Tomografia CRP

Orientador: Martin TygelTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: As informações de subsuperfície extraídas de dados sísmicos de reflexão desempenham um papel crucial para a exploração e produção de reservatórios de petróleo e gás. Desta forma, técnicas de imageamento e inversão que fornecem essas informações estão sempre em demanda. Devido à sua importância, os modelos de velocidade têm sido os principais parâmetros para inversão sísmica. Por essa razão, o termo construção de modelos de velocidade é bastante popular em sísmica. De fato, essa terminologia é conhecida como inversões de, não apenas modelos de velocidade, mas também parâmetros gerais que descrevem os modelos geológicos de interesse. Modelos de velocidade confiáveis são essenciais para métodos de imageamento sísmico, particularmente migração. De fato, os avanços científicos e tecnológicos em migração estão diretamente relacionados com os avanços correspondentes na construção de modelos de velocidade. O foco principal dessa tese é a construção tomográfica de modelos de velocidade. Essa tese propõe um novo método de tomografia sísmica, denominado tomografia CRP. Baseado na estereotomografia, com a qual compartilha várias similaridades, a tomografia CRP tem, contudo, diferenças significantes na quantidade e natureza dos parâmetros envolvidos no processo de inversão. Ao contrário da estereotomografia, no qual os parâmetros observados são coletados/extraídos individualmente do dado de entrada, a tomografia CRP faz uso das seções CRP, extraídas e estimadas do dado de entrada. Mais especificamente, cada seção CRP consiste em pares fonte-receptor dentro dos dados de entrada para os quais os raios de reflexão primária para uma determinada interface têm o mesmo ponto de reflexão comum. Da mesma forma que na estereotomografia, alguns pontos individuais são de fato coletados na tomografia CRP. Chamados de pontos de referência CRP, esses pontos são estendidos para as correspondentes seções CRP, extraídas do dado de entrada por meio de análise de coerência performadas com tempos de trânsito paramétricos adequados. De fato, a tomografia CRP leva o nome de tais tempos de trânsito, também chamados de tempo de trânsito CRP. Essa tese mostra como a adição de mais informações relacionadas a um mesmo ponto em profundidade, previamente desconhecido, ajuda na inversão de diferentes tipos de modelos de velocidade. Todas as informações relacionadas a um mesmo ponto de reflexão comum são trabalhadas simultaneamente durante a inversão para melhor inverter a localização do respectivo ponto de modelo em profundidade. Testes numéricos que ilustram essa tese sugerem que o uso conjunto de parâmetros provenientes de seções CRP atua como uma restrição natural incorporada ao problema tomográfico. As seções CRP permitem que mais partes do modelo de velocidade sejam analisados, uma vez que mais pares de raios são traçados e usados, trazendo mais informações internas para o problema inverso. Resultados encorajadores fornecidos por alguns testes sintéticos confirmam as boas expectativas. Dessa forma, a tomografia CRP parece ter um bom potencial para se consolidar como uma confiável técnica para construção de modelos de velocidadeAbstract: Subsurface information extracted from seismic reflection data play a crucial role for exploration and production of oil and gas reservoirs. In this way, imaging and inversion techniques that provide such information are always in demand. Because of their importance, seismic velocities have been the main parameters for inversion. Because of that, the term velocity model building is very popular in the seismic literature. In fact, this terminology is referred to the inversion, not only of velocities, but also other model parameters that describe the geology of interest. Reliable and meaningful velocity models are essential to seismic imaging methods, most particularly migration. In fact, scientific and technological advances in migration come hand-in-hand with corresponding advances in velocity model building. The main focus of this thesis is on tomographic velocity model building. This thesis proposes a new tomography method, named CRP tomography. Based on the stereotomographic method from which it has several similarities, CRP tomography has, however, significant differences on the number and nature of the parameters involved in the inversion process. As opposed to stereotomography, for which the observed parameters are individually picked or extracted from the input data, CRP tomography makes use of parameter gathers, called CRP gathers, picked/estimated from the input data. More specifically, each CRP gather consists of source-receiver pairs within the input data for which the primary-reflection rays for a certain interface have the same (common) reflection point. In the same way as in the stereographic method, a few individual points are actually picked in CRP tomography. Referred to as reference points, these points are extended to corresponding CRP gathers extracted from the input data by means of coherence-analysis estimations performed on suitably defined parametric traveltimes. In fact, CRP tomography bears its name from such traveltimes, also referred to CRP traveltimes. This thesis shows how the addition of more information related to the same, previously unknown, point in depth, helps to constrain different kind of velocity models. All information related to each common-reflection-point are considered simultaneously to improve the localization of the particular related model common-depth-point. Practical tests that illustrates this thesis show that the use of CRP information acts as a natural constraint that is incorporated to the tomographic inverse problem. The CRP gathers allow more parts of the velocity model to be covered because more pairs of rays are traced and used bringing more internal information to the inversion process. Encouraging results provided by quite a few synthetic-data tests confirms those good expectations. As such, CRP tomography is seen to have a good the potential of being a reliable technique for velocity model buildingDoutoradoReservatórios e GestãoDoutor em Ciências e Engenharia de Petróleo2016/19115-0FAPES