Deconvolución consiste en superficie
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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 | 11 |
| DOI | http://dx.doi.org/10.1190/1.9781560801610 |
| ISBN | 9781560801481 |
| Store | SEG Online Store |
La determinación automática de la estática puede basarse en un modelo consistente con la superficie (Taner y Koehler, 1981[1]). En un modelo de este tipo, un retraso $ R_{i} $ se asocia con el grupo de geófonos en la ubicación i, y un retraso 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/":): S_j se asocia con la fuente en la ubicación j. Dichos retrasos son causados por elevaciones variables, por profundidades y/o velocidades de sobrecarga variables y por otros factores.
El modelo consistente con la superficie no se limita simplemente a la determinación de los cambios de tiempo para la corrección de la estática. Para el caso del ajuste de amplitud consistente con la superficie, por ejemplo, suponemos una atenuación asociada con cada geófono y una atenuación asociada con cada fuente. El análisis posterior sigue básicamente el mismo procedimiento que el de la estática consistente con la superficie. De la misma manera, la extracción de wavelets, la deconvolución y otras operaciones pueden basarse en modelos consistentes con la superficie (Levin, 1989[2]; Cambois y Stoffa, 1992[3]).
Las condiciones de consistencia de la superficie no requieren que los cambios estáticos, la atenuación, etc. sean los mismos cuando un geófono está ubicado en el punto P que cuando la fuente está ubicada en P. Aunque es posible que no se conozca la cantidad de cambio de tiempo que se asociará con cualquier traza, los métodos de correlación cruzada brindan una forma de encontrar el cambio de tiempo de una traza en relación con la de otra. Tal cambio produce la alineación óptima de las dos trazas.
El modelo de deconvolución consistente con la superficie se basa en el concepto de que una ondícula sísmica se puede descomponer en sus cuatro componentes: su fuente, receptor, desplazamiento y componentes CMP. Para la deconvolución consistente con la superficie, se utiliza el siguiente modelo convolucional: La señal sísmica registrada puede considerarse como la convolución de la ondícula con la respuesta de la tierra. La respuesta de la tierra representa la función de reflectividad, así como algunos efectos indeseables, como la reverberación, la absorción y el efecto fantasma. La ondícula puede estar formada por cualquiera o todos sus cuatro componentes: ondícula de la fuente, la ondícula que representa la respuesta de los instrumentos y geófonos, una ondícula que representa el desplazamiento y una ondícula que representa la posición CMP. El objetivo de la deconvolución consistente con la superficie es estimar estas cuatro ondículas componentes y luego diseñar y aplicar filtros inversos para eliminarlas. Para los datos terrestres, normalmente se utilizan los cuatro componentes en la descomposición, pero normalmente solo se aplican las partes de disparo y receptor. Los receptores están en movimiento durante la adquisición marina, por lo que la agrupación de receptores comunes no es tan adecuada para los datos marinos. Sin embargo, en áreas con condiciones de fondo muy variables, el componente de receptor común es útil.
Originalmente, los datos de reflexión sísmica se deconvolucionaban utilizando operadores digitales de dos canales (Wadsworth et al., 1953)[4]. Robinson (1967[5]) presentó la teoría y el uso de los operadores multicanal. Hoy en día, los datos de reflexión sísmica generalmente se deconvolucionan utilizando operadores de un solo canal. Sin embargo, los operadores multicanal están comenzando a ser de uso general.
Promediar los espectros de potencia de varias trazas vecinas puede reducir la sensibilidad de la deconvolución de picos de un solo canal al ruido. Una técnica habitual calcula la media aritmética de los espectros de potencia de las trazas que pertenecen a un conjunto de datos comunes. El efecto de la fuente es el elemento común en todas las trazas del conjunto de datos comunes. Por lo tanto, el espectro de potencia promedio calculado representa el efecto de la fuente. Como resultado, un solo operador de deconvolución calculado a partir del espectro de potencia promedio eliminará el efecto de la fuente.
La misma técnica se puede aplicar a un conjunto de receptores comunes para eliminar el efecto del receptor. Además, la misma técnica se puede utilizar en un conjunto de CMP para eliminar el efecto del CMP. Finalmente, la misma técnica se puede utilizar en un conjunto de desplazamiento común para eliminar el efecto del desplazamiento común. Este proceso total se denomina deconvolución consistente con la superficie. Es decir, la deconvolución consistente con la superficie es una técnica que encuentra los espectros de potencia promedio para conjuntos de disparos comunes, conjuntos de receptores comunes, conjuntos de puntos medios comunes y conjuntos de desplazamiento común y luego utiliza esos espectros para calcular operadores de deconvolución que eliminan los efectos de disparo, receptor, punto medio y desplazamiento.
Según el modelo de superficie consistente, la ondícula sísmica es la convolución de una ondícula fuente, una ondícula receptora, una ondícula de punto medio y una ondícula de desplazamiento. Los espectros de potencia de estas ondículas se calculan promediando los espectros de potencia individuales en los conjuntos respectivos.
Existen varias formas de calcular el espectro de potencia promedio. Supongamos que los espectros de potencia calculados a partir de una recopilación son
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/":): \begin{align} {\Phi }_{{\rm 1}} { ,\ }{\Phi }_{2}{ ,\ldots ,\ }{\Phi }_n. \end{align} ()
Un tipo de promedio es la media aritmética:
$ {\begin{aligned}\Phi =\left({\Phi }_{1}+{\Phi }_{2}+\dots +{\Phi }_{n}\right)/n.\end{aligned}} $ ()
Otro tipo de media es la media geométrica:
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/":): \begin{align} \Phi = \sqrt{{\Phi }_{1}{\Phi }_{2}{\ldots \Phi }_n}. \end{align} ()
En el dominio log/Fourier, la media geométrica se convierte en
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/":): \begin{align} { \rm log\ }\Phi = \left({ \rm log\ }{\Phi }_{1}+{\rm \ log\ }{\Phi }_{2}+\ldots +{ \rm log\ }{\Phi }_n\right){ /2}. \end{align} ()
En conclusión, la deconvolución consistente con la superficie no solo tiene en cuenta la posición de la fuente y la posición del receptor, sino que también puede tener en cuenta el desplazamiento y el CMP. De hecho, se puede utilizar cualquier combinación de componentes de fuente, receptor, desplazamiento y CMP para el cálculo del espectro de potencia y la deconvolución.
Referencias
- ↑ Taner, M. T. y F. Koehler, 1981, Surface persistent corrections: Geophysics, 46, 17-22.
- ↑ Levin, S. A., 1989, Surface consistente deconvolution: Geophysics, 54, 1123-1131.
- ↑ Cambois, G., y P. Stoffa, 1992, Surface consistente deconvolution in the log/Fourier domain: Geophysics, 57, 832-840.
- ↑ Wadsworth, G. P., E. A. Robinson, J. G. Bryan y P. M. Hurley, 1953, Detection of reflections on sesmic records by linear operator: Geophysics, 18, 539-586.
- ↑ Robinson, E. A., 1967, Multichannel time series analysis with digital computer programs: Holden Day Press.
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