BR112012014198B1

BR112012014198B1 - Sistema e método para atenuação da distorção da frequência em dados sísmicos provocada pela geometria de aquisição

Info

Publication number: BR112012014198B1
Application number: BR112012014198-8A
Authority: BR
Inventors: Yue Wang
Original assignee: Chevron U.S.A. Inc.
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2020-02-11
Also published as: WO2011106141A2; AU2011218884A1; EP2539741B1; WO2011106141A3; AU2011218884B2; EP2539741A2; US20110205846A1; CA2790600A1; CN102656481A; EA201290825A1; US8660798B2; CA2790600C; CN102656481B; EP2539741A4; BR112012014198A2

Abstract

sistema e método para atenuação da distorção da frequência em dados sísmicos provocada pela geometria de aquisição são processados dados sísmicos que representam a propagação de energia sísmica através de um volume geológico de interesse. a energia sísmica se propaga através do volume geológico de interesse a partir de uma ou mais localizações de fonte no, ou próximo do, volume geológico de interesse para uma ou mais localizações de detector no ou próximo do volume geológico de interesse. no processamento dos dados sísmicos, a energia sísmica é modelada como feixes (por exemplo, feixes gaussianos). o processamento inclui a determinação de um filtro para os dados sísmicos que atenua a distorção da frequência que pode estar presente nos dados sísmicos devido ao espaçamento entre as localizações de detector.

Description

“SISTEMA E MÉTODO PARA ATENUAÇÃO DA DISTORÇÃO DA FREQUÊNCIA EM DADOS SÍSMICOS PROVOCADA PELA GEOMETRIA DE AQUISIÇÃO” CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A invenção se refere à atenuação da distorção da frequência em dados sísmicos provocada pelo espaçamento de detector.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [0002] Os dados sísmicos são, geralmente, adquiridos através do envio de energia sísmica para um volume geológico de interesse com um “tiro” e, em seguida, do registro da energia sísmica em uma multiplicidade de detectores dispostos próximos da fonte. A multiplicidade de detectores está disposta, tipicamente, em pontos de rede de uma rede predeterminada regular. Para um dado evento no interior de um volume geológico de interesse, existe uma frequência máxima acima da qual está presente a distorção da frequência devido ao espaçamento de detector. As técnicas convencionais para atenuação de tal distorção da frequência podem não ser suficientes ou utilizáveis no domínio de um tiro comum, onde dados de afastamento grandes são implementados frequentemente em traços empilhados de dados sísmicos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0003] Um aspecto da invenção se refere a um método de eliminação da distorção da frequência de dados sísmicos, em que o método é implementado num sistema de computador que possui um ou mais processadores configurados para executar um ou mais módulos de programa de computador. Em uma modalidade, o método inclui (a) a obtenção de um primeiro traço de dados sísmicos que representa a propagação de energia sísmica através de um volume geológico de interesse a partir de uma fonte posicionada em uma única localização de fonte para detectores posicionados em localizações de detector distanciadas de acordo com um espaçamento de detector, representando, além disso, o primeiro traço de dados sísmicos uma multiplicidade de chegadas de feixe de detector em função do tempo; (b) a determinação de um mergulho de ponto central que corresponde, pelo menos, à chegada de um feixe de detector representada no primeiro traço de dados

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2/18 sísmicos, em que o mergulho de ponto central é determinado com base no tempo de chegada de, pelo menos, uma chegada de feixe de detector; e (c) a determinação de um filtro para ser aplicado ao traço de dados sísmicos para remover frequências de energia sísmica a partir do primeiro traço de dados sísmicos que foram distorcidas pelo espaçamento de detector, sendo o filtro determinado com base no mergulho de ponto central que corresponde, pelo menos, à chegada de um feixe e ao espaçamento de detector.

[0004] Outro aspecto da invenção se refere a um sistema configurado para eliminar distorção da frequência em dados sísmicos. Em uma modalidade, o sistema possui um ou mais processadores configurados para executarem módulos de programa de computador. Em uma modalidade, os módulos de programa de computador incluem um módulo de dados, um módulo de mergulho de ponto central e um módulo de determinação do filtro. O módulo de dados está configurado para obter traços de dados sísmicos que incluem um primeiro traço de dados sísmicos que representa a propagação de energia sísmica através de um volume geológico de interesse a partir de uma fonte posicionada em uma única localização de fonte para detectores posicionados em localizações de detector distanciadas de acordo com um espaçamento de detector, representando, além disso, o primeiro traço de dados sísmicos uma multiplicidade de chegadas de feixe de detector em função do tempo. O módulo de mergulho de ponto central está configurado para determinar um mergulho de ponto central correspondente a, pelo menos, uma chegada de feixe de detector representada no primeiro traço de dados sísmicos, estando o módulo de mergulho de ponto central configurado para determinar o mergulho de ponto central com base no tempo de chegada. O módulo de determinação do filtro está configurado para determinar um filtro para ser aplicado ao primeiro traço de dados sísmicos para remover frequências de energia sísmica que foram distorcidas pelo espaçamento de detector, o módulo de determinação do filtro estando configurado para determinar o filtro com base no mergulho de ponto central correspondente a, pelo menos, uma chegada de feixe e ao espaçamento de detector.

[0005] O filtro determinado pelo sistema e pelo método aqui descritos reduz,

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3/18 atenua e/ou elimina a distorção da frequência provocada pelo espaçamento entre as localizações de detector durante a aquisição sísmica quando os dados sísmicos são utilizados para modelar a propagação de feixes de energia sísmica através de um volume geológico de interesse. Entre outros aspectos, isto pode reduzir e/ou eliminar artefatos presentes em imagens do volume geológico de interesse, formados com base nos feixes modelados de energia sísmica.

[0006] Estes e outros objetivos, aspectos e características da presente invenção, bem como dos métodos de operação e funções dos elementos de estrutura relacionados e da combinação de componentes e economias de fabricação, se tornarão mais evidentes com a consideração da descrição que se segue e das reivindicações anexas com referência aos desenhos anexos, todos os quais fazem parte desta descrição, em que números de referência idênticos designam componentes correspondentes nas várias figuras. Deve-se entender expressamente, no entanto, que os desenhos são meramente para o propósito de ilustração e de descrição e não se destinam a uma definição dos limites da invenção. Como utilizado no relatório e nas reivindicações, a forma singular de “um”, “uma” e “o”, “a” incluem os referentes no plural a não ser que o contexto mencione claramente o contrário.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0007] A FIG. 1 ilustra um sistema configurado para processar dados sísmicos que representam a propagação de energia sísmica através de um volume geológico de interesse, de acordo com uma ou mais modalidades da invenção.

[0008] A FIG. 2 ilustra a propagação de energia sísmica através de um volume geológico de interesse, de acordo com uma ou mais modalidades da invenção.

[0009] A FIG. 3 ilustra uma geometria de fonte e de detector, de acordo com uma ou mais modalidades da invenção.

[0010] A FIG. 4 ilustra uma elipse de movimentação de mergulho, de acordo com uma ou mais das modalidades da invenção.

[0011] A FIG. 5 ilustra uma geometria de fonte e de detector, de acordo com uma ou mais modalidades da invenção.

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4/18 [0012] A FIG. 6 ilustra uma determinação do mergulho de ponto central, de acordo com uma ou mais modalidades da invenção.

[0013] A FIG. 7 ilustra um método de processamento de dados sísmicos que representa a propagação da energia sísmica através de um volume geológico de interesse, de acordo com uma ou mais modalidades da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0014] A presente invenção pode ser descrita e implementada no contexto geral de um sistema e métodos de computador para serem executados por um computador. Tais instruções executáveis por computador podem incluir programas, rotinas, objetos, componentes, estruturas de dados e tecnologias de software de computador que podem ser utilizadas para realizar tarefas particulares e processar tipos de dados abstratos. As implementações de software da presente invenção podem ser codificadas em linguagens diferentes para aplicação em uma variedade de plataformas e ambientes de computação. Será evidente que o escopo e os princípios subjacentes da presente invenção não estão limitados por qualquer tecnologia de software de computador particular.

[0015] Além disso, será evidente para os especialistas da técnica que a presente invenção pode ser praticada utilizando qualquer configuração ou uma combinação de configurações de hardware e de software incluindo, mas não limitadas a, um sistema que possui um sistema de processador de computador único e/ou de processadores de computador múltiplos, de dispositivos portáteis, de eletrônicos de consumo programáveis, de minicomputadores, de unidades de computador centrais e semelhantes. A invenção pode ser posta em prática igualmente em ambientes de computação distribuída onde as tarefas são realizadas por servidores ou outros dispositivos de processamento que estão ligados através de uma ou mais redes de comunicação de dados. Em um ambiente de computação distribuída, os módulos de programa podem estar localizados quer em meios de armazenamento de computador locais como remotos incluindo dispositivos de armazenamento de memória.

[0016] Igualmente, um artigo de fabricação para utilização com um processador

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5/18 de computador, tal como um CD, um disco pré-gravado ou outros dispositivos equivalentes, pode incluir um meio de armazenamento de programa de computador e meios de programa gravados nos mesmos para dirigir o processador de computador para facilitar a implementação e a prática da presente invenção. Tais dispositivos e artigos de fabricação caem, igualmente, dentro do espírito e do escopo da presente invenção.

[0017] Com referência agora aos desenhos, se descreverão modalidades da presente invenção. A invenção pode ser implementada de numerosos modos, incluindo, por exemplo, como um sistema (que inclui um sistema de processamento de computador), um método (que inclui um método implementado por computador), um aparelho, um meio legível por computador, um produto de programa de computador, uma interface de usuário gráfica, um portal de rede ou uma estrutura de dados fixa de modo tangível em uma memória de leitura de computador. Discutemse abaixo várias modalidades da presente invenção. Os desenhos anexos ilustram apenas modalidades típicas da presente invenção e, por isso, não devem ser considerados como limitando o seu escopo e amplitude.

[0018] A FIG. 1 ilustra um sistema 10 configurado para processar dados sísmicos que representam a propagação de energia sísmica através de um volume geológico de interesse. A energia sísmica se propaga através do volume geológico de interesse a partir de uma ou mais localizações de fonte no ou próximo do volume geológico de interesse para uma ou mais localizações de detector no, ou próximo do, volume geológico de interesse. No processamento de dados sísmicos, o sistema 10 modela a energia sísmica como feixes (por exemplo, feixes Gaussianos). O processamento realizado pelo sistema 10 inclui a determinação de um filtro para os dados sísmicos que reduz, atenua e/ou elimina a distorção das frequências que pode estar presente nos dados sísmicos devido ao espaçamento entre localizações de detector. O sistema 10 pode aplicar o filtro aos dados sísmicos para atenuar os efeitos de distorção das frequências que podem provocar artefatos e/ou outras incorreções durante o imageamento e outro processamento subsequente. Em uma modalidade, o sistema 10 compreende um armazenamento 12 eletrônico, uma

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6/18 interface 14 de usuário, um ou mais recursos 16 de informação, um ou mais processadores 18 e/ou outros componentes.

[0019] Em uma modalidade, o armazenamento 12 eletrônico inclui meios de armazenamento eletrônico que armazenam informação de modo eletrônico. Os meios de armazenamento eletrônico do armazenamento 12 eletrônico podem incluir um ou ambos os sistemas de armazenamento que são proporcionados integralmente (isto é, substancialmente de modo não removível) com o sistema 10 e/ou o armazenamento removível que está ligado de modo removível ao sistema 10 através, por exemplo, de uma porta (por exemplo, uma porta USB, uma porta de segurança, etc.) ou um drive (por exemplo, uma unidade de disco, etc.). O armazenamento 12 eletrônico pode incluir um ou mais meios de armazenamento legíveis de modo óptico (por exemplo, discos ópticos, etc.), meios de armazenamento legíveis de modo magnético (por exemplo, fita magnética, disco rígido magnético, uma unidade de discos flexíveis, etc.), meios de armazenamento de dados com base em carga elétrica (por exemplo, EEPROM, RAM, etc.), meios de armazenamento de estado sólido (por exemplo, dispositivo de memória flash, etc.) e/ou outros meios de armazenamento legíveis de modo eletrônico. O armazenamento 12 eletrônico pode armazenar algoritmos de software, informação determinada pelo processador 18, informação recebida através da interface 14 de usuário, informação recebida a partir de recursos 16 de informação e/ou outra informação que permite que o sistema 10 funcione apropriadamente. O armazenamento 12 eletrônico pode ser um componente separado dentro do sistema 10 ou o armazenamento 12 eletrônico pode estar provido integralmente com um ou mais componentes do sistema 10 (por exemplo, processador 18).

[0020] A interface 14 de usuário está configurada para proporcionar uma interface entre o sistema 10 e um usuário através da qual o usuário pode proporcionar informação e receber informação a partir do sistema 10. Isto permite que dados, resultados e/ou instruções e quaisquer outros itens comunicáveis, referidos coletivamente por “informação” sejam comunicados entre o usuário e o sistema 10. Como aqui utilizado, o termo “usuário” pode se referir a um único

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7/18 indivíduo ou a um grupo de indivíduos que pode trabalhar em coordenação. Exemplos de dispositivos de interface adequados para inclusão na interface 14 de usuário incluem um teclado numérico, botões, chaves, um teclado, botões, alavancas, uma tela de visualização, uma tela interativa, alto-falantes, um microfone, um indicador de luz, um alarme audível, e uma impressora. Em uma modalidade, a interface 14 de usuário inclui, na realidade, uma multiplicidade de interfaces separadas.

[0021] Deve-se entender que outras técnicas de comunicação, quer com ou sem fios, estão contempladas igualmente pela presente invenção como interface 14 de usuário. Por exemplo, a presente invenção contempla que a interface 14 de usuário pode estar integrada com uma interface de armazenamento removível provida pelo armazenamento 12 eletrônico. Neste exemplo, a informação pode ser carregada no sistema 10 a partir de armazenamento removível (por exemplo, um cartão inteligente, um dispositivo de memória flash, um disco removível, etc.) que permite que o(s) usuário(es) adapte(m) a implementação do sistema 10 de acordo com as suas necessidades. Outros dispositivos de entrada de exemplo e técnicas adaptadas para utilizar com o sistema 10 como a interface 14 de usuário, incluem, mas não estão limitados a, uma porta RS-232, uma ligação RF, uma ligação IV, um modem (telefone, cabo ou outro). Resumindo, qualquer técnica para comunicação de informação com o sistema 10 está contemplada pela presente invenção como interface 14 de usuário.

[0022] Os recursos 16 de informação incluem uma ou mais fontes de informação relacionadas com o volume geológico de interesse e/ou o processo de geração de uma imagem do volume geológico de interesse. A título de exemplo não limitativo, um dos recursos 16 de informação pode incluir dados sísmicos adquiridos no, ou próximo do, volume geológico de interesse, informação derivada dos mesmos, e/ou informação relacionada com a aquisição. Os dados sísmicos podem incluir traços individuais de dados sísmicos, ou os dados registrados num canal de energia sísmica que se propaga através do volume geológico de interesse a partir de uma fonte. A informação derivada dos dados sísmicos pode incluir, por exemplo, um

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8/18 modelo de velocidade, as propriedades de feixe associadas aos feixes utilizados para modelar a propagação da energia sísmica através do volume geológico de interesse, as funções de Green associadas aos feixes utilizados para modelar a propagação da energia sísmica através do volume geológico de interesse, e/ou outra informação. A informação relacionada com a aquisição de dados sísmicos pode incluir, por exemplo, dados relacionados com a posição e/ou orientação de uma fonte de energia sísmica, as posições e/ou orientações de um ou mais detectores de energia sísmica, o tempo em que a energia sísmica foi gerada pela fonte e dirigida para o volume geológico de interesse e/ou outra informação.

[0023] O processador 18 está configurado para proporcionar capacidades de processamento de informação no sistema 10. Como tal, um processador 18 pode incluir um ou mais processadores digitais, um processador analógico, um circuito digital concebido para processar informação, um circuito analógico concebido para processar informação, uma máquina de estado e/ou outros mecanismos para processamento de informação de maneira eletrônica. Embora o processador 18 seja mostrado na FIG. 1 como uma entidade individual, isto é meramente para propósitos de ilustração. Em algumas implementações, o processador 18 pode incluir uma multiplicidade de unidades de processamento. Estas unidades de processamento podem estar localizadas fisicamente dentro do mesmo dispositivo ou plataforma de computação, ou o processador 18 pode representar uma funcionalidade de processamento de uma multiplicidade de dispositivos que operam em coordenação.

[0024] Como se mostra na FIG. 1, o processador 18 pode estar configurado para executar um ou mais módulos de programa de computador. O um ou mais módulos de programa de computador podem incluir um ou mais módulos 20 de dados, um módulo 22 de mergulho de ponto central, um módulo 24 de determinação do filtro, um módulo 26 de aplicação do filtro e/ou outros módulos. O processador 18 pode ser configurado para executar os módulos 20, 22, 24 e/ou 26 através de software; hardware; microprogramas; alguma combinação de software, hardware e/ou de microprogramas; e/ou outros mecanismos para configuração das capacidades de processamento no processador 18.

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9/18 [0025] Deve ser observado que embora os módulos 20, 22, 24 e 26 sejam ilustrados na FIG. 1 como estando co-localizados dentro de uma única unidade de processamento, em implementações nas quais o processador 18 inclui múltiplas unidades de processamento, um ou mais dos módulos 20, 22, 24 e/ou 26 pode estar localizado de modo remoto a partir dos outros módulos. A descrição da funcionalidade proporcionada pelos diferentes módulos 20, 22, 24, e/ou 26 descrita abaixo é para propósitos de ilustração, e não se destina a ser limitativa, uma vez que qualquer dos módulos 20, 22, 24, e/ou 26 pode proporcionar mais ou menos funcionalidade do que é descrita. Por exemplo, um ou mais dos módulos 20, 22, 24, e/ou 26 pode ser eliminado e alguma ou toda a sua funcionalidade pode ser proporcionada por qualquer outro dos módulos 20, 22, 24 e/ou 26. Como outro exemplo, o processador 18 pode ser configurado para executar um ou mais módulos adicionais que podem realizar alguma ou toda a funcionalidade atribuída abaixo a um dos módulos 20, 22, 24 e/ou 26.

[0026] O módulo 20 de dados está configurado para obter traços de dados sísmicos através do volume geológico de interesse. Um dado traço de dados sísmicos obtido através do módulo 20 de dados representa, em função do tempo, chegadas de feixes de detector de energia sísmica a partir de um único tiro de energia sísmica a partir de uma fonte de energia sísmica que chegam a uma localização de detector em tempos de chegada diferentes com um mergulho de detector específico. O mergulho de detector de um dado traço é o ângulo em relação à horizontal com que as chegadas de feixe de detector incluídas no dado traço chegam à localização de detector.

[0027] A título de ilustração não limitativa, a FIG. 2 ilustra uma trajetória 28 de feixe de detector ao longo da qual os feixes de detector chegam a uma localização de detector de um detector 30. A trajetória 28 de feixe de detector possui um mergulho de detector de Pd. Os feixes de detector que chegam ao detector 30 ao longo da trajetória 28 de feixe de detector incluem feixes de detector que correspondem a uma multiplicidade de feixes 34 de fonte (mostrados na FIG. 2 como feixe 34a de fonte, feixe 34b de fonte, feixe 34c de fonte e feixe 34d de fonte)

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10/18 de energia sísmica a partir de uma fonte 32. Os feixes 34 de fonte propagam-se através do volume geológico de interesse a partir da fonte 32. Os eventos (por exemplo, superfícies) dentro do volume geológico de interesse fazem com que a energia sísmica associada aos feixes 34 de fonte se mova sobre a trajetória 28 de feixe de detector em algum ponto e chegue ao detector 30 como chegadas de feixe de detector representadas em um traço que corresponde ao detector 30 e ao mergulho de detector Pd.

[0028] Cada uma das chegadas de feixe de detector que corresponde aos feixes 34 de fonte possui o seu próprio tempo de chegada. O tempo de chegada de uma dada chegada de feixe de detector é uma função da trajetória através do volume geológico de interesse pela energia sísmica associada com a dada chegada de feixe de detector e a velocidade da energia sísmica associada à dada chegada de feixe de detector através do volume geológico de interesse. O traço de dados sísmicos registado no detector 30 representará a energia sísmica recebida pelo detector 30 em função do tempo. Os tempos de chegada das chegadas de feixe de detector representadas pelo traço de dados sísmicos podem ser distinguidos com base na representação da energia sísmica em função do tempo.

[0029] Regressando à FIG. 1, os traços de dados sísmicos obtidos através do módulo 20 de dados incluem dados empilhados. Isto significa que um traço individual dos traços inclui uma agregação de traços de dados sísmicos atualmente registrada no volume geológico de interesse. Os traços são agregados (por exemplo, são adicionados, é calculada a média, etc.) para reduzir o ruído e melhorar a qualidade de dados global. Em uma modalidade, os traços de dados sísmicos obtidos através do módulo 20 de dados são empilhados no domínio de tiro comum. Isto se refere a traços formados pelo empilhamento de traços de dados sísmicos registrados, em uma multiplicidade de localizações de detector, durante um ou mais tiros de energia sísmica gerada a partir da mesma localização de fonte.

[0030] Em uma modalidade, o módulo 20 de dados está configurado para obter traços empilhados de dados sísmicos que foram gerados previamente (por exemplo, através de um processo de empilhamento). O módulo 20 de dados pode obter traços

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11/18 de dados sísmicos a partir do armazenamento 12 eletrônico, a partir de um dos recursos 16 de informação e/ou a partir de outras fontes de dados sísmicos. Em uma modalidade, o módulo 20 de dados está configurado para obter traços empilhados de dados sísmicos através do processamento de dados sísmicos. Por exemplo, o módulo 20 de dados pode empilhar e/ou processar de outra maneira, os dados sísmicos para obter os traços empilhados apropriados de dados sísmicos.

[0031] O módulo 22 de mergulho de ponto central está configurado para determinar as inclinações de ponto central que correspondem às chegadas de feixe de detector representadas nos traços de dados sísmicos obtidos através do módulo 20 de dados. O mergulho de ponto central de uma dada chegada de feixe de detector é a soma do mergulho de detector da dada chegada de feixe de detector e um mergulho de fonte de um feixe de fonte de energia sísmica que corresponde ao dado feixe de detector.

[0032] A título de ilustração, com referência de novo à FIG. 2, o feixe 34c de fonte é mostrado como tendo um mergulho de fonte Ps. A chegada de feixe de detector correspondente ao feixe 34c de fonte que chega ao longo da trajetória 28 de feixe de detector ao detector 30 possui um mergulho de ponto central Pm determinado de acordo com a seguinte relação (Equação 1):

(1) Pm = Pd +Ps.

[0033] Regressando à FIG. 1, em uma modalidade, o módulo 22 de mergulho de ponto central está configurado para determinar o mergulho de ponto central de uma dada chegada de feixe de detector através de rastreamento de raios. Nesta modalidade, com base no tempo de chegada da dada chegada de feixe de detector e num modelo do volume geológico de interesse, o módulo 22 de mergulho de ponto central é configurado para determinar um feixe de fonte que corresponde à dada chegada de feixe de detector através de rastreamento de raios. Logo que o feixe de fonte tenha sido determinado através de rastreamento de raios, o mergulho de ponto central da dada chegada de feixe de detector pode ser determinado com base no mergulho de detector do traço de dados sísmicos e do mergulho de fonte do feixe de fonte determinado.

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12/18 [0034] Com referência de novo à FIG. 2, a partir do tempo de chegada de uma dada chegada de feixe de detector que chega ao detector 30 ao longo da trajetória 28 de feixe de detector, pode determinar-se um feixe de fonte correspondente dos feixes 34 de fonte. Com base num modelo do volume geológico de interesse (por exemplo, um modelo de velocidade, etc.) realiza-se um rastreamento de raios para identificar um feixe de fonte que poderia resultar na chegada de uma chegada de feixe de detector ao detector 30 com o tempo de chegada da dada chegada de feixe de detector. Por exemplo, o feixe 34c de fonte pode ser determinado de modo a corresponder a uma dada chegada de feixe de detector. Logo que o feixe de fonte (por exemplo, o feixe 34c de fonte) tiver sido determinado pelo rastreamento de raios, então o mergulho de fonte Ps do feixe de fonte pode ser utilizado em conjunção com o mergulho de detector Pd para determinar o mergulho de ponto central da dada chegada de feixe de detector (ver Equação (1) anterior). Isto pode ser repetido para um número de chegadas de feixe de detector dentro do traço de dados sísmicos.

[0035] Em uma modalidade, ao contrário da utilização de rastreamento de raios para determinar mergulho de ponto central, o módulo 22 de mergulho de ponto central determina o mergulho de ponto central de pelo menos uma chegada de feixe de detector de modo analítico. Nesta modalidade, o módulo 22 de mergulho de ponto central influencia uma velocidade de movimentação conhecida previamente de um evento no ou próximo do volume geológico de interesse e uma ou mais equações de rastreamento de raios analíticas para determinar o mergulho de ponto médio. Por exemplo, pode utilizar-se a velocidade de movimentação conhecida previamente de um fundo de água e/ou de outro refletor no ou próximo do volume geológico de interesse. Em adição à velocidade de movimentação do evento, pode ser conhecido igualmente o tempo de chegada do evento.

[0036] As FIGS. 3-6 ilustram um conjunto de equações analíticas utilizadas para determinar o mergulho de ponto central com base em parâmetros conhecidos (por exemplo, velocidade de movimentação, tempo de chegada, etc.) de um evento no ou próximo do volume geológico de interesse. A FIG. 3 mostra uma vista aérea da fonte

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13/18 e do detector 30. Como se pode observar na FIG. 3, a distância entre a fonte 32 e o detector 30 é igual a 2c, em que c é o afastamento das localizações da fonte 32 e do detector 30. A localização do detector 30 é considerada como sendo a origem (0, 0, 0) de um sistema de coordenadas. As coordenadas da localização da fonte 32 estão representadas como (-2hx, 2hy, 0), em que hx e hy são valores para metade dos afastamentos nas direções x e y.

[0037] A FIG. 4 mostra uma vista em elevação lateral do volume geológico de interesse com a fonte 32 e o detector 30 colocados sobre uma superfície 36. A FIG. 4 inclui, além disso uma elipse 38 de movimentação de mergulho de um evento (por exemplo, um fundo de água, etc.). Para um dado afastamento finito (por exemplo, 2c na FIG. 4), na elipse 38 de movimentação de mergulho, as dimensões verticais são definidas por um tempo de trajeto de afastamento nulo. O tempo de trajeto de afastamento nulo é o tempo de chegada a partir da fonte diretamente para o evento correspondente à elipse 38 de movimentação de mergulho e de volta para a superfície. Como tal, o tempo de trajeto de afastamento nulo pode ser expresso como Equação (2):

(2) [0038] em que t0 representa o tempo representa a velocidade de movimentação e z0 é definido por b na FIG.

de trajeto de afastamento nulo, v0

4. O eixo horizontal da elipse 38 de movimentação de mergulho é definido pelo afastamento finito (por exemplo, 2c). O tempo de trajeto no afastamento finito pode ser ligado ao tempo de trajeto de afastamento nulo utilizando uma velocidade de movimentação. Assim, através da definição de um tempo de afastamento nulo (por exemplo, através da profundidade do evento conhecido) e de uma velocidade de movimentação, a elipse 38 de movimentação de mergulho é definida para o afastamento finito mostrado na FIG. 4.

[0039] A FIG. 5 mostra uma vista aérea do volume geológico de interesse, que inclui um vetor DE que se desloca ao longo de uma trajetória 28 de feixe de detector para o volume geológico de interesse (para a elipse de movimentação de mergulho)

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14/18 a partir da superfície no detector 30. Como está ilustrado na FIG. 5, o vetor DE inclui um componente ao longo do eixo dos x (DEx), um componente ao longo do eixo dos y (DEy), e um componente ao longo do eixo dos z (DEz). Os três componentes do vetor DE que se estendem a partir do detector 30 até à elipse de movimentação de mergulho (não mostrada na FIG. 5), não são independentes. A relação entre estes parâmetros pode ser expressa como a Equação (3):

(3) DE * DE, + DE,, * DE, + DE, * DE, =-L v * v [0040] A FIG. 6 mostra uma elevação lateral do volume geológico de interesse, com o vetor DE se estendendo a partir do detector 30 até à elipse 38 de movimentação de mergulho ao longo da trajetória 28 de feixe de detector. Entenderse-á que, se DEx, DEy e v forem conhecidos, então, está definido o vetor DE a partir do detector 30 até à elipse de movimentação de mergulho (por exemplo, a Equação (3) pode ser solucionada para DEz). Uma vez que as coordenadas do detector 30 e da fonte 32 são conhecidas, o ângulo entre a superfície e a trajetória 28 de feixe de detector (por exemplo, o mergulho de feixe de detector da trajetória 28 de feixe de detector) é conhecido e v0 pode ser utilizado para v, o vetor DE está definido.

[0041] A partir da elipse 38 de movimentação de mergulho conhecida e dos parâmetros conhecidos (ou assumidos) da chegada de feixe de detector que correspondem a DE, pode determinar-se o ponto (designado por E na FIG. 6) na elipse 38 de movimentação de mergulho contatado pela chegada de feixe de detector correspondente a DE através de análise geométrica analítica. A partir deste ponto, pode-se determinar um vetor SE correspondente a um feixe de fonte que se desloca da fonte 32 até ao ponto E. O ângulo entre a superfície e o vetor SE será a mergulho de feixe de fonte para o feixe de fonte que corresponde ao vetor SE.

[0042] Logo que seja conhecido o mergulho de feixe de fonte para o feixe de fonte correspondente ao vetor SE, o mergulho de feixe de fonte pode ser utilizada em conjunção com o mergulho de feixe de detector da trajetória 28 de feixe de detector para determinar o mergulho de feixe de ponto central (por exemplo, de acordo com a relação representada na Equação (1)) para o feixe de fonte

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15/18 correspondente a SE e a chegada de feixe de detector correspondente a DE. Este mergulho de ponto central será o mergulho de ponto central para a chegada de feixe de detector gerada pelo evento correspondente à elipse 38 de movimentação de mergulho que chega ao detector 30 ao longo da trajetória 28 de feixe de detector. [0043] Regressando à FIG. 1, o módulo 24 de determinação do filtro está configurado para determinar filtros a serem aplicados a traços de dados sísmicos para atenuar a distorção da frequência provocada pelo espaçamento entre localizações de detector durante a aquisição de dados sísmicos. Para um dado traço de dados sísmicos, o filtro determinado pelo módulo 24 de determinação do filtro depende do mergulho de ponto central correspondente a uma ou mais chegadas de feixe de detector representadas num dado traço de dados sísmicos (por exemplo, como determinado pelo módulo 22 de mergulho de ponto central), do espaçamento entre localizações de detector e/ou outros parâmetros. A título de exemplo não limitativo, o módulo 24 de determinação do filtro pode determinar um filtro para um dado traço de dados sísmicos de acordo com a seguinte relação (Equação (4)):

(4)

F ^max P * d m em que Fmax representa a frequência máxima passada pelo filtro, k representa uma constante e d representa a amostragem espacial das localizações dos detectores (ou um parâmetro relacionado de geometria de aquisição). Em uma modalidade, d é determinado automaticamente a partir de um valor registrado previamente para amostragem espacial ou espaçamento de detector. Em uma modalidade, d é determinado com base na seleção do usuário de um valor de amostragem espacial que especifica o espaçamento de detector.

[0044] Nas modalidades nas quais o módulo 22 de mergulho de ponto central determina o ponto central de uma multiplicidade de chegadas de feixes de detector representadas dentro de um único traço (por exemplo, através de rastreamento de raios) o filtro estabelecido pela Equação (4) produzirá uma multiplicidade de valores de Fmax. Em tais modalidades, o módulo 24 de determinação do filtro está configurado para determinar o filtro como um filtro variável com o tempo. Por

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16/18 exemplo, o módulo 24 de determinação do filtro pode determinar Fmax para cada um dos pontos centrais determinados pelo módulo 22 de mergulho de ponto central. Em seguida, utilizando os tempos de chegada correspondentes aos pontos centrais determinados, o módulo 24 de determinação do filtro pode determinar Fmax em função do tempo de chegada ou Fmax(t).

[0045] O módulo 26 de aplicação do filtro está configurado para aplicar os filtros determinados pelo módulo 24 de determinação do filtro a traços apropriados de dados sísmicos. Isto resulta na remoção de frequências a partir dos traços de dados sísmicos que foram distorcidos pelo espaçamento de detector (por exemplo, todas as frequências acima de Fmax).

[0046] A Fig. 7 ilustra um método 40 de atenuação da distorção de frequências em dados sísmicos. As operações do método 40 apresentadas abaixo se destinam a ser ilustrativas. Em algumas modalidades, o método 40 pode ser realizado com uma ou mais operações adicionais não descritas e/ou sem uma ou mais das operações discutidas. Adicionalmente, a ordem pela qual as operações do método 40 são ilustradas na FIG. 7 e descritas abaixo, não se destina a ser limitativa.

[0047] Em algumas modalidades, o método 40 pode ser implementado num ou mais dispositivos de processamento (por exemplo, um processador digital, um processador analógico, um circuito digital concebido para processar informação, um circuito analógico concebido para processar informação, uma máquina de estado e/ou outros mecanismos para processamento de informação de maneira eletrônica). O um ou mais dispositivos de processamento podem incluir um ou mais dispositivos que executam algumas ou todas as operações do método 40 em resposta às instruções armazenadas eletronicamente num meio de armazenamento eletrônico. O um ou mais dispositivos de processamento pode incluir um ou mais dispositivos configurados através de hardware, microprogramas e/ou software a ser concebido especificamente para execução de uma ou mais das operações do método 40.

[0048] Em uma operação 42, obtém-se um primeiro traço de dados sísmicos. O primeiro traço de dados sísmicos representa a propagação da energia sísmica através de um volume geológico de interesse a partir de uma fonte posicionada em

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17/18 uma localização de fonte para detectores posicionados em localizações de detector distanciadas de acordo com um espaçamento de detector. O primeiro traço de dados sísmicos representa, em função do tempo, chegadas de feixes de detector de energia sísmica que chegam a uma primeira localização de detector com tempos de chegada diferentes com um primeiro mergulho de detector na primeira localização de detector. Em uma modalidade, a operação 42 é realizada através de um módulo de dados semelhante ou igual ao módulo 20 de dados (mostrado na FIG. 1 e descrito anteriormente).

[0049] Em uma operação 44, determina-se mergulho de ponto central correspondente a, pelo menos, uma chegada de feixe de detector representada no primeiro traço de dados sísmicos. Isto pode incluir a determinação do mergulho de ponto central individualmente para uma multiplicidade de chegadas de feixe de detector representadas no primeiro traço de dados sísmicos. A operação 44 pode incluir apenas a determinação do mergulho de ponto central para uma única chegada de feixe de detector no primeiro traço de dados sísmicos com base em uma velocidade de movimentação conhecida previamente de um evento no ou próximo do volume geológico de interesse. Em uma modalidade, a operação 44 é realizada através de um módulo de mergulho de ponto central semelhante ou igual ao módulo 22 de mergulho de ponto central (mostrado na FIG. 1 e descrito anteriormente).

[0050] Em uma operação 46, determina-se um filtro para o primeiro traço de dados sísmicos. O filtro é aplicável ao primeiro traço de dados sísmicos para remover frequências a partir do primeiro traço de dados sísmicos que foram distorcidas pelo espaçamento de detector. O filtro é determinado com base no(s) mergulho(s) de ponto central determinado(s) na operação 44, e com base no espaçamento de detector. Se o mergulho de ponto central tiver sido determinado para uma multiplicidade de chegadas de feixe de detector na operação 44, a operação 46 pode incluir a determinação de um filtro variável com o tempo. Se o mergulho de ponto central tiver sido determinado para uma única chegada de feixe de detector, a operação 46 pode incluir a determinação de um filtro que não é variável com o tempo. Em uma modalidade, a operação 46 é realizada através de

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18/18 um módulo de determinação do filtro semelhante ou igual ao módulo 24 de determinação do filtro (como mostrado na FIG. 1 e descrito anteriormente).

[0051] Em uma operação 48, o filtro determinado na operação 46 é aplicado ao primeiro traço de dados sísmicos. A aplicação do filtro ao primeiro traço de dados sísmicos resulta na remoção de frequências a partir do primeiro traço de dados sísmicos que foram distorcidas pelo espaçamento de detector. Em uma modalidade, a operação 38 realiza-se através de um módulo de aplicação do filtro semelhante ou igual ao módulo 26 de aplicação do filtro (mostrado na FIG. 1 e descrito anteriormente).

[0052] Em um circuito 50 fechado, as operações 42, 44, 46 e 48 são realizadas para traços de dados sísmicos ao longo de todas as inclinações de feixe de detector disponíveis na localização de detector do primeiro traço. Em um circuito 52 fechado, realiza-se o circuito 50 fechado para todas as localizações de feixe de detector disponíveis.

[0053] Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes com o propósito de ilustração com base no que é considerado atualmente como sendo as modalidades mais práticas e preferidas, deve-se entender que tais detalhes são meramente para esse propósito e que a invenção não está limitada às modalidades divulgadas, mas, pelo contrário, destina-se a cobrir modificações e disposições equivalentes que estão dentro do espírito e escopo das reivindicações anexas. Por exemplo, deve-se entender que a presente invenção contempla que, na medida do possível, um ou mais aspectos de qualquer modalidade podem ser combinados com um ou mais aspectos de qualquer outra modalidade.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método implementado por computador de eliminação da distorção da frequência de dados sísmicos, em que o método é implementado em um sistema de computador que possui um ou mais processadores configurados para executar um ou mais módulos de programa de computador, o método caracterizado pelo fato de que compreende:

(a) obtenção de um primeiro traço de dados sísmicos que representa a propagação da energia sísmica através de um volume geológico de interesse a partir de uma fonte posicionada em uma única localização de fonte para detectores posicionados em localizações de detector distanciadas de acordo com um espaçamento de detector, representando, além disso, o primeiro traço de dados sísmicos uma multiplicidade de chegadas de feixe de detector em função do tempo, e (b) determinação de um mergulho de ponto central correspondente a, pelo menos, uma chegada de feixe de detector representada no primeiro traço de dados sísmicos, em que o mergulho de ponto central é determinado com base no tempo de chegada de, pelo menos, uma chegada de feixe de detector;

(c) determinação de um filtro para ser aplicado ao traço de dados sísmicos para remover frequências de energia sísmica a partir do primeiro traço de dados sísmicos que foram distorcidas pelo espaçamento de detector, sendo o filtro determinado com base no mergulho de ponto central correspondente a, pelo menos, uma chegada de feixe e ao espaçamento de detector;

(d) aplicação do filtro determinado para o traço de dados sísmicos; e (e) comunicação ou armazenamento em um meio de armazenamento não transiente, os dados sísmicos filtrados.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro traço de dados sísmicos corresponde a uma primeira localização de detector e a um primeiro mergulho de detector e, em que o método compreende, além disso, a repetição das operações (a)-(c) para um segundo traço de dados sísmicos que representa, em função do tempo, chegadas de feixes de detector de

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2/4 energia sísmica a partir de um único tiro que chegam à primeira localização de detector com um segundo mergulho de detector.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, além disso, a repetição das operações (a)-(c) para um segundo traço de dados sísmicos que representa, em função do tempo, chegadas de feixes de detector de energia sísmica a partir de um único tiro que chegam a uma segunda localização de detector com um segundo mergulho de detector na segunda localização de detector.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, além disso, a aplicação do filtro ao primeiro traço de dados sísmicos para remover frequências de energia sísmica do primeiro traço de dados sísmicos que foram distorcidas pelo espaçamento de detector.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o passo de determinação de ponto central compreende a determinação de inclinações de ponto central que correspondem a cada uma de uma multiplicidade de chegadas de feixes de detector que chegam à primeira localização de detector com tempos de chegada diferentes e estão representadas no primeiro traço de dados sísmicos e, em que a determinação do filtro compreende a determinação do filtro com base no mergulho de ponto central correspondente à multiplicidade de chegadas de feixe de detector.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o filtro é um filtro variável com o tempo.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o passo de determinação de ponto central compreende a determinação do mergulho de ponto central correspondente a uma única chegada de feixe de detector com base em uma velocidade de movimentação conhecida previamente de um evento no, ou próximo do, volume geológico de interesse.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o evento no, ou próximo do, volume geológico de interesse é um fundo de água.
9. Sistema configurado para eliminar a distorção da frequência de dados

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3/4 sísmicos, o sistema caracterizado pelo fato de que compreende:

um ou mais processadores configurados para executar módulos de programa de computador, os módulos de programa de computador compreendendo:

um módulo de dados configurado para obter traços de dados sísmicos que incluem um primeiro traço de dados sísmicos que representa a propagação da energia sísmica através de um volume geológico de interesse de uma fonte posicionada em uma única localização de fonte para detectores posicionados em localizações de detector distanciadas de acordo com um espaçamento de detector, o primeiro traço de dados sísmicos representando, além disso, uma multiplicidade de chegadas de feixe de detector em função do tempo;

um módulo de mergulho de ponto central configurado para determinar um mergulho de ponto central correspondente a, pelo menos, uma chegada de feixe de detector representada no primeiro traço de dados sísmicos, o módulo de mergulho de ponto central estando configurado para determinar o mergulho de ponto central com base no tempo de chegada; e um módulo de determinação do filtro configurado para determinar um filtro destinado a ser aplicado no primeiro traço de dados sísmicos para remover frequências de energia sísmica que foram distorcidas pelo espaçamento de detector, o módulo de determinação do filtro estando configurado para determinar o filtro com base no mergulho de ponto central correspondente a, pelo menos, uma chegada de feixe e ao espaçamento de detector.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende, além disso, um módulo de aplicação do filtro configurado para aplicar o filtro ao primeiro traço correspondente de dados sísmicos para remover frequências de energia sísmica do primeiro traço de dados sísmicos que foram distorcidas pelo espaçamento de detector.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o módulo de mergulho de ponto central está configurado para determinar as inclinações de pontos centrais correspondentes a chegadas de feixe de detector representadas no primeiro traço de dados sísmicos.

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ΑΙΑ
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o módulo de determinação do filtro está configurado para determinar um filtro variável com o tempo.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o módulo de mergulho de ponto central está configurado para determinar um mergulho de ponto central correspondente a uma chegada de feixe de detector representada no primeiro traço de dados sísmicos com base em uma velocidade de movimentação conhecida previamente de um evento no, ou próximo do, volume geológico de interesse.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o evento no, ou próximo do, volume geológico de interesse é um fundo de água.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os feixes de detector de energia sísmica representados nos dados sísmicos foram gerados pelas reflexões de feixes de fonte de energia sísmica emitida da fonte, de modo que um dado feixe de detector é gerado por um feixe de fonte correspondente que possui algum mergulho de fonte na localização de fonte e em que o mergulho de ponto central correspondente à dada chegada de feixe de detector é a soma do mergulho de detector da dada chegada de feixe de detector e do mergulho de fonte do feixe de fonte correspondente à dada chegada de feixe de detector.