Recentemente, uma aproximação implícita do tempo de trânsito foi proposta para simular seções ZO para ondas monotípicas em meios anisotrópicos, a chamada superfície refletora comum implícita (i-CRS). 48 Figura 30 - Comparação do traço sísmico relativo apenas às múltiplas reflexões da seção original com o traço correspondente ao empilhamento do i-CRS. 51 Figura 34 - Comparação do traço sísmico relativo apenas às múltiplas reflexões da seção original com o traço correspondente ao empilhamento do i-CRS.
Existem vários métodos de agregação que simulam seções ZO usando diferentes tipos de aproximações de tempo de trânsito. Em busca de uma aproximação do tempo de trânsito que melhore a aproximação CRS de segunda ordem, Höcht et al. 1999) considerou a reflexão de uma interface como um conjunto contínuo de elementos de reflexão circulares que oscilam o refletor original. Para esta comparação, os autores utilizaram dados sintéticos e sugeriram que esta nova aproximação pode fornecer uma melhor aproximação dos verdadeiros tempos de trânsito de eventos de reflexão ou difração do que a aproximação CRS convencional.
O método sísmico
Sistema sísmico
A trajetória do raio começa na fonte 𝑆, atinge o refletor ∑𝑅, representado pelas alterações nas propriedades elásticas das rochas (interface), no ponto de reflexão 𝑅 e retorna à superfície no receptor 𝐺, onde é registrada durante um certo intervalo de tempo passado desde o início da emissão da fonte, descrevendo a trajetória 𝑆𝑅𝐺. O número total de dados registrados é chamado de dados de cobertura múltipla, pois o mesmo ponto subterrâneo é registrado diversas vezes. Ao chegar a uma interface, parte da energia emitida pela fonte é refletida de volta à superfície e registrada no receptor.
Os receptores recebem uma série de pulsos refletidos (traços sísmicos), cuja modulação de amplitude é função da distância percorrida e dos coeficientes de reflexão das diversas interfaces.
Configurações sísmicas
Common-Offset (CO) ou Afastamento Comum
Os traços são obtidos deslocando um único par fonte-receptor a uma distância constante ao longo da linha sísmica (Figura 3). Existe um arranjo especial dentro desta configuração, denominado Zero Offset (ZO), onde, como o nome sugere, a distância entre fonte e receptor é igual a 0, ou seja, as coordenadas 𝑥𝑆 e 𝑥𝐺 coincidem (Figura 4). Esta configuração não pode ser realizada em aquisições sísmicas reais, mas pode ser simulada utilizando métodos de empilhamento, que serão descritos posteriormente.
Imaginemos agora que tal experiência é repetida com pares coincidentes de fonte e receptor dispostos em uma série de pontos próximos e regularmente espaçados ao longo da superfície. Esta imagem é conhecida como Zero Offset Section (ZO), pois em sua configuração não há separação entre cada par fonte e receptor.
Common-Midpoint (CMP) ou Ponto Médio Comum
Common-Shot (CS) ou Fonte Comum
Reflexões múltiplas
Classificação das reflexões múltiplas
Os múltiplos de caminho curto estão relacionados às reflexões primárias conforme aparecem logo após elas. A reflexão múltipla é chamada de simétrica se seus segmentos do feixe elementar são refletidos e emitidos ao longo de trajetórias circulares idênticas. Múltiplos de superfície livre são aqueles refletidos na interface solo/ar ou água/ar.
Um tipo especial deste tipo de múltiplo é o chamado múltiplo do fundo do mar devido aos elevados coeficientes de reflexão nas interfaces entre água/ar e água/fundo do mar. A reflexão fantasma é uma característica múltipla da geometria dos levantamentos sísmicos onde a fonte e o receptor estão abaixo da superfície. As curvaturas da frente de onda são amplamente utilizadas para explicar inúmeros problemas na exploração sismológica, como problemas de tempo de trânsito reverso (SHAH, 1973; HUBRAL; KREY, 1980).
Por exemplo, eles podem ser usados para calcular velocidades de intervalo a partir de velocidades de dobramento ou velocidades de migração. Estas curvaturas também podem ser úteis ao recuperar a curvatura dos refletores em profundidade, ao realizar migração no tempo ou em profundidade. As leis da curvatura também podem ser usadas para calcular soluções aproximadas de espalhamento geométrico de ondas usando o método de feixe (ČERVENÝ; . RAVINDRA, 1971).
As curvaturas da frente de onda podem ser expressas analiticamente em termos dos parâmetros ao longo do raio normal (HUBRAL; KREY, 1980). O cálculo dessas curvaturas em qualquer ponto de um raio arbitrário está intimamente ligado às leis de transmissão e reflexão, uma vez que a curvatura da frente de onda que se propaga através de um sistema sísmico pode mudar devido à propagação na camada com velocidade constante (Figura 13), devido a transmissões (Figura 14) e reflexões (Figura 15) nas interfaces.
Lei de propagação
Lei de transmissão
Lei de reflexão
Convenção de sinais
Os coeficientes de aproximações de tempo de trânsito parabólico, hiperbólico e não hiperbólico ou atributos de frente de onda fictícios podem ser expressos pelo ângulo de incidência, 𝛽0, o raio normal e os raios de curvatura 𝑅𝑁 e 𝑅𝑁𝐼𝑃 do chamado valor normal. ondas (N) ou ponto de incidência normal (NIP) (HUBRAL, 1983). As ondas N e NIP são ondas fictícias que partem do refletor no tempo zero próximo ao ponto NIP e se propagam para cima com uma velocidade igual à metade da velocidade do meio. O ponto NIP representa o ponto de incidência do raio normal do ponto central 𝑥0 na superfície.
A onda N é caracterizada por uma frente de onda que começa na vizinhança do refletor próximo ao ponto NIP (Figura-b). Da mesma forma, uma onda NIP é definida como uma onda que começa como uma fonte pontual em um ponto NIP (Figura-c). Os atributos da frente de onda são obtidos com base na teoria dos raios paraxiais.
Na modelagem, os atributos da frente de onda podem ser propagados através de leis de refração e reflexão que obedecem à lei de Snell.
Reflexões primárias
Finalmente, temos os raios de curvatura da frente de onda hipotética considerada para o ponto de observação 𝑂0 dado por 𝑅𝐼0. Cada ponto localizado na interface do subsolo é conectado pela posição de saída 𝑥0 e tempo de trânsito 𝑡0 no raio NIP a um ponto 𝑃(𝑥0𝑡0) na seção ZO como mostrado na Figura 18. Quando aplicamos este algoritmo a todos os pontos localizados no interfaces na subsuperfície e atribuindo os parâmetros resultantes aos 𝑃0 pontos na seção ZO, teremos os parâmetros para todos os eventos de reflexão primária associados aos 𝑃0 pontos.
Reflexões múltiplas
Isto dará todos os ângulos de incidência e transmissão para todas as interfaces (𝑖 = 1 … 𝑛 − 1) e o ângulo de saída 𝛽0 no ponto 𝑂0 na superfície.
Definição
O empilhamento Common-Midpoint (CMP)
Este método utiliza como único parâmetro a velocidade da pilha, que é determinada pelo processo interativo de análise de velocidade realizado na família de sismogramas CMP (Figura 21).
O empilhamento multiparamétrico
O empilhamento sísmico Common-Refletion-Surface (CRS)
Uma extensão do empilhamento CMP é o método denominado Superfície de Reflexão Comum (CRS). O CRS aumenta ainda mais esta relação ao adicioná-la não apenas a todos os desvios, mas a todos os pontos médios. Isso significa que todas as propriedades nas proximidades da família de propriedades CMP estão incluídas em uma superfamília de propriedades.
Como o tempo de trânsito geralmente varia não apenas com a distância, mas também com o ponto médio, a trajetória de coleta não é mais uma curva, mas uma superfície (Figura 22). Para descrever com precisão a verdadeira resposta de reflexão cinemática de um refletor, o número de parâmetros que controlam a superfície de deslocamento deve ser aumentado (SCHWARZ, 2011). 𝑅𝑁𝐼𝑃 e 𝑅𝑁 são os raios de curvatura de duas ondas hipotéticas, a primeira das quais vem de uma fonte pontual fictícia localizada no ponto de incidência normal (NIP) do refletor (onda NIP), a segunda é o resultado de uma explosão do refletor experimente próximo ao NIP (onda normal).
Apesar de ser um subproduto do empilhamento, o conhecimento desses atributos permite a construção de um modelo de macrovelocidade (DUVENECK, 2004) e possibilita a entrega eficiente de múltiplos nos dados (DÜMMONG; GAJEWSKI, 2008). O único conhecimento a priori da velocidade para aproximar o tempo de trânsito do CRS é a velocidade próxima à reta de coleta 𝑣0. Assim, com as coordenadas 𝑥𝑚 e ℎ bem definidas e com os três parâmetros cinemáticos (𝛽0, 𝑅𝑁𝐼𝑃 e 𝑅𝑁) bem determinados para um ponto de amostragem 𝑃0(𝑥0, 𝑥0, 𝑥 0, 𝑡), aproximadamente a superfície CRS.
Empilhamento sísmico Common-Reflection-Surface implícito (i-CRS)
O empilhamento i-CRS consiste em somar as amplitudes dos traços sísmicos em dados de cobertura múltipla ao longo da superfície definida pela aproximação implícita do tempo de trânsito do CRS que melhor se ajusta aos dados. Para testar o desempenho do método de empilhamento i-CRS em termos de seu potencial para simular eventos de reflexão simétrica primária e principalmente múltipla, um modelo 2-D que consiste em duas camadas homogêneas em um meio espaço e separadas por interfaces ligeiramente curvas (Figura 24 ). O resultado da simulação da seção ZO com o método sísmico de empilhamento i-CRS é apresentado na Figura 26. Podemos observar a presença de reflexões primárias e reflexões múltiplas (com menor amplitude) geradas na segunda camada.
Comparando a seção ZO original (Figura 25) com a seção ZO simulada com o empilhamento sísmico i-CRS (Figura 26), observamos boa imagem dos eventos, tanto reflexões primárias quanto reflexões múltiplas. A seguir, para destacar as múltiplas reflexões simétricas obtidas com o software SEIS88 (Figura 25) e aquelas simuladas com o método i-CRS (Figura 26), foi aplicado um ganho, definido por 'é visualizado um zoom ampliado (Figuras 27 e 28). O método de empilhamento i-CRS proporciona um bom desempenho na simulação de múltiplas reflexões simétricas (Figura 28) em relação ao sismograma original (Figura 27).
As múltiplas reflexões simétricas aparecem com amplitudes muito baixas devido à perda de energia com as sucessivas reflexões sofridas antes de serem registradas. Em relação às reflexões múltiplas simétricas, que perdem energia com a profundidade, elas foram destacadas na Figura 30. Temos uma boa recuperação da forma dos traços em relação ao trecho original referente às reflexões primárias, bem como o traço referente às reflexões simétricas. . reflexão múltipla (Figura 32), utilizando o método de empilhamento sísmico i-CRS.
Em relação às múltiplas reflexões simétricas destacadas na Figura 34, a recuperação do traço também foi satisfatória com o método i-CRS, pois seguiu o formato do traço original (com menor amplitude). A aproximação do tempo de trânsito i-CRS tem um bom desempenho na simulação de seções sísmicas ZO considerando as reflexões primárias e múltiplas simétricas. O método de empilhamento sísmico i-CRS apresenta-se como uma importante alternativa para simular seções com deslocamento zero (ZO) contendo reflexões múltiplas e primárias para diferentes deslocamentos.
Considere modelos 2-D com distâncias fonte-receptor superiores a 3 km para ver o desempenho da abordagem i-CRS no caso de múltiplas reflexões simétricas.
