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Migración Sísmica Aspectos Básicos Por Jhonny Calderón Gerencia Departamental de Exploración y Estudios de Yacimientos PDVSA Intevep
Marzo 2012
Contenido
Intevep
Breve
Historia
Conceptos Flujo
Básicos
convencional de procesamiento
DMO PSTM PSDM Ejercicio
sencillo de Imagen sísmica
Conclusiones
Intevep
Breve historia de la Migración Sísmica
Migración sísmica en el tiempo Principales autores F. Reiber, J.G. Hagedoorn, J. Sherwood J.F. Claerbout Otros de importante aporte: C.H. Dix, M.M. Slotnick, H. Slattlegger, Slattlegger, A.J. Berkhout, B Shneider, R. Stolt, J. Gazdag y otros
Solución en el dominio Frecuencia, Continuación del campo de ondas y solución de Kirchhoff
GEOPHYSICS, VOL. 70, NO. 3 (MAY-JUNE 2005);.A 2005);.A brief history of seismic migration by J. Bee Bednar
Bases para la clasificación de los métodos de migración sísmica
Conceptos Básicos
Intevep
Migración sísmica Operación inversa que organiza los elementos de la información sísmica tal que las reflexiones y difracciones son colocadas en su verdadera posición en el subsuelo.
Imagen migrada
Imagen sin migrar Imagen no migrada
Imagen migrada
Conceptos Básicos
Intevep
Migración Sísmica
Antes o después de apilamiento
Profundidad
Tiempo Cerca
de la verdadera posición de eventos. Considera variaciones verticales
de velocidad Calidad
de imagen sísmica
Busca
la verdadera posición de
eventos. Considera
variaciones laterales de
velocidad Imagen
sísmica en el domino de la profundidad
Conceptos Básicos
Intevep
Lectura de los datos
Construcción de Geometría
Recuperación de amplitud Aplicación de Estáticas Deconvolución y supresión de ruido Ordenamiento de los datos en CDP
a
Corrección de NMO
b
Aplicación de Estáticas
SECUENCIA BÁSICA DE PROCESAMIENTO
Cálculo de Estáticas Mute Salida a SEG-Y
Análisis de velocidad Calculo de Estáticas Res.
Apilamiento
Migración
Salida a SEG-Y
Conceptos Básicos
Intevep
Secuencia DMO
Secuencia PSTM b
a
Remoción de NMO Picado de velocidades DMO Mute
Post Procesos
Remoción de NMO
Salida a SEG-Y
PSTM sobre gathers para velocidades Picado de velocidades residuales
Apilamiento DMO
PSTM
Migración
Mute y Apilado
DMO
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DMO (Dip MoveOut) En estratos horizontales el punto medio de la distancia fuente-receptor (CMP) coincide con el punto de reflexión común (CDP). La corrección de NMO actúa de forma correcta, suprimiendo el retardo F F F R R R producido por la distancia fuente-receptor y llevando los datos a “offset” cero antes de ser sumados.
.. .
.
DMO
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DMO (Dip MoveOut) En estratos con buzamiento el punto medio de la distancia fuente-receptor (CMP) no coincide con los puntos de reflexión común (CDP). Aunque con corrección de NMO puede F F F R R R manipular estos casos, hay un error por no considerar la posición real de los datos y las trazas sumadas pueden no corresponder al mismo punto en el subsuelo.
.. .
. ..
DMO
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DMO (Dip MoveOut) En un modelo horizontalmente estratificado y con un solo par fuente-receptor, la corrección de NMO ajusta el tiempo de la trayectoria original al que se hubiese observado, para ese mismo CMP, a “offset” cero . Traza a offset original
F
F/R
R
Traza con NMO offset cero
Modelo de tierra
NMO Tiempo
Tiempo
Modificado de Christopher L. Liner (1999) Tutorial Concepts of normal and dip moveout, GEOPHYSICS, VOL. 64, NO. 5, P.1637-1647.
DMO
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DMO (Dip MoveOut) Todas las posibles trayectorias con una misma longitud, son reducidas por el NMO a la producida por un estrato horizontal. La acción del DMO es tomar el evento de NMO y propagarlo a varias trazas cercanas.
F
F/R F/R F/R
F/R
F/R F/R F/R
R
Trazas con DMO offset cero
Traza con NMO offset cero
DMO Tiempo
Tiempo
Modificado de Christopher L. Liner (1999) Tutorial Concepts of normal and dip moveout, GEOPHYSICS, VOL. 64, NO. 5, P.1637-1647.
DMO
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DMO (Dip MoveOut) F
DISTANCIA
R
F
DISTANCIA
R
F
DISTANCIA
R
O P M E I T
Antes de NMO
Después de NMO
Después de NMO y DMO
Modelo numérico que ejemplifica el efecto de la corrección por NMO y DMO en una traza Modificado de Christopher L. Liner (1999) Tutorial Concepts of normal and dip moveout, GEOPHYSICS, VOL. 64, NO. 5, P.1637-1647.
DMO
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DMO (Dip MoveOut) Debido al buzamiento el punto del que proviene la reflexión es P y no P’, lo que origina un desplazamiento en la localización de dicho punto igual a Δx, y una variación en el tiempo S S de viaje a “offset” cero igual a Δt. Ambos efectos son F M R proporcionales al cuadrado Δx de la distancia fuentereceptor. h h’
x t
l cos 2 x sen
2
s V
P
h ' sen 2
2 s
P’ 2
h ' V sen
Modificado de Christopher L. Liner (1999) Tutorial Concepts of normal and dip moveout, GEOPHYSICS, VOL. 64, NO. 5, P.1637-1647.
DMO
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DMO (Dip MoveOut) En definitiva, el DMO es un proceso para corregir el hecho de que en reflectores buzantes, las trazas de un CMP no corresponden a las de un punto de reflexión común (CDP).
Apilamiento sin DMO Apilamiento con DMO
Modificado de Christopher L. Liner (1999) Tutorial Concepts of normal and dip moveout, GEOPHYSICS, VOL. 64, NO. 5, P.1637-1647.
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Migración Difracciones -
fallas / heterogeneidades estratigráficas
Frente de onda Reflejado
Frente de onda Difractado
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Migración
o p m e i T
o p m e i T
Se intenta colapsar la energía en el ápice
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Migración d a d i d n u f o r P
o p m e i T
Migración
o p m e i T
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Modelo en Profundidad
-Ubicación de buzamientos
-Colapso de difracciones
Sección apilada
Sección Migrada
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Migración
r
p
P
Superficie
P’
R
R’
Intevep
Migración
Reflector sin migrar
Reflector migrado
Intevep
Migración
Reflector Sin Migrar Reflector Migrado
Intevep
Aplicación
Aplicación de tipos de migración del tipo de migración sísmica de acuerdo a las características
del subsuelo
Tomado de Oilfield Review Spring 2002 Volume 14 , Issue 1
Flujo procesamiento y PSDM
Intevep
Lectura de los datos
Construcción de Geometría
Recuperación de amplitud Aplicación de Estáticas Deconvolución y supresión de ruido Ordenamiento de los datos en CDP
a
Corrección de NMO
b
Aplicación de Estáticas
SECUENCIA BÁSICA DE PROCESAMIENTO
Cálculo de Estáticas Mute Salida a SEG-Y
Análisis de velocidad Calculo de Estáticas Res.
Apilamiento
Migración
Salida a SEG-Y
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Secuencia PSDM – Modelo de Velocidad Intervalica
Modificado de Becoming effective velocity-model builders and depth imagers, Part 2—The basics of velocity-model building, examples and Discussions The leading edge, December 2002, Volume 21, Issue 12.
Clasificación métodos PSDM
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Mecanismo de Migración
Extrapolación Inversa del Campo de Ondas
Nomenclatura
Pro y Contra
En el Dominio TX
Migración FD
Pro: Fácil manejo cambios laterales de velocidad.
En el Dominio FX
Migración FX
Contra: Costo computacional alto
Pro: costo computacional aceptable
Ecuación de Onda Discreta Extrapolación Directa del Campo de Ondas Integral de Kirchhoff Extrapolación Inversa del Campo de Ondas
En el Dominio FK
En orden inverso del tiempo
Cálculo de tiempos de viaje
Migracion FK, PS (Phase Shift)
Contra: No maneja cambios laterales de velocidad
Migración en Pro: capaz de manejar todo tipo de Tiempo Reverso ondas (RTM) Contra: costo computacional muy alto
Migración Kirchhoff
Pro: Relativamente Rápida; salida adaptada para actualización de velocidades . Contra: la exactitud depende de los tiempos de viaje; no maneja fácilmente las amplitudes.
Modificado de Becoming effective velocity-model builders and depth imagers, Part 2—The basics of velocity-model building, examples and Discussions The leading edge, December 2002, Volume 21, Issue 12.
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PSDM vs PSTM
Mejor definición de estructuras en el subsuelo al considerar las variaciones laterales de velocidad
Sensibilidad al modelo de velocidad utilizado, clave para la mejor imagen sísmica Alto costo computacional
Modificado de Becoming effective velocity-model builders and depth imagers, Part 2—The basics of velocity-model building, examples and Discussions The leading edge, December 2002, Volume 21, Issue 12.
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PSDM: Caso Costa Afuera Venezuela
Conversión a profundidad por trazado de rayos vertical de una sección migrada en tiempo después de apilamiento.
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Migración sísmica antes de apilamiento en profundidad
Cambio de la estructura
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Un ejercicio sencillo de imagen sísmica Por Brian Russell
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NMO, DMO y Migración
O=0
Superficie
D=disparo
M=Punto medio
R=receptor
1. Establecer el origen en la esquina superior izquierda 2. Crear un reflector buzante que pase por el origen y el punto ubicado dos cuadros a la derecha y uno hacia abajo
3. Ubicar, a 10 cuadros del origen un punto de tiro, a 20 cuadros de este, un punto de recepción y entre ambos el punto medio
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NMO, DMO y Migración
O=0
Superficie
D=disparo
N
R=receptor
M=Punto medio
4. Trazar una perpendicular al reflector que pase por el punto de disparo, sobre esta línea, al otro lado del reflector y a la misma distancia entre este y el punto D P
ubicar el punto D’.
D’
6. Unir con una línea los puntos de disparo y de reflexión (D y P), rayo sísmico descendente. El rayo sísmico ascendente lo representa el segmento PR.
5. Trazar una línea que una los puntos D’ y R (receptor). La intercepción de esta línea con el reflector define el punto P (punto de reflexión).
7. Trazar una perpendicular al reflector por el puto P, su intercepción en superficie genera el punto N. El segmento PN representa la incidencia normal.
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NMO, DMO y Migración X
O=0
Superficie
D=disparo
N
M=Punto medio
h
R=receptor
d L P
Trayectoria de rayo verdadera
P’
Trayectoria de rayo asumida para NMO
Se asume que el punto de reflexión esta debajo del punto medio y el tiempo de viaje viene dado por la ecuación de NMO: tr2 = tn2+X2 /V2 Donde: tr = 2L/V = tiempo total de reflexión tn = 2d/V = tiempo de NMO 2L = DP + PR L2 = d2 + h2
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NMO, DMO y Migración
O=0
Superficie
P’’’
D=disparo
N
R=receptor
M=Punto medio
P’’’
P
P’’
Elipse pre apilamiento
P’
Puntos con el mismo tiempo de viaje y longitud de trayectoria (2L): P ó í ’ ó ’’ ó é ó ’’’ ó Con estos puntos se define la elipse pre-apilamiento de ecuación: 2
X 2 L
2
Z 2 d
1
2
Z d2 1 (X / L)
Donde L2= d2+ h2 Secuencia Migración Pre-apilamiento: Corrección NMO ó
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NMO, DMO y Migración
O=0
Superficie
D=disparo
D/R M= 0
N
R=receptor
Q P P’
Migración pos apilamiento = Migración de o f f s e t 0 Z
2
2
d 1 ( x / L) 2
Z
d 1 ( x / d) 2
d
x
2
Ecuación que corresponde a una circunferencia de radio d. Offset=0 → disparo y receptor en la misma posición. La circunferencia nunca toca al reflector buzante. El punto P’ será desplazado al
punto de tangencia entre la circunferencia y una paralela al reflector. Secuencia de Migración pos-apilamiento Corrección NMO
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NMO, DMO y Migración
O=0
Superficie
D=disparo
M=Punto medio
N
R=receptor
Elipse de DMO
R
P
P’
DMO: Migración parcial pre-apilamiento. El operador de DMO es un elipse que pasa por el punto corregido por NMO y por los puntos de disparo recepci ón. La ecuación de esa elipse es: 2
X 2 h
2
Z 2 d
2
1
Z
d 1
X h
Debajo de el punto N, y sobre elipse colocamos el punto R, punto al que será movido el punto P’ por el DMO.
Una paralela al reflector buzante será tangente al elipse en ese punto. Secuencia de DMO Corrección NMO → DMO → Apilamiento
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NMO, DMO y Migración
O=0
Superficie
D=disparo
P
N
M
R
Migración pos-apilamiento
NP = NR = Radio del circulo de la Migración pos-apilamiento La migración pos-apilamiento mueve los puntos del elipse de DMO a su posición correcta en el reflector (punto R movido a la posición P) Migración pos-apilamiento después de DMO Corrección NMO → DMO → Apilamiento → Migración
R=receptor
L L E S S U R N A I R B , E G D E G N I D A E L E H T : e d o d a c i f i d o M
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NMO, DMO y Migración
O=0
Superficie
D=disparo
N
R=receptor
M
Elipse de DMO
P
R
Migración pos-apilamiento
P’
Elipse Pre-apilamiento L L E S S U R N A I R B , E G D E G N I D A E L E H T : e d o d a c i f i d o M
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Conclusiones
La migración sísmica es un proceso que tiene gran importancia en la generación de una buena imagen del subsuelo. Los diferentes tipos y aplicaciones han ayudado a establecer las principales características de yacimientos petrolíferos a través del tiempo, y hoy en día, en conjunto con los avances de la tecnología se vislumbran mas desarrollos en esta área del procesamiento sísmico que permitirá apoyar la definición mas precisa de posibles yacimientos.
