Mestrado - Claudio Floridia

Universidade Federal da Bahia

Curso de Pós-Graduação em Geofísica

Dissertação de Mestrado

Floridia, Claudio (1998)

Efeitos da anisotropia na análise de AVO.

Data de Aprovação: 29.10.1998

Banca Examinadora: Dr. Telesson Neves Teles (Orientador), Dr. Amin Bassrei, Dr. Alcides Aggio Sobrinho.

RESUMO O método do raio em sua aproximação de ordem zero permite escrever a amplitude sísmica em meios anisotrópicos estratificados como o produto de três fatores: a diretividade, o espalhamento geométrico e o coeficiente de reflexão. A diretividade caracteriza a distribuição inicial de energia da fonte no meio em questão. O espalhamento geométrico é relacionado com a propagação da frente de onda e o coeficiente de reflexão diz respeito à partição da energia nas interfaces. O estudo da influência da anisotropia na análise de AVO tem se limitado somente ao último dos fatores acima. Nessa dissertação procura-se analisar de modo completo a influência da anisotropia sobre todos os três fatores, em conjunto e isoladamente, e seus efeitos sobre a análise de AVO. Para tanto, consideramos uma interface plana que separa dois meios homogêneos e anisotrópicos com simetrias transversalmente isotrópicas e ortorrômbicas, as quais são as mais comuns em sísmica de reflexão.
O método apresentado é geral, tendo apenas as limitações inerentes ao método do raio. Os estudos realizados revelam que os efeitos do espalhamento geométrico predominam no caso em que a refletividade para incidência normal é elevada e negativa. Nos casos em que esta é positiva, esse fator é sobrepujado pela própria variação angular dos coeficientes de reflexão. Mostra-se também que a simples rotação do eixo de simetria da camada anisotrópica pode reverter a resposta esperada de AVO. Os efeitos devidos à diretividade, pouco expressivos para reflexão qP-qP, tornam-se importantes no caso qSV-qSV. Por fim, mostra-se que no caso de refletividade para incidência normal elevada e negativa mostra-se que as correções isotrópicas usuais do espalhamento geométrico devem ser substituídas pela correção anisotrópica, em virtude da grande diferença existente entre elas. Deve-se também incluir a correção anisotrópica de diretividade apesar de sua menor influência na reflexão qP-qP. O estudo lança também a possibilidade da inversão de parâmetros de anisotropia por meio das amplitudes de ondas qSV.

ABSTRACT Seismic amplitude in anisotropic stratified media can be expressed as a combination of three factors by means of the zero order approximation ray method: the directivity, the geometrical spreading and the reflection coefficient. The directivity characterizes the initial energy distribution from the source. Geometrical spreading is related to wave propagation and the reflection coefficient gives the energy partition at the subsurface interfaces. The study of the anisotropy effects on AVO analysis has been restricted to the last factor. In this investigation we study the influence of each one of these factors on the reflected amplitude. We consider a plane interface model consisting of two homogeneous and anisotropic media. Although we considered the transversely isotropic and ortorrombic symmetries, the method is general within the limitations of the ray theory.
In the simulations done we see that effects of geometrical spreading are predominant in the case of highly negative reflectivity. In the cases of positive reflectivity this factor is less expressive than angular variation of the reflection coefficient. We also note that a simple rotation in the symmetry axis of the anisotropic layer can reverse the amplitude behavior and the AVO gradient. The effects due to the directivity factor are not expressive in the qP-qP reflection but are significant in the qSV-qSV case. When reflectivity is highly negative we show that usual isotropic corrections of geometrical spreading must be substituted by the anisotropic ones because of the great difference between these quantities and the high weight of this factor in the amplitude response. The anisotropic directivity correction factor even with minor effect on the qP-qP reflection must also be included. Our study makes possible the inversion of anisotropic parameters by means of the qSV amplitude information.

	Floridia, Claudio (1998)
	Efeitos da anisotropia na análise de AVO.
	Data de Aprovação: 29.10.1998
	Banca Examinadora: Dr. Telesson Neves Teles (Orientador), Dr. Amin Bassrei, Dr. Alcides Aggio Sobrinho.
RESUMO	O método do raio em sua aproximação de ordem zero permite escrever a amplitude sísmica em meios anisotrópicos estratificados como o produto de três fatores: a diretividade, o espalhamento geométrico e o coeficiente de reflexão. A diretividade caracteriza a distribuição inicial de energia da fonte no meio em questão. O espalhamento geométrico é relacionado com a propagação da frente de onda e o coeficiente de reflexão diz respeito à partição da energia nas interfaces. O estudo da influência da anisotropia na análise de AVO tem se limitado somente ao último dos fatores acima. Nessa dissertação procura-se analisar de modo completo a influência da anisotropia sobre todos os três fatores, em conjunto e isoladamente, e seus efeitos sobre a análise de AVO. Para tanto, consideramos uma interface plana que separa dois meios homogêneos e anisotrópicos com simetrias transversalmente isotrópicas e ortorrômbicas, as quais são as mais comuns em sísmica de reflexão. O método apresentado é geral, tendo apenas as limitações inerentes ao método do raio. Os estudos realizados revelam que os efeitos do espalhamento geométrico predominam no caso em que a refletividade para incidência normal é elevada e negativa. Nos casos em que esta é positiva, esse fator é sobrepujado pela própria variação angular dos coeficientes de reflexão. Mostra-se também que a simples rotação do eixo de simetria da camada anisotrópica pode reverter a resposta esperada de AVO. Os efeitos devidos à diretividade, pouco expressivos para reflexão qP-qP, tornam-se importantes no caso qSV-qSV. Por fim, mostra-se que no caso de refletividade para incidência normal elevada e negativa mostra-se que as correções isotrópicas usuais do espalhamento geométrico devem ser substituídas pela correção anisotrópica, em virtude da grande diferença existente entre elas. Deve-se também incluir a correção anisotrópica de diretividade apesar de sua menor influência na reflexão qP-qP. O estudo lança também a possibilidade da inversão de parâmetros de anisotropia por meio das amplitudes de ondas qSV.
ABSTRACT	Seismic amplitude in anisotropic stratified media can be expressed as a combination of three factors by means of the zero order approximation ray method: the directivity, the geometrical spreading and the reflection coefficient. The directivity characterizes the initial energy distribution from the source. Geometrical spreading is related to wave propagation and the reflection coefficient gives the energy partition at the subsurface interfaces. The study of the anisotropy effects on AVO analysis has been restricted to the last factor. In this investigation we study the influence of each one of these factors on the reflected amplitude. We consider a plane interface model consisting of two homogeneous and anisotropic media. Although we considered the transversely isotropic and ortorrombic symmetries, the method is general within the limitations of the ray theory. In the simulations done we see that effects of geometrical spreading are predominant in the case of highly negative reflectivity. In the cases of positive reflectivity this factor is less expressive than angular variation of the reflection coefficient. We also note that a simple rotation in the symmetry axis of the anisotropic layer can reverse the amplitude behavior and the AVO gradient. The effects due to the directivity factor are not expressive in the qP-qP reflection but are significant in the qSV-qSV case. When reflectivity is highly negative we show that usual isotropic corrections of geometrical spreading must be substituted by the anisotropic ones because of the great difference between these quantities and the high weight of this factor in the amplitude response. The anisotropic directivity correction factor even with minor effect on the qP-qP reflection must also be included. Our study makes possible the inversion of anisotropic parameters by means of the qSV amplitude information.