Tomografia de refração sísmica para construção de modelos de velocidade rasos e correções estáticas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves, Bruno Freitas
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32499
Resumo: Este trabalho propõe uma nova metodologia para a construção de modelos de velocidade 2D próximo à superfície e correções estáticas de dados sísmicos terrestres usando informações de refração superficial. Um algoritmo, amplamente utilizado em dados sísmicos wide-angle para aplicações de modelagem crustal, foi adaptado para modelagem e inversão de velocidade e estrutura de camadas próximas à superfície. A metodologia proposta foi avaliada em quatro modelos sintéticos construídos com informações reais de topografia e modelos de velocidade a partir de informações geológicas e geofísicas. Três dados sísmicos terrestres de linhas 2D também foram usados. Os modelos iniciais foram construídos usando métodos tradicionais de interpretação da refração sísmica rasa. Posteriormente, a modelagem e a inversão foram realizadas usando um algoritmo de tomografia 2D baseado em traçamento de raios para minimizar o desajuste dos tempos de trânsito observados e modelados das primeiras chegadas, invertendo as velocidades sísmicas e posições verticais dos refratores. Para os dados sintéticos observou-se que o algoritmo obteve os menores erros relativos na maioria dos parâmetros do modelo e na estimativa das correções estáticas. Para os dados reais, observou-se um melhor empilhamento das reflexões sísmicas em relação aos métodos tradicionais utilizados na etapa de correções estáticas no fluxo de processamento sísmico. Além disso, para duas linhas sísmicas, o modelo final forneceu profundidades estruturais mais confiáveis quando comparado com informações de poços.
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Um algoritmo, amplamente utilizado em dados sísmicos wide-angle para aplicações de modelagem crustal, foi adaptado para modelagem e inversão de velocidade e estrutura de camadas próximas à superfície. A metodologia proposta foi avaliada em quatro modelos sintéticos construídos com informações reais de topografia e modelos de velocidade a partir de informações geológicas e geofísicas. Três dados sísmicos terrestres de linhas 2D também foram usados. Os modelos iniciais foram construídos usando métodos tradicionais de interpretação da refração sísmica rasa. Posteriormente, a modelagem e a inversão foram realizadas usando um algoritmo de tomografia 2D baseado em traçamento de raios para minimizar o desajuste dos tempos de trânsito observados e modelados das primeiras chegadas, invertendo as velocidades sísmicas e posições verticais dos refratores. Para os dados sintéticos observou-se que o algoritmo obteve os menores erros relativos na maioria dos parâmetros do modelo e na estimativa das correções estáticas. Para os dados reais, observou-se um melhor empilhamento das reflexões sísmicas em relação aos métodos tradicionais utilizados na etapa de correções estáticas no fluxo de processamento sísmico. Além disso, para duas linhas sísmicas, o modelo final forneceu profundidades estruturais mais confiáveis quando comparado com informações de poços.This work proposes a new methodology for the construction of 2D near-surface velocity models and statics corrections of land seismic data using surface refraction information. Standard refraction traveltime tomography solutions for statics corrections do not allow irregular parameterization of the model, simultaneous inversion of velocity and depth parameters, or selection of the types of first arrival times to be inverted. An algorithm, widely used in wide-angle seismic data for crustal modeling applications, was adapted for modeling and inversion of velocity and layer structure close to the surface. This flexible tomographic solution allows the definition of complex heterogeneous models through trapezoids of irregular size to parameterize the model, and it allows the simultaneous inversion of head-waves and turning-rays, which can be defined independently for each layer interface. For construction of an initial velocity model, a direct x reverse shot method was developed to estimate the velocity of the refractors and, with of these velocities, a least squares delay time method was implemented to estimate the depth of these refractors. A new method for estimate the uncertainties of the data, called standard deviations of the difference in reciprocal times, was developed and used in the tomography algorithm. The proposed methodology was evaluated on four synthetic models built with real topography information and velocity models from geophysical and geological information. It was observed that the algorithm obtained the smallest relative errors in most parameters of the model and in the estimation of statics corrections. Three real land seismic data from 2D line located in Brazilian sedimentary basins were also used. It was observed a better stacking of the seismic reflections compared to a standard software of refraction tomography and statics corrections. In addition, for two seismic lines, the inverted model provided more reliable structural depths when compared to information from wells.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEOUFRNBrasilProcessamento sísmicoTomografia sísmicaRefração sísmicaCorreções estáticasInversãoConstrução de modelos de velocidadeTomografia de refração sísmica para construção de modelos de velocidade rasos e correções estáticasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALTomografiarefracaosismica_Goncalves_2021.pdfapplication/pdf65519250https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/32499/1/Tomografiarefracaosismica_Goncalves_2021.pdf01b6580c6fe2ec377d3d857fdba8ac8cMD51123456789/324992021-05-11 19:37:47.959oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/32499Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-05-11T22:37:47Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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