MÉTODO DE ANÁLISIS DE VELOCIDAD DE SUBSAL AL COMBINAR LA REINDICACIÓN DE PLANO DE REFERENCIA BASADA EN LA ECUACIÓN DE ONDA Y ANÁLISIS DE VELOCIDAD DE MIGRACIÓN BASADO EN
KIRCHHOFF
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Invención La presente invención generalmente se relaciona al campo de medición de ondas sísmicas submarinas. Más particularmente, la presente invención se refiere a un método de análisis de velocidad de subsal de ondas sísmicas .
Técnica Anterior Las siguientes son publicaciones previas que tratan con ondas sísmicas submarinas: Berryhill, J.R., 1979, Wave Equation Datuming: Geophysics, 44, 1329-1344. Berryhill, J.R., 1984, Wave Equation Datuming Before Stack: Geophysics, 49, 2064-2067. Bevc, D., 1997, Imaging Complex Structures with Semirecursive Kirchhoff Migration: Geophysics 62, 577-588. Bevc, D., and Popovici, A.M., 1997, Subsalt Imaging with Semirecursive Kirchhoff Migration: 67th Annual International Meeting, Society of Exploration
Geophysicists, Expanded Abstracts, 1090-1091. Bevc, D . , and Popovici, A.M., 1998, Three Dimensional Subsalt Semirecursive Kirchhoff Migration: 60th Annual International Meeting, European Association of Geoscientists & Engineers, Expanded Abstracts, Leipsiz, Germany . Luo, Y., and Schuster, J., 2004, Bottom up Target-Oriented Reverse-Time Datuming: CPS/SEG
International Geophysical Conference, Expanded Abstracts, 482-485. Wang, B . , Dirks V., Guillaume, P., Audebert, F., and Epili, D . , 2006, A 3D Subsalt Tomography Based on Wave-Equation Migration-Perturbation Scans: Geophysics, Vol . 71, No. 2, E1-E6. Wang, B., Qin, F., Dirks V., Guillaume, P.,
Audebert, F., and Epili, D., 2005, 3D Finite Angle Tomography based on Focusing Analysis, 75th Annual International Meeting, SEG, Expanded Abstracts, 2546-2549. Wang, B., Qin, F., Audebert, F. , and Dirks, V. 2005, A Fast and Low Cost Alternative to Subsalt Wave Equation Migration Perturbation Scans, 75th Annual International Meeting, SEG, Expanded Abstracts, 2257-2260.
Descripción de la Técnica Relacionada Para conjuntos típicos de datos sísmicos del
Golfo de México ("GOM") en el extranjero, la complejidad del campo de ondas sísmicas de la superficie se debe principalmente a los efectos de trayectoria múltiple e iluminación provocados por la propagación de ondas sísmicas a través de los cuerpos de sal. Al utilizar algoritmos de migración basados en ecuación de onda, los efectos de propagación de ondas se modelan más adecuadamente y se da una mejor oportunidad de esclarecer los efectos de propagación de la tierra inducidos por las sobrecargas de sedimentos de sal complejas. La reindicación del plano de referencia de campo de ondas ha sido estudiado y descrito previamente, tal como Berryhill (1979 y 1984) , Bevc (1997) , Bevc y Popovici (1997 y 1998) , y Luo y Schuster (2004) . Sin embargo, un algoritmo escalable efectivo no se ha descrito previamente para realizar un receptor de origen ("SR") , la reindicación del plano de referencia basado en ecuación de onda que puede utilizarse efectivamente para la construcción del modelo de velocidad de subsal . Debido a la complejidad geométrica de los modelos de velocidad de GOM típicos, con cuerpos de sal integrados de cualesquier formas, la migración de ecuación de onda se utiliza de preferencia sobre los métodos de Kirchhoff para la construcción del modelo de velocidad de subsal. Esta referencia se basa en la capacidad de migraciones basadas
en ecuación de onda para superar la necesidad de trazar trayectorias de rayos complejas a través de los cuerpos de sal y para un mejor manejo de arribos de trayectoria múltiple mediante la reconstrucción del campo de ondas. El análisis de velocidad de subsal utiliza exploraciones de migración de ecuación de onda preapiladas que se crean de modelos de velocidad perturbados. Existe un método exacto, aunque debido a que requiere ejecuciones múltiples de migración de ecuación de onda preapiladas, también es costo. Se han hecho intentos por utilizar técnicas de exploración de migración basadas en ecuación de onda para la actualización de velocidad de subsal (Wang et al., 2006) . Una exploración de migración es un conjunto de imágenes apiladas de PreSDM que se producen a partir de un conjunto de modelos de velocidad localmente escalados. Sin embargo, el costo de generar tales exploraciones de migración aún es muy elevado. El costo de producir un conjunto de exploraciones es esencialmente lineal con respecto al número de modelos utilizados y puede llegar a ser extremadamente alto, cuando se necesita un gran margen de exploración. Se han creado dos alternativas de bajo costo para intentar reducir los costos incrementados de técnicas de exploración de migración basadas en ecuación de onda, cada
una de ellas siendo aplicables a situaciones de subsal diferentes . La primera alternativa ( ang et al.: 2005) hace uso de paneles de Error de Enfoque Común ("CFE") de subsales. En ese procedimiento, el campo de onda sísmica se continúa descendentemente sólo una y cero veces, al igual que se aplican condiciones de formación de imagen de tiempo no nulo después de cada etapa de extrapolación. Se produce un campo de captación al interpretar la imagen mejor enfocada a través del conjunto de paneles de CFE generados. El campo de captación de errores de enfoque se recibe e interpreta por una aplicación de tomografía de profundidad 3D para actualizar el campo de velocidad de subsal. Esta alternativa, basada en análisis de enfoque, se puede aplicar cuando los sedimentos de subsal, tienen una estructura relativamente simple y cuando aún está disponible una apertura angular importante. Sin embargo, este procedimiento de desmigración y reemigración es más apropiado para áreas profundas de subsales con estructuras plegadas de subsales, tal como el Cañón de Alaminos, Golfo de México. La segunda alternativa (Wang, et al: 2005), utiliza el modelo de velocidad actual "vbest" para producir una sola imagen de subsal apilada de PreSDM. La imagen de subsal apilada entonces se desmigra hacia la base de sal
para producir datos desmigrados de cero desplazamiento en el dominio de tiempo. Uno realiza un conjunto de "exploraciones" de migración de la ecuación de onda post-apilada a través de variaciones del "mejor" modelo de velocidad utilizando los datos desmigrados de cero desplazamiento como la entrada. La interpretación de las mejores exploraciones lleva a la construcción de un modelo de velocidad actualizado. Esta alternativa, basada en exploraciones de migración post-apiladas , proporciona información tal como si la estructura (anticlinal y sinclinal) estuviese infra- o supra-migrada y si la estructura tuviese buen sentido geológico. Estas dos alternativas antes mencionadas son complementarias; sin embargo, siguen siendo dos métodos separados. Por lo tanto, existe necesidad de un método más general para realizar el análisis de velocidad de subsal, que reduzca los costos de cálculo asociados con métodos actuales. Varias modalidades de un método se ofrecen aquí que satisfacen estas necesidades.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Se proporciona un método general de bajo costo para llevar a cabo análisis de velocidad de subsal . Para casos donde la estructura de velocidad del sedimento es
relativamente simple, el método incluye una reindicación del plano de referencia de una sola vez a la base de sal ("BOS"), utilizando herramientas de ecuación de ondas preapiladas existentes. El método se diseña para eliminar por completo los efectos de sobrecarga de sedimentos de sal y reindicar el plano de referencia de los datos sísmicos de la superficie a un plano de referencia de subsal arbitrario plano. Al reindicar el plano de referencia, el método elimina la complejidad del campo de onda provocado por los cuerpos de sal. Una vez que se ha obtenido un campo de onda simplificado al depurar los efectos de la sobrecarga compleja, se emplean algoritmos de formación de imágenes de Kirchhoff menos costosos para realizar la construcción del modelo de velocidad de subsal .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para un mejor entendimiento de la naturaleza y objetos de la presente invención, se debe tener referencia a los siguientes dibujos en los cuales a las partes similares se les dan números de referencia similares y en donde (se observará, sin embargo, que los dibujos anexos ilustran solamente modalidades seleccionadas de la invención y por lo tanto no se considerarán limitantes del alcance, para que las invenciones puedan admitir otras modalidades y aplicaciones igualmente efectivas) :
la Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra la continuación descendente del campo de onda del receptor desde la superficie hasta el plano de referencia de BOS; la Figura 2 es un diagrama esquemático que muestra la topografía de BOS y las superficies del plano de referencia plano en Zmin y Zmax; la Figura 3 es un diagrama esquemático que muestra el modelo de velocidad como se observa en el nuevo plano de referencia, después de reindicar el plano de referencia en dos etapas utilizando dos modelos de velocidad. La nueva adquisición en el plano de referencia Zmin observa solamente velocidad de sedimento por debajo de Zmin; la Figura 4A-4C muestra acumulaciones de CMP en la superficie a la izquierda de frente al papel y la acumulación después de reindicar el plano de referencia a la derecha; la Figura 5 muestra la comparación de las imágenes de migración de subsal; (A) migración de Kirchhoff de datos reindicados en el plano de referencia, (B) migración de Kirchhoff de datos de superficie; (C) migración de ecuación de onda de datos de superficie.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA La modalidad preferida de la invención implementa un método que es completamente escalable, y es preciso para la
reindicación del plano de referencia de SR. El trabajo se hace con un solo registro de una sola toma. La Figura 1 presenta la modalidad preferida de la invención cuando se aplica para reindicar el plano de referencia de los datos sísmicos desde la superficie hasta un plano de referencia de BOS de subsuperficie plano. Primero, el campo de onda del receptor se continúa descendentemente para cada registro de toma, desde la superficie hasta el plano de referencia de BOS. Después de terminar la continuación descendente del campo de onda del receptor de la superficie a la BOS para todos los registros de toma, los datos se clasifican en acumulaciones de receptor comunes . Después, para cada acumulación de receptor común, el receptor se ubica en el plano de referencia de BOS, mientras las tomas permanecen ubicadas en la superficie. El campo de onda del receptor otra vez se continúa descendentemente para cada registro de toma, pero ahora se dirige desde la superficie hasta el receptor. Después de terminar la continuación descendente del campo de onda del receptor desde la superficie hasta BOS para todos los registros de toma, los datos se clasificación en acumulaciones de receptor comunes, aunque los datos obtenidos de esta etapa se tratan ahora como equivalentes a un "nuevo" registro de toma: uno continúa descendentemente
al "antiguo" campo de onda de origen (que ahora es u "nuevo" campo de onda de receptor) , desde la superficie hasta el plano de referencia de BOS . Con este procedimiento, la reindicación del plano de referencia de SR se alcanza esencialmente con una sola etapa de extrapolación grande en profundidad, en oposición a las muchas etapas pequeñas utilizadas en la migración de SR. La Figura 2 presenta la implementación de la modalidad preferida cuando la interconexión de BOS puede tener topografía variable. Para reindicar el plano de referencia del campo de onda a una superficie plana del plano de referencia, mientras que al mismo tiempo se eliminan los efectos de los cuerpos de sal, se llevan a cabo las siguientes operaciones: se definen dos superficies horizontales planas, Zmin y Zmax, con Zmin en la profundidad mínima de la topografía de BOS, y Zmax en la profundidad máxima de la topografía de BOS. Z0 es la superficie (Figuras 2 y 3) . Se utilizan dos modelos de velocidad: uno con los cuerpos de sal originales en su lugar, el segundo con un reemplazo de la velocidad de la sal con la velocidad del sedimento (o una velocidad constante fija) dentro de los cuerpos de sal, entre Zmin y Zmax . Después, cada etapa de continuación descendente desde
la superficie hasta el plano de referencia de Zmin se dividirá en dos sub-etapas: en una primera sub-etapa, se utiliza el modelo original, con todos los cuerpos de sal, para continuar descendentemente el campo de onda del "receptor" desde la superficie hasta el plano de referencia de Zmax. En la segunda sub-etapa, se utiliza el segundo modelo, con el reemplazo por la velocidad del sedimento, para continuar ascendentemente el campo de onda del "receptor" desde el plano de referencia de Zmax hasta el plano de referencia de Zmin. Con el método de reindicación del plano de referencia descrito en lo anterior, se obtiene el campo de onda en el plano de referencia de Zmin, como si la velocidad en los cuerpos de sal entre el plano de referencia Zmin y Zmax se hubiese reemplazado efectiva y legítimamente con la velocidad del sedimento (o una velocidad constante) , como se muestra por la Figura 3. En esta fase del proceso de reindicación del plano de referencia, no se necesita conocer con precisión la velocidad de la subsal . Sin embargo, la geometría de los cuerpos de sal y la velocidad de la sal deben ser precisas en el primer modelo, y la velocidad de reemplazo en los cuerpos de sal, en el segundo modelo, deber dejarse intacta en las iteraciones subsecuentes de la construcción del modelo de velocidad. Esta indicación del plano de
referencia más el reemplazo del estrato simplifica el campo de onda reconstituido en el plano de referencia de Zmin. Después de reindicar el plano de referencia de un campo de onda demasiado simplificado, se garantiza ahora la utilización de algoritmos de migración de Kirchhoff menos costosos. Esto vuelve al análisis de velocidad muy práctico y efectivo para actualizar el espacio medio de subsal del modelo de velocidad. Véase las Figuras 4 y 5. Con la adquisición marina 3D del azimut "estrecho" actual, existe un problema de "explosión de datos", en la etapa intermedia de la reindicación del plano de referencia. Ya que necesita agregarse abertura de migración significativa en las direcciones x y y, durante la etapa de reindicación del plano de referencia intermedia, los datos se dejen expandir hacia los azimut más amplios. Por lo tanto el volumen de datos intermedio podría ser 10 veces más grande que el tamaño de los datos de entrada originales, por esto el término "explosión de datos". Sin embargo, ya que el método descrito en la presente es escalable, los datos intermedios deben eliminarse en al vuelo para ahorrar espacio en disco. Adicionalmente , los datos reindicados en el plano de referencia finales podrían incluso ser de menor tamaño por las siguientes razones. Primero, después de reindicar el plano de referencia, las fuentes y los receptores se mueven
más cerca del objetivo de subsal, reduciendo por consiguiente el desplazamiento efectivo en las direcciones en linea y transversal. Segundo, después de reindicar el plano de referencia, la longitud del registro se reduce y se necesitan menos muestras de tiempo. Tercero, debido a los efectos de atenuación, el rango requerido de ancho de banda de señal se reduce, lo que permite utilizar un intervalo de muestra más grande. Para estudios marinos futuros de azimut amplio, alguien puede predecir un tremendo potencial para técnicas de reindicación del plano de referencia basadas en la ecuación de onda para proporcionar una gran elevación en la calidad para la formación de imágenes de subsal y obtener ventaja de la riqueza natural de la información azimutal.