Tomografía sísmica
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| Series | Geophysical References Series |
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| Title | Digital Imaging and Deconvolution: The ABCs of Seismic Exploration and Processing |
| Author | Enders A. Robinson and Sven Treitel |
| Chapter | 3 |
| DOI | http://dx.doi.org/10.1190/1.9781560801610 |
| ISBN | 9781560801481 |
| Store | SEG Online Store |
La tomografía de tiempo de viaje sísmico es un método popular para el análisis de velocidad sísmica (p. ej., Lines, 1991[1]; Stewart, 1991[2]). Sus principios se esbozan en la Figura 6. La tomografía de tiempo de viaje puede proporcionar estimaciones de velocidad a partir de datos de reflexión de superficie o de pozo. El objetivo de la tomografía es obtener imágenes de las propiedades materiales internas de un cuerpo observando los campos de ondas que lo han atravesado. El método tomográfico se puede utilizar para estimar velocidades sísmicas a partir de información del tiempo de viaje y puede verse como un procedimiento de tres pasos, como se detalla a continuación.
¿Cuál es el primer paso en la tomografía? El primer paso es la "recopilación de datos": se miden los tiempos de viaje sísmico para varias posiciones de fuente/receptor (Figura 7). Este procedimiento consume mucho tiempo porque a menudo un geofísico debe seleccionar una multitud de eventos de los datos sísmicos manualmente para determinar los tiempos de viaje necesarios. Para datos sísmicos de buen comportamiento, los programas de seguimiento informático pueden hacer las selecciones automáticamente, lo que reduce en gran medida el esfuerzo invertido por el geofísico. Sin embargo, incluso con buenos datos, los tiempos de viaje resultantes de los programas de selección automática deben inspeccionarse visualmente para el control de calidad.
¿Cuál es el segundo paso de la tomografía? El segundo paso es el "modelado": se utilizan métodos de trazado de rayos sísmicos de acuerdo con un modelo de velocidad. Este modelo se emplea para encontrar expresiones para los tiempos de viaje, que son las llamadas ecuaciones de tiempo de viaje. El subsuelo se divide en celdas de alguna forma geométrica conveniente a las que se les asigna una configuración de velocidad inicial dada.
Ese modelo de velocidad inicial también puede permitir gradientes de velocidad tanto en dirección horizontal como vertical. Se utilizan métodos de trazado de rayos que obedecen a la Ley de Snell para que las trayectorias de rayos se curven correctamente. Resulta que el uso de la lentitud (o velocidad recíproca) simplifica las ecuaciones que se deben resolver porque entonces el tiempo de viaje en cada celda es igual al producto de la distancia recorrida en la celda por la lentitud en la celda. Una ecuación de tiempo de viaje expresa el tiempo de viaje total para una trayectoria de rayos como la suma de dichos productos para las celdas atravesadas.
El sistema de ecuaciones de tiempo de propagación para todas las trayectorias de rayos es "lineal en lentitud" para el caso especial de trayectorias de rayos rectas. En términos más generales, las trayectorias de rayos se curvan de acuerdo con la Ley de Snell, y luego los valores de distancia son funciones de la lentitud. En tales casos, el sistema de ecuaciones de tiempo de propagación se vuelve no lineal.
¿Cuál es el tercer paso de la tomografía? El tercer paso consiste en un "método de mejora iterativa" no lineal. En cada iteración, el conjunto de tiempos de viaje seleccionados obtenidos a partir de los datos sísmicos se compara con los tiempos de viaje calculados obtenidos a partir de las ecuaciones de tiempo de viaje. Las ecuaciones de tiempo de viaje requieren un modelo de velocidad o lentitud. Este modelo de velocidad comienza con una mejor estimación inicial. Para cada iteración, el error (por ejemplo, el error cuadrático medio) entre los dos conjuntos de tiempos de viaje se utiliza para actualizar el modelo de velocidad anterior. Es decir, en cada iteración, el vector de lentitud se ajusta de modo que los tiempos de viaje proporcionados por el modelo coincidan más estrechamente con los tiempos de viaje seleccionados. La iteración finaliza cuando se considera que la coincidencia es satisfactoria. El resultado es el modelo de velocidad final deseado.
¿Qué modelado se utiliza en la tomografía? La tomografía de transmisión implica el modelado de rayos que se transmiten sin reflexión desde una posición de fuente conocida a una posición de receptor conocida. La tomografía de transmisión se puede utilizar tanto en el perfilado de pozos transversales como en el perfilado sísmico vertical. En el caso de pozos transversales, las fuentes están en un pozo y los receptores en otro. En el caso de VSP, las fuentes están en la superficie de la tierra y los receptores están en el pozo.
¿Qué es la tomografía de reflexión? La tomografía de reflexión implica una transmisión bidireccional. Las ondas sísmicas de una fuente superficial se propagan a una interfaz desde la que se reflejan. Luego, las ondas se propagan de regreso a los receptores en una superficie de registro conveniente. Debido al problema de definir la posición del reflector, la tomografía de reflexión es más difícil de aplicar que la tomografía de transmisión. En la tomografía de reflexión, los tiempos de viaje del modelo trazados por rayos se corresponden con los tiempos de viaje seleccionados. El resultado de este método de mejora iterativa es una estimación de las velocidades de intervalo. Dichas estimaciones de velocidad son necesarias para producir imágenes confiables con métodos de migración sísmica. En este sentido, la tomografía y la migración son procesos complementarios.
¿Cómo se relaciona la migración con la tomografía? Para implementar la tomografía con éxito, se necesita una buena imagen de profundidad que represente los horizontes (reflectores). Se puede obtener una imagen de profundidad confiable mediante la migración. El resultado ideal de la tomografía es un modelo de velocidad confiable. Para llevar a cabo la migración, se necesita un modelo de velocidad confiable, y sabemos que dicho modelo se puede obtener con la tomografía. Y como ya dijimos, el resultado ideal de cualquier método de migración es una imagen de profundidad confiable que represente las interfaces de las capas (reflectores). Por lo tanto, gira y gira, y en consecuencia, los procesos de tomografía y migración se pueden usar de manera iterativa para producir modelos de velocidad confiables e imágenes de profundidad confiables.
Referencias
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|---|---|
| Análisis de velocidad | Coherencia |
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| Imágenes digitales | Muestreo |
También en este capítulo
- El método de sísmica de reflexión
- Interpretación sísmica
- Porosidad
- Pérdida por absorción y transmission
- La equación de onda
- Velocidad de onda
- Análisis de velocidad
- Coherencia
- Apéndice C: Ejercicios
Vínculos externos
| find literature about Seismic tomography - book/es |
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