Deconvolución sísmica

Digital Imaging and Deconvolution: The ABCs of Seismic Exploration and Processing

Series	Geophysical References Series
Title	Digital Imaging and Deconvolution: The ABCs of Seismic Exploration and Processing
Author	Enders A. Robinson and Sven Treitel
Chapter	10
DOI	http://dx.doi.org/10.1190/1.9781560801610
ISBN	9781560801481
Store	SEG Online Store

La "deconvolución sísmica" es un término general para los métodos de deconvolución diseñados para eliminar los efectos que tienden a enmascarar los eventos primarios reflejados en un sismograma. Dichos efectos de enmascaramiento pueden ser producidos por la propia tierra (en forma de absorción, reverberación (múltiples reflexiones) y efecto fantasma), mientras que otros efectos de enmascaramiento resultan de la fuente y el receptor sísmicos. Para deconvolucionar los datos sísmicos, primero debemos proporcionar ciertos parámetros requeridos. Luego podemos diseñar y aplicar filtros de deconvolución. El desarrollo de un modelo de la tierra estratificada es básico para comprender la decon

Un pozo petrolero perforado en una cuenca sedimentaria revelará la estratificación de los sedimentos. Cuando una onda de energía unitaria golpea una interfaz entre dos capas, parte de la energía se refleja y el resto se transmite. La cantidad de energía reflejada depende del coeficiente de reflexión de la interfaz. Si graficamos los coeficientes de reflexión de todas estas interfaces como una función del tiempo de viaje en ambos sentidos, obtenemos la llamada función de reflectividad. Esta reflectividad proporciona información vital sobre la estructura geológica. En el caso ideal de capas distintas y bien definidas, esta función de reflectividad consistiría en un pip en cada interfaz. El tamaño de dicho pip sería igual al valor del coeficiente de reflexión en esa interfaz. Las magnitudes de la mayoría de los coeficientes de reflexión encontrados en la exploración petrolera son pequeñas, generalmente mucho menores que uno. Para el caso simplificado de no haber múltiplos ni pérdidas de transmisión, se puede obtener un modelo poderoso del sismograma de reflexión uniendo la ondícula de la fuente a cada pip en la función de reflectividad.

En el Capítulo 9, en nuestra discusión de las ecuaciones 28 y 29 de ese capítulo, examinamos el modelo convolucional Failed to parse (SVG (MathML can be enabled via browser plugin): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): x= s*a*m*i*\varepsilon , donde s es la fuente sísmica (o firma), a es el operador de absorción sísmica intrínseca, m es la respuesta de reflexión múltiple, i es la respuesta del instrumento y Failed to parse (SVG (MathML can be enabled via browser plugin): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): \varepsilon es la reflectividad. (Tenga en cuenta que en este libro, utilizamos el símbolo a de dos maneras: como el inverso de la wavelet de retardo mínimo b y como el operador de absorción. El significado se aclara por el contexto en el que aparece el símbolo). La firma y la respuesta del instrumento están más sujetas a nuestro control, por lo que generalmente se pueden medir o estimar. En tales casos, estas respuestas se pueden eliminar con métodos de deconvolución de firma, como se describe en el Capítulo 9.

Por otra parte, la tierra controla la naturaleza tanto de la absorción sísmica intrínseca como de la respuesta de reflexión múltiple, por lo que no se manejan tan fácilmente. En el Capítulo 14, tratamos la absorción sísmica, por lo que la descuidaremos aquí. Como resultado, nos quedamos con un modelo convolucional más simplificado dado por la traza sin firma Failed to parse (SVG (MathML can be enabled via browser plugin): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): z= m*\varepsilon . La deconvolución sísmica se basa en este modelo convolucional simple. Podemos pensar en la reflectividad Failed to parse (SVG (MathML can be enabled via browser plugin): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): \varepsilon como la entrada del filtro, la ondícula m como la respuesta al impulso del filtro y la traza sin firma z como la salida del filtro. En este modelo, asumimos que la serie de reflectividad Failed to parse (SVG (MathML can be enabled via browser plugin): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): \varepsilon es blanca y que la respuesta de reflexión múltiple m es una ondícula de fase mínima. El objetivo de la deconvolución en el presente modelo es eliminar los múltiplos del sismograma observado, obteniendo así el sismograma ideal (es decir, la función de reflectividad). Para describir cómo funciona la deconvolución en la práctica, debemos justificar nuestro modelo. Para ello, consideraremos la Tierra como una pila de capas sedimentarias.

Muchos de los grandes yacimientos petrolíferos descubiertos en los primeros tiempos de la prospección sísmica se encontraban en zonas que producían sismogramas dignos de un libro de texto. Dichos sismogramas mostraban hermosas reflexiones primarias que representaban con precisión la estructura sedimentaria, porque en esas zonas las capas sedimentarias se caracterizaban por interfases con coeficientes de reflexión pequeños y no correlacionados (es decir, interfases sin magnitudes de reflectividad importantes). En otras palabras, esas zonas sísmicas favorables no contenían interfases importantes que dieran lugar a fuertes reflexiones múltiples en el rango de profundidad de interés. Debido a la pequeñez y aleatoriedad de la reflectividad en estas columnas sedimentarias, las múltiples tendían a interactuar destructivamente entre sí, con el efecto neto de que no tendían a aparecer múltiples fuertes.

En tierra, la situación era muy diferente en las zonas donde los múltiples más importantes se originaban en capas de piedra caliza cercanas a la superficie. En el mar, la situación también era diferente: la capa de agua introducía una fuerte energía múltiple en forma de las llamadas reverberaciones múltiples. En aquel entonces, los sismogramas que contenían tales reverberaciones inducidas por la capa de agua se conocían como registros de “resonancia” o “canto”.

Cuando existen una o más interfases fuertemente reflectantes en la columna sedimentaria, comienzan a acumularse múltiples reflejos de estos reflectores que tienden a enmascarar los eventos primarios. Por ejemplo, en la exploración marina, la capa de agua representa un medio no atenuante delimitado por dos interfases fuertemente reflectantes, por lo que representa una trampa de energía. Un pulso sísmico generado en esta trampa de energía se reflejará sucesivamente entre las dos interfases. Esas reverberaciones del agua oscurecerán los reflejos que llegan desde horizontes más profundos debajo de la capa de agua. En tierra, una capa profunda de piedra caliza delimitada por interfases fuertemente reflectantes también puede producir múltiples reflejos, que luego interfieren con los reflejos primarios.

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Modelado de la cola y modelado de la cabeza	Modelo convolucional por partes
Capítulo previo	Siguiente capítulo
Procesamiento de la ondícula	Algunas consideraciones
Tabla de contenido

También en este capítulo

• Modelos utilizados para la deconvolución
• Predicción de mínimos cuadrados y suavizamiento
• El filtro de error predicción
• Deconvolución de pico
• Deconvolución predictiva
• Modelado de la cola y modelado de la cabeza
• Modelo convolucional por partes
• Modelo convolucional variable en tiempo
• Modelo de coeficientes de reflexión aleatorios
• Implementación de la deconvolución
• Representación canónica
• Apéndice J: Ejercicios

Vínculos externos

find literature about Seismic deconvolution/es