples are subtracted from original data. On synthetic data from plane-horizontal model this multiple suppression approach works quite well, because the periodicity between primary and multiples in tau-p domain can be guaranteed over the same offset ray parameter. However, even when this task was applied over real data of seismic lines from Norway and the Gulf of Mexico, the results were positive. On the Mexican seismic line, which has a salt dome, the multiple attenuation worked well not only for the sea-floor but also for the reverberations on top and bottom of the salt dome and for the peg-leg from these two interfaces. The results with the multiple attenuation method presented here were compared with the results from convencional multiples removal by dip filtering (F-K filter) with internal mute, and gave the best results.

The prestack migration technique in the plane wave domain is based on the solution of acoustic wave equation. Initially the shot gathers are transformed to tau-p domain and sorted on common offset ray parameter sections. After that, these sections are transformed to frequency - source wavenumber domain (w-k_s) by a simple Fourier transform in order to apply the prestack migration operator, which works as the phase-shift poststack migration technique (Gazdag78) and similar to the prestack migration procedure of (Yilmaz80). The image is obtained when all common offset ray parameter migrated sections are summed. The prestack migration operator can also accept lateral velocity (2-D) as long as a phase correction is applied as split-step migration procedure (Stoffa90).  Different synthetic data were migrated in depth and also in time, and the results were considered very good. On the other hand, the results weren't the expected for real data from the Gulf of Mexico and the main reason for that were the velocity fields used on it. The velocity fields used on these prestack migrations were obtained by traditional 1-D semblance velocity analysis so that this procedure does not consider the influence of many offset ray parameters on it, mainly the ray parameters related to diping events. The elaboration of new velocity analysis that take into account these limitations could be done by velocity analysis migration methods, avoiding the time-depth conversions, and certainly it would show a better result for common offset ray parameter migrated sections.