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Migração com amplitude verdadeira em meios bidimensionais (2-D) e introdução ao caso 2,5-DURBAN, Jaime Antonio January 1999 (has links)
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Previous issue date: 1999 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nos últimos anos tem-se verificado através de várias publicações um interesse crescente em métodos de migração com amplitude verdadeira, com o objetivo de obter mais informações sobre as propriedades de refletividade da subsuperfície da terra. A maior parte desses trabalhos tem tratado deste tema baseando-se na aproximação de Born, como em Bleistein (1987) e Bleistein et al. (1987), ou na aproximação do campo de ondas pela teoria do raio como Hubral et al. (1991), Schleicher et al. (1993) e Martins et al. (1997). Considerando configurações arbitrárias de fontes e receptores, as reflexões primárias compressionais podem ser imageadas em reflexões migradas no domínio do tempo ou profundidade de tal modo que as amplitudes do campo de ondas migrado são uma medida do coeficiente de reflexão dependente do ângulo de incidência. Para realizar esta tarefa, vários algoritmos têm sido propostos nos últimos anos baseados nas aproximações de Kirchhoff e Born. Essas duas abordagens utilizam um operador integral de empilhamento de difrações ponderado que é aplicado aos dados da seção sísmica de entrada. Como resultado obtém-se uma seção migrada onde, em cada ponto refletor, tem-se o pulso da fonte com amplitude proporcional ao coeficiente de reflexão naquele ponto. Baseando-se na aproximação de Kirchhoff e na aproximação da teoria do raio do campo de ondas, neste trabalho é obtida a função peso para modelos bidimensionais (2-D) e dois e meio dimensionais (2,5-D) que é aplicada a dados sintéticos com e sem ruído. O resultado mostra a precisão e estabilidade do método de migração em 2-D e 2,5-D como uma ferramenta para a obtenção de informações importantes da subsuperfície da terra, que é de grande interesse para a análise da variação da amplitude com o afastamento (ângulo). Em suma, este trabalho apresenta expressões para as funções peso 2-D e 2,5-D em função de parâmetros ao longo de cada ramo do raio. São mostrados exemplos da aplicação do algoritmo de migração em profundidade a dados sintéticos 2-D e 2,5-D obtidos por modelamento sísmico através da teoria do raio usando o pacote Seis88 (Cervený e Psencík, 1988) e os resultados confirmaram a remoção do espalhamento geométrico dos dados migrados mesmo na presença de ruído. Testes adicionais foram realizados para a análise do efeito de alongamento do pulso na migração em profundidade (Tygel et al., 1994) e a aplicação do empilhamento múltiplo (Tygel et al., 1993) para a estimativa de atributos dos pontos de reflexão - no caso o ângulo de reflexão e a posição do receptor. / In the recent past years we have seen through various published papers an increasing interest in true amplitude migration methods, in order to obtain more informations about the reflectivity properties of the earth subsurface. The most part of these works has treated of this thema either based on Born approximation as given by Beistein (1987) and Bleistein et al. (1987), or on ray theoretical wavefield approximation as given by Hubral et al. (1991), Schleicher et al. (1993) and Martins et al. (1997). By considering arbitrary source-receiver configurations the compressional primary reflections can be imaged into time or depth-migrated reflections so that the migrated wavefield amplitudes are a measure of angle-dependent reflection coeffients. In order to do this various migration algorithms were proposed in the recent past years based on Born or Kirchhoff approach. Both of them treats of a weighted diffraction stack integral operator that is applied to the input seismic data. As result we have a migrated seismic section where at each reflector point there is the source wavelet with the amplitude proportinal to the reflection coefficient at that point. Based on Kirchhoff approach, in this thesis we derive the weight function and the diffraction stack integral operator for the two dimensional (2-D) and for the two and one half (2.5-D) seismic model and apply it to a set of synthetic seismic data in noise environment. The result shows the accuracy and stability of the 2-D and 2.5-D migration methods as a tool for obtaining important information about the reflectivity properties of the earth subsurface, which is of great interest for the amplitude versus offset (angle) analysis. In summary, we present an expressions for the 2-D and 2.5-D weights as a function of parameters along each ray branch of the in-plane trajectory. Moreover, we show examples of application of the true-amplitude depth migration algorithm to synthetic seismic data obtained by ray theory seismic modeling using the Seis88 package (Cervený e Psencík, 1988), in order to make a numerical analysis and to verify the stability and accuracy of the algorithm. The results confirmed the removal of the geometrical spreading from migrated data, even in presence of noise. Additional tests were performed for pulse distortion analysis in depth rnigrated sections (Tygel et al., 1994) and to obtain reflection points attributes by multiple diffraction stack (Tygel et al., 1993).
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Migração 3D no tempo usando a teoria dos raios paraxiaisQUEIROZ, Norcirio Pantoja 09 1900 (has links)
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Previous issue date: 1998 / O trabalho aqui apresentado visa o estudo da migração 3D no tempo, em amplitudes verdadeiras, de dados da seção afastamento nulo ("zero-offset"), usando a aproximação de segunda ordem do tempo de trânsito de difração. O processo de migração no tempo usa a função difração determinada, corretamente, através de mesmos parâmetros que controlam a função tempo de trânsito de reflexão, além do auxílio dos raios paraxiais. Os parâmetros que controlam a função tempo de trânsito de reflexão são determinados através de pelo menos nove medidas de tempo de trânsito, obtidas a partir de dados pré-empilhados (tiro comum, ponto médio comum - CMP, etc.). Determinada a função difração, pode-se fazer a migração sem a necessidade de que se conheça o modelo de velocidades, pois a função tempo de trânsito de difração, como definido neste trabalho, não necessita do mesmo. O espalhamento geométrico é removido através do processo de migração e aplicação de uma função peso aos dados da seção afastamento nulo. Juntamente com a função peso, aplicou-se um filtro objetivando a recuperação da fase do sinal, ocorrida como consequência do processo de migração. Devido a limitação computacional, fez-se testes com dados sintéticos, em 2D, objetivando verificar a eficiência do programa. Os resultados obtidos foram satisfatórios, mostrando a eficiência e confiabilidade do processo. / This presentation aims at the 3-D time migration of zero offset data, in true amplitude. This method is based on paraxial ray theory and uses a diffraction time function which is directly and correctly determined by the measurement of pre-stack seismic data. It is not necessary to know a macro velocity model in order to apply the time migration. In order to obtain a true amplitude time migration the migration result must be multiplied by a scaling factor and convolved with a known function. Together with a scaling factor, a filter was applied in order to recover the signal phase altered during the migration process. Due to the computational limitation synthetic dada in 2-D was used aims to test the program efficiency. The result was satisfactory, showing the efficiency and robustness of process.
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Imageamento homeomórfico de refletores sísmicosCRUZ, João Carlos Ribeiro 06 October 1994 (has links)
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Previous issue date: 1994 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / DAAD - Serviço Alemão de Intercâmbio Acadêmico / Deutscher Akademischer Austauschdiens / Neste trabalho é apresentada uma nova técnica para a realização do empilhamento sísmico, aplicada ao problema do imageamento de refletores fixos em um meio bidimensional, suavemente heterogêneo, isotrópico, a partir de dados de reflexão. Esta nova técnica chamada de imageamento homeomórfico tem como base a aproximação geométrica do raio e propriedades topológicas dos refletores. São utilizados, portanto, os conceitos de frente de onda, ângulo de incidência, raio de curvatura da frente de onda, cáustica e definição da trajetória do raio; de tal modo que a imagem obtida mantém relações de homeomorfismo com o objeto que se deseja imagear. O empilhamento sísmico é feito, nesta nova técnica de imageamento, aplicando-se uma correção local do tempo, ∆ t, ao tempo de trânsito, t, do raio que parte da fonte sísmica localizada em xo, reflete-se em um ponto de reflexão, Co, sendo registrado como uma reflexão primária em um geofone localizado em xg, em relação ao tempo de referência to no sismograma, correspondente ao tempo de trânsito de um raio central. A fórmula utilizada nesta correção temporal tem como parâmetros o raio de curvatura Ro, o ângulo de emergência βo da frente de onda, no instante em que a mesma atinge a superfície de observação, e a velocidade vo considerada constante nas proximidades da linha sísmica. Considerando-se uma aproximação geométrica seguido um círculo para a frente de onda, pode-se estabelecer diferentes métodos de imageamento homeomórfico dependendo da configuração de processamento. Sendo assim tem-se: 1) Método Elemento de Fonte (Receptor) Comum (EF(R)C). Utiliza-se uma configuração onde se tem um conjunto de sismogramas relacionado com uma única fonte (receptor), e considera-se uma frente de onda real (de reflexão); 2) Método Elemento de Reflexão Comum (ERC). Utiliza-se uma configuração onde um conjunto de sismogramas é relacionado com um único ponto de reflexão, e considera-se uma frente de onda hipoteticamente originada neste ponto; 3) Método Elemento de Evoluta Comum (EEC). Utiliza-se uma configuração onde cada sismograma está relacionado com um par de fonte e geofone coincidentemente posicionados na linha sísmica, e considera-se uma frente de onda hipoteticamente originada no centro de curvatura do refletor. Em cada um desses métodos tem-se como resultados uma seção sísmica empilhada, u(xo, to); e outras duas seções denominadas de radiusgrama, Ro (xo, to), e angulograma, βo(xo, to), onde estão os valores de raios de curvatura e ângulos de emergência da frente de onda considerada no instante em que a mesma atinge a superfície de observação, respectivamente. No caso do método denominado elemento refletor comum (ERC), a seção sísmica resultante do empilhamento corresponde a seção afastamento nulo. Pode-se mostrar que o sinal sísmico não sofre efeitos de alongamento como consequência da correção temporal, nem tão pouco apresenta problemas de dispersão de pontos de reflexão como consequência da inclinação do refletor, ao contrário do que acontece com as técnicas de empilhamento que tem por base a correção NMO. Além disto, por não necessitar de um macro modelo de velocidades a técnica de imageamento homeomórfico, de um modo geral, pode também ser aplicada a modelos heterogêneos, sem perder o rigor em sua formulação. Aqui também são apresentados exemplos de aplicação dos métodos elemento de fonte comum (EFC) (KEYDAR, 1993), e elemento refletor comum (ERC) (STEENTOFT, 1993), ambos os casos com dados sintéticos. No primeiro caso, (EFC), onde o empilhamento é feito tendo como referência um raio central arbitrário, pode-se observar um alto nível de exatidão no imageamento obtido, além do que é dada uma interpretação para as seções de radiusgrama e angulograma, de modo a se caracterizar aspectos geométricos do model geofísico em questão. No segundo caso, (ERC), o método é aplicado a série de dados Marmousi, gerados pelo método das diferenças finitas, e o resultado é comparado com aquele obtido por métodos convecionais (NMO/DMO) aplicados aos mesmos dados. Como consequência, observa-se que através do método ERC pode-se melhor detectar a continuidade de refletores, enquanto que através dos métodos convencionais caracterizam-se melhor a ocorrência de difrações. Por sua vez, as seções de radiusgrama e angulograma, no método (ERC), apresentam um baixo poder de resolução nas regiões do modelo onde se tem um alto grau de complexidade das estruturas. Finalmente, apresenta-se uma formulação unificada que abrange os diferentes métodos de imageamento homeomórfico citados anteriormente, e também situações mais gerais onde a frente de onda não se aproxima a um círculo, mas a uma curva quadrática qualquer. / This thesis presents a new technique for seismic stacking called homeomorphic imaging, which is applicable to the imaging of seismic reflectors in a bidimensional, inhomogeneous and isotropic medium. This new technique is based on ray geometrical approximation and topological properties of reflection surfaces. For this purpose the concepts of wavefront, incidence angle, radius and caustic of wavefront and ray trajetory are used. Considering a circle as the geometrical approximation of the wavefront in propagation, it is possible to define diferent homeomorphic imaging methods, depending on processing configuration. In this way, the following methods are possible: 1) Common Source (Receiver) Element (CS(R)E), which relate to a set of seismograms with a single source (receiver) and a real reflected wavefront is considered; 2) Common-Reflecting-Element (CRE), which relate to a set of seismograms with a single reflection point and a wavefront hipotetically generated in the same reflection point is considered; 3) Common Evolute Element (CEE), which relate to a set of seismograms with each pair of source and geophone located in the same point on the seismic line and a wavefront hipothetically generated in the curvature center of the reflector is considered. In the first method is obtained a stacked seismic section using arbitrary central rays. In the last two methods the result is a zero-offset seismic section. These methods give also other two sections called radiusgram and anglegram, the latter being emergence angles and the former radii of wavefront in the moment that it reaches the observational surface. The seismic stacking is made using a local correction-time applied to the travel time of a ray that leaves the source, and after reflection, is registered as a primary reflection at a geophone, in relation to the reference time which is the travel time of the central ray. The formula used for the temporal correction depends on the radius, the emergence angle of the wavefront and the velocity which is considered constant near the seismic line. It is possible to show that in this new technique the registered signal is not submitted to stretch effects as a consequence of the temporal correction, furthermore there is no problem with reflector point dispersal as a consequence of dip reflectors, in contrast with the techniques that are based on NMO/DMO. In addition, considering that no a prori knowledge of a macromodel is necessary but the velocity near the seismic line, the homeomorphic imaging can be applied to inhomogeneous models without losing the strictness of the formulation.
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Migração com amplitude verdadeira em meios com gradiente constante de velocidadeCASTILLO LOPEZ, Luis Antonio 16 May 2000 (has links)
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Previous issue date: 2000 / Este trabalho tem por objetivo a aplicação de um método de migração com amplitudes verdadeiras, considerando-se um meio acústico onde a velocidade de propagação varia linearmente com a profundidade. O método de migração é baseado na teoria dos raios e na integral de migração de Kirchhoff, procurando posicionar de forma correta os refletores e recuperar os respetivos coeficientes de reflexão. No processo de recuperação dos coeficientes de reflexão, busca-se corrigir o fator de espalhamento geométrico de reflexões sísmicas primárias, sem o conhecimento a priori dos refletores procurados. Ao considerar-se configurações fonte-receptor arbitrárias, as reflexões primárias podem ser imageadas no tempo ou profundidade, sendo as amplitudes do campo de ondas migrado uma medida dos coeficientes de reflexão (função do ângulo de incidência). Anteriormente têm sido propostos alguns algoritmos baseados na aproximação de Born ou Kirchhoff. Todos são dados em forma de um operador integral de empilhamento de difrações, que são aplicados à entrada dos dados sísmicos. O resultado é uma seção sísmica migrada, onde cada ponto de reflexão é imageado com uma amplitude proporcional ao coeficiente de reflexão no ponto. No presente caso, o processo de migração faz uso de um modelo com velocidade que apresenta uma distribuição que varia linearmente com a profundidade, conhecido também como gradiente constante de velocidade. O esquema de migração corresponde a uma versão modificada da migração de empilhamento por difração e faz uso explícito da teoria do raio, por exemplo, na descrição de tempos de trânsito e amplitudes das reflexões primárias, com as quais a operação de empilhamento e suas propriedades podem ser entendidas geometricamente. Efeitos como o espalhamento geométrico devido à trajetória do raio levam a distorção das amplitudes. Estes efeitos têm que ser corregidos durante o processamento dos dados sísmicos. Baseados na integral de migração de Kirchhoff e na teoria paraxial dos raios, foi derivada a função peso e o operador da integral por empilhamento de difrações para um modelo sísmico 2,5-D, e aplicado a uma serie de dados sintéticos em ambientes com ruído e livre de ruído. O resultado mostra a precisão e estabilidade do método de migração em um meio 2,5-D como ferramenta para obter informação sobre as propriedades de refletividade da subsuperfície da terra. Neste método não são levados em consideração a existência de caústicas nem a atenuação devido a fricção interna. / One of the most important steps in seismic processing data concerns to migration the seismic reflector. In the last years, we have seen several approaches used to build the migrated section and, simultaneously, to recover reflection coefficient values corrected for geometrical spreading loss, the so-called amplitude preserve migration or true-amplitude migration methods. This work aims at applying a true-amplitude depth migration algorithm in acoustic inhomogeneous media, with a constant gradient velocity function and considering a 2.5-D situation. The 2.5-D migration process is based on the Kirchhoff integral operator and the ray theory. It is performed essencially by a weighted diffraction stacking, with the diffraction traveltime curve given by the ray tracing equations tailored to constant gradient velocity. By choosing appropriate weight function used to stack the data, the result of the migration process is a measure of the reflection coefficient at the searched-for reflection point, that is function of the incidence angle. This is very usefull in other important process as amplitude-versus-offset (AVO) and amplitude-versus-angle (AVA) analysis. As any other depth migration process, it is necessary an accurated macro-velocity model, what means to know the velocity gradient. The algorithm was applied to synthetic seismic data generated by the ray software SEIS88 for two kinds of geophysical models. The results pointed out the precision and stability of the presented 2.5-D migration algorithm. It is available for recovering reflection coefficient measures and gives informations about lithological properties of the seismic reflectors. It is also important to note that this algorithm is not able to migrate in singular ray situations, as for example caustics or diffraction zones.
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Análise do efeito da discretização do modelo de velocidades nas migrações Kirchhoff e Kirchhoff-Gaussian- Beam 2D pré-empilhamento em profundidadePAIXÃO, Marcelo Tavares 28 February 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014 / O Feixe Gaussiano (FG) é uma solução assintótica da equação da elastodinâmica na
vizinhança paraxial de um raio central, a qual se aproxima melhor do campo de ondas do
que a aproximação de ordem zero da Teoria do Raio. A regularidade do FG na descrição
do campo de ondas, assim como a sua elevada precisão em algumas regiões singulares do
meio de propagação, proporciona uma forte alternativa no imageamento sísmicos. Nesta
dissertação, apresenta-se um novo procedimento de migração sísmica pré-empilhamento
em profundidade com amplitudes verdadeiras, que combina a flexibilidade da migração
tipo Kirchhoff e a robustez da migração baseada na utilização de Feixes Gaussianos para
a representação do campo de ondas. O algoritmo de migração proposto é constituído por
dois processos de empilhamento: o primeiro é o empilhamento de feixes (“beam stack”)
aplicado a subconjuntos de dados sísmicos multiplicados por uma função peso definida de
modo que o operador de empilhamento tenha a mesma forma da integral de superposição
de Feixes Gaussianos; o segundo empilhamento corresponde à migração Kirchhoff tendo
como entrada os dados resultantes do primeiro empilhamento. Pelo exposto justifica-se a
denominação migração Kirchhoff-Gaussian-Beam (KGB).Afim de comparar os métodos
Kirchhoff e KGB com respeito à sensibilidade em relação ao comprimento da discretização,
aplicamos no conjunto de dados conhecido como Marmousi 2-D quatro grids de velocidade,
ou seja, 60m, 80m 100m e 150m. Como resultado, temos que ambos os métodos apresentam
uma imagem muito melhor para o menor intervalo de discretização da malha de velocidade.
O espectro de amplitude das seções migradas nos fornece o conteúdo de frequência espacial
das seções das imagens obtidas. / The Gaussian Beam (GB) is an asymptotic solution of the elastodynamic equation in
the paraxial vicinity of a central ray, which approaches better the wave field than the
standard zero-order ray theory. The GB regularity in the description of the wave field, as
well as its high accuracy in some singular regions of the propagation medium, provide a
strong alternative to solve seismic modeling and imaging problems. In this dissertation , I
present a new procedure for pre-stack depth migration with true-amplitude, combining
the flexibility and robustness of Kirchhoff migration type using superposition of Gaussian
beams to represent the wave field. The proposed migration algorithm comprises in two
stacking process: the first is the beam stack applied to subsets of seismic data multiplied
by a weight function defined such that stack operator has the same formulation of the
integral of the Gaussian beams superposition; the second is a weighted diffraction stack by
means of the Kirchhoff type integral having as input the stacked data. For these reasons
it is called Kirchhoff-Gaussian-Beam (KGB) migration. In order to compare the Kirchhoff
and KGB methods with respect to the sensibility on relation to the discretization length,
we apply them to the well-know 2D Marmousi dataset using four velocity grids, i.e. 60
m, 80 m, 100 m e 150 m. As result we have that both methods present a much better
image for smaller discretization interval of the velocity grid. The amplitude spectrum of
the migrated sections provide us with the spatial frequency contents of the obtained image
sections.
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