FR2879306A1 - Procede de correction de traitement de traces sismiques - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à un procédé de traitement de données sismiques comprenant une collection de traces sismiques présentant des obliquités différentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à:a) découper une ou plusieurs première(s) trace(s) de la collection de traces sismiques en une série de segments de trace selon un intervalle de segmentation prédéterminé,b) définir une série de coefficients de dilatation, chaque coefficient de dilatation étant associé à un segment de la ou des première(s) trace(s),c) appliquer à chaque segment de la ou des première(s) trace(s) le coefficient de dilatation associé,d) comparer la ou les première(s) trace(s) ainsi dilatée(s) à une deuxième trace de la collection de traces sismiques pour évaluer leur ressemblance,e) renouveler les étapes b), c) et d) avec une nouvelle série de coefficients de dilatation,f) déterminer une série de coefficients de dilatation optimale qui maximise la ressemblance entre la première trace dilatée et la deuxième trace pour obtenir une ou des première(s) trace(s) corrigée(s).
Description
L'invention concerne le domaine du traitement des données sismiques. Plus
précisément, l'invention se rapporte à l'inversion des 5 données sismiques.
De manière conventionnelle, en exploration sismique, on répartit une pluralité de sources et de récepteurs sismiques à la surface du sol et à distance les uns des autres. Les sources sismiques sont activées pour générer des ondes sismiques qui se propagent dans le sous-sol. Ces ondes sismiques subissent des déviations au cours de leur propagation. Elles sont réfractées, réfléchies et difractées au niveau des interfaces du sous-sol. Certaines ondes qui se sont propagées dans le sous-sol sont détectées par des récepteurs sismiques et enregistrées dans le temps sous la forme de signaux (appelés traces). Les signaux enregistrés peuvent êtres traités pour obtenir une image des structures géologiques souterraines.
Au cours du traitement, l'étape de sommation (ou stacking) consiste à additionner les traces qui correspondent à des ondes sismiques qui se sont réfléchies en un même point du sous-sol. Cette étape permet d'augmenter le rapport signal sur bruit et le rapport réflexions primaires sur réflexions multiples dans les données sismiques traitées.
Si on fait l'hypothèse d'un sous-sol stratifié horizontalement et sans variation latérale des vitesses de propagation, on montre que les traces ayant la propriété d'éclairer le même point du sous-sol pour des distances source-récepteur (déport ou offset) variables sont celles ayant en commun le même point milieu entre source et récepteur.
Cependant, les ondes réfléchies dans le sous-sol sont enregistrées à des temps variables selon l'offset. Avant d'additionner les traces, il est donc nécessaire de corriger ces traces pour les ramener à une référence commune qui est la trace d'offset nul. Cette correction est réalisée lors d'une étape dite de correction d'obliquité ou NMO (Normal Move Out).
L'étape de correction d'obliquité suppose la connaissance au préalable d'un modèle des vitesses de propagation des ondes sismiques dans le sous-sol.
Le modèle de Dix est par exemple basé sur l'hypothèse que le sous- sol est formé de couches ou strates horizontales dans lequel chaque couche est isotrope et présente une vitesse de propagation donnée associée (vitesse d'intervalle). La correction NMO s'appuie sur le modèle ainsi défini pour corriger le temps d'arrivée d'une réflexion enregistrée avec un offset x donné en la ramenant au temps t0 théorique auquel elle aurait été enregistrée avec un offset nul x = 0.
Etant donné que les vitesses ne sont pas connues a priori, on réalise l'étape de correction sur les traces sismiques en balayant une plage de vitesses. On ne retient ensuite que la vitesse qui optimise la semblance de l'ensemble des traces.
II est ainsi possible, dans les cas les plus favorables, de déduire une estimation des vitesses d'intervalle entre les événements réfléchis les plus énergétiques.
L'estimation des vitesses d'intervalle ne prend généralement pas en compte l'anisotropie du sous-sol, c'est-à-dire la variation de vitesse de l'onde dans les couches en fonction de la direction de propagation.
Par ailleurs, l'estimation des vitesses d'intervalle ne prend pas non plus en compte la variation de la réflectivité des interfaces du sous- sol en fonction de l'angle d'incidence de l'onde.
Un but de l'invention est de proposer un procédé de traitement de données sismiques permettant d'obtenir des informations plus précises sur les propriétés du sous-sol que les procédés de l'art antérieur.
Ce problème est résolu dans le cadre de la présente invention grâce à un procédé de traitement de données sismiques comprenant une collection de traces sismiques présentant des obliquités différentes, comprenant les étapes consistant à : a) découper une ou plusieurs première(s) trace(s) de la collection de traces sismiques en une série de segments de trace selon un intervalle 30 de segmentation prédéterminé, b) définir une série de coefficients de dilatation, chaque coefficient de dilatation étant associé à un segment de la ou des première(s) trace(s), c) appliquer à chaque segment de la ou des première(s) trace(s) le coefficient de dilatation associé, d) comparer la ou les première(s) trace(s) ainsi dilatée(s) à une deuxième trace de la collection de traces sismiques pour évaluer leur 5 ressemblance, e) renouveler les étapes b), c) et d) avec une nouvelle série de coefficients de dilatation, f) déterminer une série de coefficients de dilatation optimale qui maximise la ressemblance entre la ou les première(s) trace(s) dilatée(s) et la deuxième trace pour obtenir une ou des première(s) trace(s) corrigée(s).
Selon le procédé de l'invention, la correction d'obliquité est réalisée pour chaque trace, segment par segment, avec un intervalle de segmentation arbitraire prédéterminé, et non pas en considération des événements les plus énergétiques.
Le procédé de l'invention permet une optimisation globale des dilatations appliquées aux traces sans privilégier certains évènements.
Le procédé de l'invention permet d'obtenir des informations sur les propriétés du sous-sol avec une résolution accrue par rapport aux procédés de l'art antérieur. La résolution des informations obtenues est directement liée à l'intervalle de segmentation choisi. Il permet notamment de déduire les paramètres suivants: - des contrastes de vitesse P locaux, - des contrastes de densité du sous-sol, - des contrastes de vitesse S, - des paramètres d'anisotropie du sous-sol.
Dans une mise en oeuvre du procédé de l'invention, l'intervalle de segmentation prédéterminé est un multiple de l'intervalle d'échantillonnage d'enregistrement de la première trace sismique.
En outre, la deuxième trace peut être une trace d'obliquité nulle de 30 la collection de traces sismiques.
La deuxième trace sismique peut également être une trace d'obliquité immédiatement inférieure par rapport à la première trace sismique dans la collection de traces sismiques.
En outre, la deuxième trace sismique peut être elle-même une trace corrigée.
Dans une mise en oeuvre de l'invention, la série de coefficient de dilatation à l'étape b) est définie selon un algorithme de tirage aléatoire ou 5 pseudo-aléatoire.
En particulier, la série de coefficients de dilatation qui maximise la ressemblance entre la première trace dilatée et la deuxième trace peut être déterminée par une méthode de Monte Carlo.
Dans une mise en oeuvre de l'invention, l'étape d) de comparaison comprend la corrélation de la première trace dilatée avec la deuxième trace.
Dans une mise en oeuvre de l'invention, l'étape d) comprend la détermination d'une fonction coût évaluant une ressemblance entre la première trace dilatée et la deuxième trace.
Dans une mise en oeuvre de l'invention, les étapes a) à f) sont 15 appliquées à chaque trace ou groupe de traces de la collection de traces sismiques, pour obtenir une collection de traces corrigée.
En particulier, les étapes a) à f) peuvent être appliquées par ordre croissant d'obliquité des traces.
En outre, le procédé peut comprendre une étape g) consistant à déduire de la série de coefficient de dilatation optimale associée à chaque trace une vitesse de propagation d'une onde sismique P dans un sous-sol en fonction de la profondeur.
En particulier, l'étape g) peut avantageusement comprendre une sous-étape de lancé de rayon.
Dans une mise en oeuvre de l'invention, le procédé comprend une étape h) consistant à déduire des données de contraste de densité du sous- sol en fonction de la profondeur.
Le procédé peut également comprendre une étape i) consistant à déduire une vitesse de propagation d'une onde sismique S en fonction de la 30 profondeur.
Le procédé peut également comprendre une étape j) consistant à déduire de la série de coefficient de dilatation optimale associée à une pluralité de traces des paramètres d'anisotropie d'un sous-sol.
L'invention se rapporte également à un procédé d'inversion de données sismiques comprenant une collection de traces sismiques présentant des obliquités différentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : a) découper une ou plusieurs première(s) trace(s) de la collection de traces sismiques en une série de segments de trace selon un intervalle de segmentation prédéterminé, b) définir une série de coefficients de dilatation, chaque coefficient de dilatation étant associé à un segment de la ou des première(s) trace(s), c) appliquer à chaque segment de la ou des première(s) trace(s) le coefficient de dilatation associé, d) comparer la ou les première(s) trace(s) ainsi dilatée(s) à une deuxième trace de la collection de traces sismiques pour évaluer leur ressemblance, e) renouveler les étapes b), c) et d) avec une nouvelle série de coefficients de dilatation, f) déterminer une série de coefficients de dilatation optimale qui maximise la ressemblance entre la première trace dilatée et la deuxième trace pour obtenir une ou des première(s) trace(s) corrigée(s), g) en déduire des valeurs de vitesses de propagation d'ondes sismiques en fonction d'une profondeur dans un sous-sol.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles: - la figure 1 représente de manière schématique les trajectoires d'ondes sismiques se propageant entre les couples source- récepteur ayant le même point milieu commun, - la figure 2 représente de manière schématique la trajectoire d'ondes sismiques se propageant dans le sous-sol entre une source et un 30 récepteur, - la figure 3 représente de manière schématique une collection de traces sismiques en point milieu commun, - la figure 4 représente de manière schématique le découpage des traces de la collection de traces en une série de segments de trace selon un intervalle de segmentation prédéterminé, - la figure 5 représente de manière schématique les traces obtenues après correction par l'application de coefficients de dilatations, - la figure 6 représente de manière schématique la dilatation d'un segment de trace, - la figure 7 est un organigramme représentant de manière schématique les différentes étapes d'un procédé de traitement de données sismiques conforme à un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 8 est un organigramme représentant de manière schématique les différentes étapes d'un procédé de traitement de données sismiques conforme à un deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention, la figure 9 est un organigramme représentant de manière schématique les différentes étapes d'un procédé de traitement de données sismiques conforme à un troisième mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 10 représente de manière schématique la trajectoire d'une onde sismique dans le sous-sol, - la figure 11 est un diagramme représentant de manière 20 schématique les amplitudes des segments de traces en fonction de l'angle d'incidence dans une tranche donnée du sous-sol.
Sur la figure 1, on a représenté un ensemble de sources S1, S2, S3 et un ensemble de récepteurs RI, R2, R3 disposés à la surface du sol. Les couples source-récepteur (Si, RI), (S2, R2), (S3, R3) présentent un point milieu commun O. On suppose que le sous-sol est formé d'une série de couches horizontales délimitées par des interfaces. Sur cette figure, les récepteurs RI, R2, R3 enregistrent un même événement correspondant à une réflexion au niveau d'un point miroir P sur une interface du sous-sol, avec des obliquités différentes.
La figure 2 représente de manière schématique la trajectoire d'ondes sismiques se propageant dans le sous-sol entre une source SI et un récepteur RI ayant pour point milieu O. Lors d'une acquisition sismique, la source SI est activée pour générer des ondes sismiques qui se propagent dans le sous-sol. Les ondes sismiques sont réfléchies au niveau des différentes interfaces et sont enregistrées par le récepteur RI. L'enregistrement obtenu par le récepteur RI contient des signaux correspondant à différents événements.
Comme illustré sur la figure 2, au cours de sa propagation, une onde sismique subit des déviations dues aux variations de la réflectivité des interfaces du sous-sol en fonction de l'angle d'incidence de l'onde.
La figure 3 représente de manière schématique les traces sismiques AD, AI, A2, A3 d'amplitudes ao, al, a2, a3 enregistrées au cours du temps par des récepteurs localisés en des abscisses 0, xl, x2 et x3. Les traces sont regroupées en une collection en point milieu commun.
Chaque trace est associée à un offset donné et par conséquent à une obliquité donnée.
Les traces Ac', A1, A2, A3 contiennent des signaux correspondant à des événements identiques. Cependant ces signaux sont enregistrés à des temps t variables en fonction de l'offset x.
La figure 7 est un diagramme illustrant les différentes étapes d'un procédé de traitement conforme à une première mise en oeuvre de l'invention.
On considère une collection de traces comprenant des traces AO,A1, A2,...AN rangées par offset croissant 0,xi,x2,...xN (ou obliquité croissante).
Selon une première étape 10 (illustrée sur la figure 4), la trace Al d'offset x1 est découpée en n segments de trace Al, Al, Al,...Al 25 d'amplitudes ai, al,a3 al selon un intervalle de segmentation e prédéterminé. L'intervalle de segmentation e peut par exemple être choisi comme un multiple de l'intervalle d'échantillonnage de l'enregistrement des traces sismiques. Typiquement, en acquisition sismique, l'intervalle d'échantillonnage d'enregistrement des traces est de l'ordre de 2 à 4 millisecondes. L'intervalle de segmentation est choisi en fonction de la résolution de l'image du sous-sol que l'on souhaite obtenir et en considération du temps de calcul que cela implique.
Le découpage par segment des traces sismiques revient à découper le sous-sol en n tranches ou couches horizontales parallèles, chaque tranche présentant une épaisseur z correspondant à un temps de propagation e de l'onde sismique d'offset nul (x = 0).
Selon une deuxième étape 20, on définit une série de n coefficients de dilatation d1,d2 i,d1,...di, chaque coefficient de dilatation di étant associé à un segment Al de la première trace Al. 10 Les coefficients de dilatation di,di,dl,...di sont par exemple déterminés par un algorithme de tirage aléatoire ou pseudo-aléatoire. Les coefficients de dilatation sont pris dans des gammes prédéterminées correspondant à des ordres de grandeurs de dilatation généralement constatés.
Selon une troisième étape 30, on applique à chaque segment Al de la première trace Al le coefficient de dilatation dl associé déterminé à l'étape précédente. On obtient alors une première trace dilatée Al' d'amplitude al'.
Selon une quatrième étape 40, on compare la première trace 20 dilatée Al' à la trace de référence A0 à offset nul (ou obliquité nulle) pour évaluer leur ressemblance.
A cet effet, on peut effectuer le produit de corrélation des traces Al' et A0.
On peut également calculer une fonction coût F du type: Nok k2 F = E al al ' k=0 Le produit de corrélation ou la fonction coût mesure la ressemblance entre les traces Al' et Al). [1]
On renouvelle ensuite les deuxième, troisième et quatrième étapes 20, 30 et 40 avec une nouvelle série de coefficients de dilatation. Les coefficients de dilatation sont à nouveau déterminés par l'algorithme de tirage aléatoire ou pseudo-aléatoire.
Selon une cinquième étape 50, à partir des comparaisons effectuées avec les différentes séries de coefficient de dilatation, on 1 2 3 n détermine une série de coefficients de dilatation di,di,di,...di qui maximise la ressemblance entre la première trace dilatée Al' et la trace de référence A0. A cet effet, on applique une méthode d'optimisation non linéaire de Monte Carlo, telle que par exemple une méthode de recuit simulé.
Le procédé de correction d'obliquité qui vient d'être décrit est appliqué à chacune des traces A1,A2,...AN de la collection de traces sismiques par ordre croissant d'obliquité. Ce procédé conduit à l'obtention d'une collection de traces corrigée, A2',...AN' . Selon un mode de mise en oeuvre possible de l'invention, chaque trace Aj+i est corrigée en prenant comme trace de référence la trace corrigée Agi' d'obliquité immédiatement inférieure à la trace Ai+i dans la collection de traces sismiques.
Selon cette mise en oeuvre, les traces de la collection de traces sont corrigées l'une après l'autre, ce qui conduit à déterminer pour chaque trace Ai une série de coefficients de dilatation di,d,...d associée.
La figure 8 illustre un deuxième mode de mise en oeuvre du procédé de traitement dans lequel deux traces sont corrigées simultanément. Dans cette variante, des coefficients de dilatation sont déterminés pour deux traces Ai et A2 ou pour une somme partielle de deux traces.
Ce deuxième mode de mise en oeuvre permet de prendre en compte l'amplitude des traces et par conséquent la variation d'amplitude 30 des traces en fonction de l'offset ou de l'obliquité (AVO).
2879306 10 La quatrième étape 40 est alors modifiée pour calculer une fonction coût F du type: (( 2 k ( sin ar cos(1/d1) k k al ' a0 sin2 ar cos(1/d2 a 2 ' a0) i C'est du phénomène d'AVO (Amplitude Versus Offset) dont on tire bénéfice dans les analyses dites AVO. La connaissance de l'amplitude d'une onde réfléchie en fonction de l'angle d'incidence de la réflexion permet d'extraire une information plus riche sur les propriétés élastiques des roches de part et d'autre d'une interface, que ne le fournit la seule réflectivité normale.
Selon un mode de mise en oeuvre possible de l'invention, les traces Ai+1 et Ai+2 sont corrigées en prenant comme trace de référence la trace corrigée Agi' d'obliquité immédiatement inférieures à la trace Ai+1 dans la collection de traces sismiques.
La quatrième étape 40 consiste à calculer une fonction coût F du 15 type: \2 n (r sin [ar acos(1/d+l) k k F= E k=0 / k k k sin2 'ar cos(1 di+2 a '+2 ' aj ' où d2+1 et d2+2 sont les coefficients de dilatation associés aux k-ièmes segments des traces 4+1 et Ai+2 k k k ai' , ai+1' et ai+2' sont les amplitudes des k-ièmes segments des traces corrigées Agi', Ai+1' et Ai+2'.
La fonction de coût F estime la ressemblance entre des traces corrigées Ai+1' et Ai+2' avec la trace Ai' prise comme trace de référence. n F= E k=0 \2 [2] / [3]
La figure 9 illustre un troisième mode de mise en oeuvre du procédé de traitement dans lequel trois traces sont corrigées simultanément. Dans cette variante, des coefficients de dilatation sont déterminés pour trois traces A1, A2 et A3 simultanément.
Ce troisième mode de mise en oeuvre permet de prendre en compte l'effet d'anisotropie VTI (Vertical Transverse Isotropy) du sous-sol.
Le calcul dans la première tranche compare les trois temps obliques de propagation dans la tranche k, TA1, TA2 et TA3 au temps vertical TAO et fournit les trois paramètres suivants: - la vitesse verticale VkO - les paramètres d'anisotropie de Thomsen sk et 8k Selon un mode de mise en oeuvre possible de l'invention, les traces Aj+1, Aj+2 et Ai+3 sont corrigées en prenant comme trace de référence la trace corrigée Ai' d'obliquité immédiatement inférieures à la trace Am dans la collection de traces sismiques.
Le procédé de correction d'obliquité permet de déduire des informations sur les propriétés du sous-sol avec une résolution accrue par rapport aux procédés de l'art antérieur. Il permet notamment de déduire les paramètres suivants: - les contrastes de vitesse P locaux, - les contrastes de densité du sous-sol, - les contrastes de vitesse S, - les paramètres d'anisotropie (vitesse verticale vp0, paramètres 8k et 8k).
Il Détermination des contrastes de vitesse P locaux Ainsi qu'illustré sur la figure 10, on considère que le sous-sol est formé de n tranches parallèles et isotropes, de temps de parcours vertical ke, (k =1.
n) correspondant à l'intervalle de segmentation pour la trace A0 d'obliquité nulle...DTD: On note ixkn l'angle d'incidence au niveau de la base de la tranche k d'une onde émise par une source à un offset x se réfléchissant sur la base de la tranche n.
Selon une première étape, on détermine de temps de parcours 5 d'une onde entre une source à l'offset x et la base de la tranche d'ordre n à l'incidence normale.
Selon une deuxième étape, on détermine la vitesse de propagation moyenne vp de l'onde entre la source à l'offset x et la base de la tranche d'ordre n à l'incidence normale.
Connaissant le temps de parcours entre la source et chaque interface pour chacune des traces, il est possible de calculer la vitesse de propagation moyenne de l'onde pour chaque trace.
Pour chaque tranche 1 à n, on détermine l'angle ixnn par la relation: dxn = 1 [4] cos(ixnn) Les vitesses et les angles d'incidence satisfont à la relation: sin(ixnk) _ sln(lxnq) pour toutes tranches k et q [5] vpk vPq Selon une troisième étape, on effectue un lancé de rayon complet entre chaque source et le point d'offset nul dont la profondeur est: n z=e vpk [6] k=0 avec vpk qui satisfait à la loi de la réfraction vPk = sin(ilnk) vpk_1 sin(ilnk+l) dvpk On en déduit pour chaque tranche k, k =1...n. vpk
Selon une quatrième étape, on détermine la vitesse P pour chaque tranche k, k =1...n à partir de la relation: 2879306 dvpk = 2 vpk -V _1 13 [7] vpk vpk +vpk+1 21 Détermination des contrastes de densité du sous- sol Les contrastes de densité s'obtiennent en retranchant les contrastes de vitesse des coefficients de réflexion à incidence nulle. Dans la mesure où l'on sait calibrer les échantillons sismiques, il suffit de soustraire les contrastes de vitesse de la trace à incidence nulle affectée d'un coefficient de calibration convenable (facteur F).
Pour chaque tranche k, k =1...n, on connaît dvpk qui découle de vpk la suite des vitesses P déterminées en 1l.
Selon une première étape, on détermine le contraste de densité dPk, pour chaque tranche k, k =1...n. Pk
A cet effet, on définit une suite de contrastes de densités 15 dm dP2, dPn et on calcule la somme dvpk +dPk On mesure la Pl P2 Pn vpk Pk ressemblance entre dvpk +dPk et la trace Ap d'offset nul. On balaie des vpk Pk suites de contrastes de densités pour obtenir une ressemblance maximale. Les contrastes de densité dPl,dP2,...dPn sont par exemple Pl P2 Pn déterminés par un algorithme de tirage aléatoire ou pseudo-aléatoire. Les contrastes de densité sont initialement pris dans des gammes prédéterminées correspondant à des ordres de grandeurs de contrastes de densité généralement constatés. Par exemple, on peut initialement choisir une série de contrastes de densité tels que pour tout segment k, dpk = 2, 7. Pk
La ressemblance est par exemple mesurée en calculant le produit de corrélation: k f'dvPk + dpk a0 vPk Pk On sélectionne la suite dPl, dP2 dpn qui conduit à une Pl P2 Pn dvpk dPk ressemblance maximale entre + la trace A0.
vPk Pk Selon une deuxième étape, on en déduit le facteur F comme: où moy désigne la valeur moyenne.
k Le facteur F est tel que les produits de F avec les segments a0 de la trace A0 d'offset nul sont égaux aux coefficients de réflexion dans la bande sismique.
3/ Détermination des contrastes de vitesse S locaux Selon une première étape, on détermine un gradient G d'amplitude AVO des traces sismiques corrigées AO,AI,'A2',...AN' en fonction de l'angle d'incidence l'angle d'incidence de l'onde au niveau de la base de la tranche k.
La figure 11 est un diagramme représentant de manière schématique pour les traces AO,Al,'A2',...AN', l'amplitude agi' de la j-ième trace corrigée A1' en fonction de sin2(ixJ.k), ixJ.j étant l'angle [8] dvpk + dpk Vpk Pk moy [9] F= ( k 2x a0 moy d'incidence au niveau de la base de la tranche k d'une onde émise par une source à un offset xJ - se réfléchissant sur la base de la tranche n.
L'amplitude agi' est une fonction linéaire de sin2(ixikn). On en k déduit une estimation du gradient d'amplitude Gk comme la pente de la 5 fonction linéaire.
Par ailleurs, le gradient d'amplitude Gk dans la tranche k vérifie la relation suivante: dvpk 2Gk Vpk Vpk vSk = x 2 dvSk dpk \ 2 + VSk Pk où vpk est la vitesse P, pk est l'impédance acoustique du sous-sol et 10 est la vitesse S, dans la tranche k.
Avec pour chaque tranche k: dvpk 2 Vpk -Vpk-1 Vpk Vpk +vpk+l dvSk 2 vSk vSk 1 vSk vSk +vSk+1 La relation [10] équivaut à : k dv (v 2 dVS d 2G = Kx2 x 2 k+ Pk Vpk vSk i vSk Pk Selon une deuxième étape, connaissant les gradients Gk, les contrastes de vitesse P dvpk et les contrastes d'impédance dpk dans Vpk Pk dvSk toutes les tranches, on en déduit pour chaque tranche k à partir de vSk la relation [11]. [10] VSk
A cet effet, on définit une suite de vitesses S vS1,vS2,...vSn et on détermine les gradients pour k =1...n. On mesure la ressemblance entre le gradient Gk obtenu par la relation [11] et le gradient Gk estimé lors de la première étape. On balaie des suites de vitesses S pour obtenir une ressemblance maximale entre les gradients.
Les vitesses S vS1,vS2,...vSn sont par exemple déterminées par un algorithme de tirage aléatoire ou pseudo-aléatoire. Les vitesses S sont initialement prises dans des gammes prédéterminées correspondant à des ordres de grandeurs de vitesses S généralement constatés. Par exemple, v on peut initialement choisir une série de vitesses S telle que vSk = pk La ressemblance est par exemple mesurée en calculant le produit de corrélation entre les gradients.
On détermine la suite des vitesses S vs, ,vS2,...vsn qui conduit à une ressemblance maximale entre les gradients.
4/ Détermination des paramètres d'anisotropie en mode P On suppose maintenant que le sous-sol présente une anisotropie axiale autour d'un axe de symétrie vertical ou anisotropie VTI (Vertical 20 Transverse Isotropy).
Les angles d'incidence ixnk des ondes ne découlent plus directement des dilatations di,d2 i,d1,...dl.
La trajectoire d'un rayon sismique n'est pas perpendiculaire au front d'onde. On distingue ainsi la vitesse de long d'un rayon vr et la vitesse 25 normale au front d'onde Vh appelée vitesse de phase.
En mode P, ces vitesses dépendent de l'angle r entre le rayon et l'axe de symétrie ou l'angle h entre la normale au front d'onde et l'axe de symétrie. On a: 1+ 8 sin 2 r cos 2 r+ s sin 4 r i vr = vr0 x [12] où vr0 est la vitesse d'un rayon à incidence nulle.
Vh =vh0X 1+8sin2hcos2h+esin4h\ i où Vh0 est la vitesse de la normale au front d'onde à incidence nulle. On notera qu'à incidence nulle, la vitesse le long d'un rayon et la vitesse de phase sont égales (on a vr0 = vh0)É La loi de Descartes s'applique aux vitesses de phase Vh. C'est pourquoi, l'étape de lancé de rayon est décomposée en sous-étapes.
Selon une première sous-étape, on détermine Vhn à partir de Vrn 10 pour la tranche n.
Selon une deuxième sous-étape, on calcule vhn+1 à partir de la loi de Descartes: sin(inn) _ sin(inn+1) [14] vhn Vhn+1 Selon une troisième sous-étape, on détermine vrn+1 à partir de 15 vhn+1 en utilisant la relation [15].
La quatrième sous-étape consiste à déterminer le temps ou la distance de propagation dans la tranche n+1: tanh = tanr [15] 1+28 + 4(s 8) sin2 r L'étape de lancé de rayon est appliquée sur au moins trois traces 20Ak,Ak+1,Ak+2 simultanément pour déterminer vpk à incidence nulle (x=0), Ck et 8k Les angles d'incidence ixnk des ondes ne découlent plus simplement des dilatations d1,di 2,d1,...di. On a: [13] d = vpk 1 [16] vpk x(COS rk +sinrk xtan(rk hk)) Le même procédé de détermination des paramètres d'anisotropie pourra être appliqué au cas d'un sous-sol présentant une anisotropie axiale autour d'un axe incliné ou anisotropie TTI (Tilted Transverse Isotropy). Dans 5 ce cas, il est nécessaire de prendre en compte le pendage des tranches.
Claims (1)
19 REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement de données sismiques comprenant une collection de traces sismiques présentant des obliquités différentes, 5 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : a) découper une ou plusieurs première(s) trace(s) de la collection de traces sismiques en une série de segments de trace selon un intervalle de segmentation prédéterminé, b) définir une série de coefficients de dilatation, chaque coefficient de dilatation étant associé à un segment de la ou des première(s) trace(s), c) appliquer à chaque segment de la ou des première(s) trace(s) le coefficient de dilatation associé, d) comparer la ou les première(s) trace(s) ainsi dilatée(s) à une deuxième trace de la collection de traces sismiques pour évaluer leur 15 ressemblance, e) renouveler les étapes b), c) et d) avec une nouvelle série de coefficients de dilatation, f) déterminer une série de coefficients de dilatation optimale qui maximise la ressemblance entre la première trace dilatée et la deuxième 20 trace pour obtenir une ou des première(s) trace(s) corrigée(s).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'intervalle de segmentation prédéterminé est un multiple de l'intervalle d'échantillonnage d'enregistrement de la première trace sismique.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la 25 deuxième trace est une trace d'obliquité nulle de la collection de traces sismiques.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la deuxième trace sismique est une trace d'obliquité immédiatement inférieure par rapport à la première trace sismique dans la collection de traces sismiques.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la deuxième trace sismique est elle-même une trace corrigée.
6. Procédé selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel la série de coefficient de dilatation à l'étape b) est définie selon un algorithme de tirage aléatoire ou pseudo-aléatoire.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la série de coefficients de dilatation qui maximise la ressemblance entre la première trace dilatée et la deuxième trace est déterminée par une méthode de Monte Carlo.
8. Procédé selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel l'étape d) de comparaison comprend la corrélation de la première 10 trace dilatée avec la deuxième trace.
9. Procédé selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel l'étape d) comprend la détermination d'une fonction coût évaluant une ressemblance entre la première trace dilatée et la deuxième trace.
10. Procédé selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel les étapes a) à f) sont appliquées à chaque trace ou groupe de traces de la collection de traces sismiques, pour obtenir une collection de traces corrigée.
11. Procédé selon la revendication 9 dans lequel les étapes a) à f) sont appliquées par ordre croissant d'obliquité des traces.
12. Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10, comprenant en outre une étape consistant à : g) déduire de la série de coefficient de dilatation optimale associée à chaque trace une vitesse de propagation d'une onde sismique P dans un sous-sol en fonction de la profondeur.
13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel l'étape g) comprend une sous-étape de lancé de rayon.
14. Procédé selon la revendication 13, comprenant une étape consistant à : h) déduire des données de contraste de densité du sous-sol en 30 fonction de la profondeur.
15. Procédé selon la revendication 14, comprenant une étape consistant à : i) déduire une vitesse de propagation d'une onde sismique S en fonction de la profondeur.
16. Procédé selon l'une des revendications qui précèdent, comprenant une étape consistant à : j) déduire de la série de coefficient de dilatation optimale associée à une pluralité de traces des paramètres d'anisotropie d'un sous-sol.
17. Procédé d'inversion de données sismiques comprenant une collection de traces sismiques présentant des obliquités différentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : a) découper une ou plusieurs première(s) trace(s) de la collection de traces sismiques en une série de segments de trace selon un intervalle de segmentation prédéterminé, b) définir une série de coefficients de dilatation, chaque coefficient de dilatation étant associé à un segment de la ou des première(s) trace(s), c) appliquer à chaque segment de la ou des première(s) trace(s) le coefficient de dilatation associé, d) comparer la ou les première(s) trace(s) ainsi dilatée(s) à une deuxième trace de la collection de traces sismiques pour évaluer leur ressemblance, e) renouveler les étapes b), c) et d) avec une nouvelle série de coefficients de dilatation, f) déterminer une série de coefficients de dilatation optimale qui maximise la ressemblance entre la première trace dilatée et la deuxième trace pour obtenir une ou des première(s) trace(s) corrigée(s), g) en déduire des valeurs de vitesses de propagation d'ondes sismiques en fonction d'une profondeur dans un sous-sol.
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