Inversão sísmica da forma de onda completa com funcionais baseados no traço analítico

• Autor(a) principal: Dantas, Renato Ramos da Silva
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27371
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA; Inversão sísmica; Inversão de forma de onda; Transformada de Hilbert

Atualmente, o maior desafio a superar de modo a aplicar FWI é evitar o cycle-skipping. Cumprir esse objetivo demanda um modelo de velocidade inicial com um conteúdo significativo dos longos comprimentos de onda da distribuição de velocidades em subsuperfície. Para conseguir um modelo inicial adequado e evitar o cycle-skipping, esta tese propõe uma abordagem de inversão composta por três estágios. A saída de cada estágio é a entrada do próximo. No primeiro estágio, Dix-Stage, construímos um modelo derivado de uma análise de velocidades de Dix grosseira. No segundo estágio, K-Stage, nós derivamos modelos de velocidade que honram os tempos de trânsito das primeiras chegadas usando uma abordagem de inversão de transmissão. No terceiro estágio, FWI-Stage, um processo finalizante de inversão de forma de onda composto por três etapas é realizado. Nosso foco é no segundo estágio, onde comparamos a tomografia de tempos de trânsito das primeiras chegadas com a inversão de um funcional ajustante baseado nas primeiras chegadas janeladas do envelope em produção de modelos iniciais para o FWI-Stage, e no terceiro estágio. Nós usamos os modelos Marmousi e Overthrust para mostrar que, no K-Stage, o funcional de envelope das primeiras chegadas produz soluções com, no mínimo, a mesma qualidade daquelas derivadas da tomografia de tempos de trânsito das primeiras chegadas. Como resultado, no FWIStage, modelos de velocidade finais com qualidade similar são obtidos, não importando se este estágio foi iniciado com modelos de envelope de primeiras chegadas ou de tomografia de tempos de trânsito das primeiras chegadas. Contudo, ao contrário da tomografia de tempos de trânsito das primeiras chegadas, a inversão de envelope das primeiras chegadas não requer marcação de tempos, economizando uma quantidade expressiva de tempo. Além disso, o funcional de envelope das primeiras chegadas é robusto a ruído aleatório. Então, concluímos que o funcional de envelope das primeiras chegadas tem um bom potencial para substituir a tomografia de tempos de trânsito das primeiras chegadas no K-Stage. Contudo, nenhum dos funcionais estão livres de problemas, e cabe ao intérprete julgar os modelos de velocidade resultantes e decidir se eles são válidos para iniciar um processo de FWI. Para o FWI-Stage, propomos uma sequência de diferentes funções ajustantes no domínio do tempo. As funções ajustantes empregadas são sensíveis a diferentes comprimentos de onda, mas usam o mesmo algoritmo de modelagem e a mesma malha. A primeira etapa promove uma transição suave entre o K-Stage e a segunda etapa usando o envelope da forma de onda completa. Na segunda etapa de inversão, a componente refletida (chegadas tardias) dos envelopes dos campos de onda é ajustada, em contraste com o K-Stage, que ajusta a componente transmitida (chegadas iniciais). A maior parte das fases das ondas refletidas é ajustada na terceira etapa, que é baseada na função ajustante de forma de onda preservando apenas as chegadas tardias. A segunda e terceira etapas são de crucial importância para ajustar os eventos refletidos. Nós testamos essa abordagem com o modelo Marmousi usando conjuntos de dados com diferentes frequências, obtendo melhores estimativas do campo de velocidade do que as obtidas com a FWI clássica. As soluções obtidas tanto com a FWI clássica como com a abordagem de inversão sequencial degradam à medida que a frequência de pico do conjunto de dados aumenta, mas a solução da FWI clássica degrada mais rapidamente.