Procesamiento de datos sísmicosmulticomponente: análisis de

ondas convertidas P-SV

Sismología MulticomponenteInstituto Mexicano del Petróleo

Reunión annual de la UGM - Puerto Vallarta, oct-nov 2000

Indice

> Avances en sismología de exploración

> Adquisición de ondas convertidas

>Geometría de ondas convertidas

> Operadores en tiempo

> ¿Y las amplitudes?

> Comentarios finales

>Avances en sismologíade exploración

Procesamiento e interpretación de datos

sísmicos: una vista muy general

Diseño del levantamientoy adquisición de datos

Fidelidad de la señal

Construcción del modelo y obtención de la imagen

Caracterización delyacimiento (integración)

Evolución en adquisicióny procesamiento de datos

>Avances

Adquisición en 2D•Lineas superficialesen mar y tierra•VSPs•Pozos cruzados

Adquisición en 3D•Configuraciones 2D superficiales, mar y tierra•VSPs 3D

Adquisición multicomponente•VSPs•Datos superficiales (tierra)•OBCs y OBSs (mar)

Procesado 1D• Fidelidad•Análisis de velocidades (1-2D)•Operadores en tiempo

• NMO, DMO, stack, migración•AVO, extracción de atributos

Procesado 3D+ procesado quasi-3D+ análisis de velocidades (2-3D)+ Migración antes de apilar

Procesado de datos MC+ Integración de ondas P y S+ Análisis de anisotropia

¿Para qué estudiar ondas S?

• Mejor estimación de modelo geológico para algunos casos enlos que el análisis de ondas P falla– Bajo contraste de impedancias acústicas– Geometría de propagación de ondas convertidas P-Sv en algunos

casos produce mejores imágenes estructurales que el modo depropagación P

• Estimación litológica– Cálculo de relación de Poisson– Descripción de sistemas de fracturas

• Estimación de fluidos de la formación– Las ondas S añaden credibilidad a estudios de AVO. Útil en

detección de gas.

• Mejor resolución en profundidad somera a media que ondas P

>Avances

>Adquisición de ondas convertidas

Fuen

te

Receptor

x

x y z

x

y

z

Sv

Sh

P

Sv/P

P/Sv

xy

z

Modos de propagación en datos SMC **para medio isótropos y ondas de cuerpo

Adquisición terrestre de datos SMC>Adquisición

VSP terrestre de 3C

PP-S

P-PP-S

x

z

++++++++

++++++++

++++++++

x

y

Levantamientos de superficie

Fuentes: -Explosivos -Impacto -Vibradores horizontales

Adquisición marina MC>Adquisición

Fuentes -Descargas de aire

Configuraciones -OBC -OBS

Receptores - 4 componentes: 3 geófonos y 1 hidrófono

x

yz

>Adquisición

Identificación de ondas convertidas:un ejemplo sintético

Configuración del modelo sintético

h=0.150 kmVp=1.5 km/sρρρρ =1.0 gr/cc

h=0.300 kmVp=2.8 km/s, Vs=1.6 km/s ρρρρ =2.1 gr/cc

Vp=3.4 km/s, Vs=2.0 km/s ρρρρ =2.2 gr/cc

Cálculo con diferencias finitas para medios elásticos

Identificación de ondas convertidas>Adquisición

a ab

c

a - onda P-P b - onda P-Sv c - Onda Sv-Sv

> Geometría de ondas P

punto medio = offset/2

offset

2* /t d Vp====d

Vp

Geometría Tiempos de viaje

> Geometría de ondas convertidas

punto medioasimptota

P

PSv

Sv

VpVsoffsetXc

/1+=Xc

Geometría Tiempos de viaje

Vsd

Vpdt sp +=

Curva de punto de conversión

>Geometría

Geometría de adquisiciónterrestre: Configuración de ladrillo

>Geometría

Mapa de densidad deCMPs (onda P)

>Geometría

Den

sida

d po

r bin

Tamaño del bin: 110x110 pies

Mapa de densidad deCCPs (modo P-SV)

>Geometría

Den

sida

d po

r bin

Tamaño del bin: 110x110 piesVs/Vp=0.8Aproximación asimptótica en profundidad

>Operadores en tiempopara el modo P-Sv

• NMO• DMO• Migración después de apilar• Migración antes de apilar

Modelo sintético:Operadores de migración antes de apilar

>Operadores

101 receptoresespaciamiento=30 mVs/Vp=0.666

Registros de onda P-P y P-Sv>Operadores

Se usa modelado de Kirchhoff en ambos casos

Imágenes migradas P-P y P-Sv>Operadores

Migración de Kirchhoff ambos casos

>¿Y las amplitudes?: Coeficientes dereflexión con ecuaciones linearizadas

2 2 2 2 2 20 5 1 4 0 5 2. ( tan ) sin ( . tan sin )SPPP

P S

IIRI I

ρρρρα γ α α γ αα γ α α γ αα γ α α γ αα γ α α γ αρρρρ

∆∆∆∆∆ ∆∆ ∆∆ ∆∆ ∆= + − − −= + − − −= + − − −= + − − −

(((( )))) (((( ))))20 5 4 2 2sin. sin cos cos cos cos coscosPSv

VsRVs

α ρα ρα ρα ρβ γ α β β γ α ββ γ α β β γ α ββ γ α β β γ α ββ γ α β β γ α ββ ρβ ρβ ρβ ρ

∆ ∆∆ ∆∆ ∆∆ ∆= − − += − − += − − += − − +

α βP

Sv

P1

2

12

12

12

12

2

2

VVV

VVV

III

III

VI

−=∆

+=

−=∆

+=

= ρ

VpVs /

212

12

=−=∆

+=

γρρρ

ρρρ

Curvas AVA para modosP-P y P-Sv

Anomalía arenísca con gas (Clase I)

Vp=3.3 km/s

Vs=1.7 km/s

ρ=2.35 gr/cc

Vp=4.2 km/s

Vs=2.7 km/s

ρ=2.49 gr/cc

>Amplitudes

P-P

P-Sv

P PSv

Análisis de las curvas por términos>Amplitudes

IP

IS

ρρρρ

ρρρρ

Vs

Coeficientes de reflexión ondas S

(((( ))))2 2 2 20 5 3 5 0 5 2. . sin . sin tan sinSSvSv

S

I VsRI Vs

ρρρρε ε ε εε ε ε εε ε ε εε ε ε ερρρρ

∆∆∆∆ ∆ ∆∆ ∆∆ ∆∆ ∆= − + − += − + − += − + − += − + − +

20 5 0 5. . tanSSh

S

I VsRI Vs

εεεε∆∆∆∆ ∆∆∆∆= − += − += − += − +

εS S

1

2

12

12

12

12

2

2

VsVsV

VsVsVs

III

III

VsI

S

SSS

SSS

S

−=∆

+=

−=∆

+=

= ρ

12

12

2ρρρ

ρρρ

−=∆

+=

>Amplitudes

Curvas AVA para modosP-Sv, Sv-Sv y Sh-Sh

>Amplitudes

Sh

Sv

P-Sv

>Comentarios finalesActividades principales:

Procesamiento de ondasconvertidas

• Diseño de la adquisición paraondas convertidas

• Estudio de operadores paraprocesamiento en tiempo yprofundidad para ondasconvertidas

Interpretación compuesta deondas P y PS

• Estudios de AVO e inversión•Análisis de atributos•Integración de datos

Mejor modelo estructural

Preservación de amplitudescc

Estimación litológica

Descripción de fracturascc

Inco

rpor

ar a

niso

tropí

a