ANÁLISE DE VELOCIDADE DE DADOS SÍSMICOS COM SHELL SCRIPTS E A INTERFACE BOTOSEIS

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PETRÓLEO ENGENHARIA DE PETRÓLEO ANÁLISE DE VELOCIDADE DE DADOS SÍSMICOS COM SHELL SCRIPTS E A INTERFACE BOTOSEIS HELOIZY DE CARVALHO FIGUEIREDO VARELA NATAL, RN NOVEMBRO DE 2017.

2 HELOIZY DE CARVALHO FIGUEIREDO VARELA ANÁLISE DE VELOCIDADE DE DADOS SÍSMICOS COM SHELL SCRIPTS E A INTERFACE BOTOSEIS Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia de Petróleo da Universidade Federal do Rio Grande do Norte UFRN como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro (a) de Petróleo. Orientador: Prof. Dr. German Garabito Callapino. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela NATAL, RN NOVEMBRO DE ii

3 Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela iii

4 VARELA, Heloizy de Carvalho Figueiredo. Análise de velocidade de dados sísmicos com shell scripts e a interface BotoSeis f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia de Petróleo, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brasil, Palavras-Chave: Análise de velocidade. Script IVA. Interface BotoSeis. Botovelan. Orientador: Prof. Dr. GERMAN GARABITO CALLAPINO RESUMO Este trabalho apresenta um passo a passo de como realizar o processo de análise de velocidades no pacote Seismic Unix utilizando o shell script IVA e a interface BotoSeis, a partir do processamento de uma linha sísmica terrestre da Bacia do Tacutu. Este estudo tem como objetivo principal comparar ambas as ferramentas de análise de velocidades e mostrar como essa análise influência nas outras etapas do processamento, proporcionando ao usuário uma análise de qual ferramenta pode ser utilizada na prática. Além disso, esta pesquisa aponta as dificuldades atreladas aos dois métodos empregados; através da aplicação em dados reais com baixa qualidade e baixa cobertura, demonstrou-se que a ferramenta BotoVelan apresenta maior praticidade e eficiência e, como consequência, obtém melhores resultados da análise de velocidade e na construção da imagem através do processo de migração sísmica. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela iv

5 VARELA, H. C. F. Análise de velocidade de dados sísmicos com shell scripts e a interface BotoSeis f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia de Petróleo, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brasil, Keywords: Velocity analysis. Script IVA. BotoSeis Interface. Botovelan. Tutor: Prof. Dr. GERMAN GARABITO CALLAPINO ABSTRACT This work presents a step-by-step of how to perform the seismic velocity analysis process in the Seismic Unix package using the IVA shell script and the BotoSeis interface, from the processing of land seismic data of Tacutu basin, Brazil. The main objective of this study is to compare the two velocity analysis tools and to show how the result of this process influences the other stages of the seismic processing, providing the user with a detailed analysis of which tool can be used in practice and also shows the difficulties related both tools. Through the application in real data with low quality and low coverage it was demonstrated that the tool BotoVelan presents greater practicality and efficiency and as a consequence obtains better results from velocity analysis and in the construction of the image through the seismic migration process. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela v

6 AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus, acima de tudo, pois, sem ele, nada disto seria concretizado. Além disso, agradeço a toda a minha família por sempre apoiar meus projetos de estudo. Agradeço ainda a todos os professores que tive o prazer de conhecer, principalmente, aos do Departamento de Engenharia de Petróleo da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (DPET/UFRN) pelos ensinamentos, que levarei para o resto da vida. Agradeço, em especial, ao meu orientador, o Prof. Dr. German Garabito Callapino, pelos ensinamentos ministrados, pelo seu incentivo, dedicação e paciência ao longo do meu processo de formação acadêmica, a Profa. Suzana Nóbrega de Medeiros pela oportunidade de bolsa de Iniciação Científica e aos membros da banca examinadora por terem aceitado o convite e avaliarem este trabalho. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela vi

7 SUMÁRIO 1- INTRODUÇÃO ASPECTOS TEÓRICOS VELOCIDADES SÍSMICAS TEMPO DE TRÂNSITO HIPERBÓLICO CORREÇÃO NORMAL MOVEOUT Estiramento ANÁLISE DE VELOCIDADES FERRAMENTAS PARA A ANÁLISE DE VELOCIDADE Semblance Empilhamento com velocidade constante MATERIAS E MÉTODOS DADO SÍMICO UTILIZADO PARA A ANÁLISE DE VELOCIDADES O PACOTE SEISMIC UNIX, UTILIZADO NO PROCESSO DE ANÁLISE DE VELOCIDADES SHELL SCRIPT IVA, UMA DAS FERRAMENTAS UTILIZADAS PARA ANÁLISE DE VELOCIDADE INTERFACE GRÁFICA BOTOSEIS E BOTOVELAN, OUTRA FERRAMENTA UTILIZADA NO PROCESSO DE ANÁLSIE DE VELOCIDADES Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela vii

8 4- RESULTADOS E DISCUSSÕES CÁLCULO DA COBERTURA E ESCOLHAS DOS CMPS FORMAÇÃO DOS SUPERGATHERS CDPS PARA ANÁLISE DE VELOCIDADE ANÁLISE DE VELOCIDADE COM O SCRIPT IVA ANÁLISE DE VELOCIDADES COM A INTERFACE BOTOSEIS EMPILHAMENTO CMP MIGRAÇÃO PÓS-EMPILHAMENTO EM TEMPO CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES REFERÊNCIAS APÊNDICES Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela viii

9 ÍNDICE DE FIGURAS Figura Variação da velocidade de rochas sedimentares com a profundidade e com a idade...04 Figura 2-2 -Velocidades em diferentes materiais...06 Figura Representação do CMP e do CDP...07 Figura (a) Meio com uma camada horizontal homogênea e com o raio refletido na trajetória SRG; (b) Curva do tempo de trânsito hiperbólico obtido com a fórmula Figura (a) Sismograma CMP contendo um evento refletido comv NMO de 2264 m/s; (b) Sismograma corrigido com o valorv NMO correto; (c) Sobrecorreção causada pelav NMO mais baixa que a correta (2000 m/s) e (d) Subcorreção causada porv NMO mais alta que a correta (2500 m/s)...09 Figura Meio com camadas homogêneas horizontais...10 Figura (a) Seção CMP com seis eventos de reflexão; (b) seção CMP com correção NMO e traço empilhado com afastamento nulo resultante do empilhamento dos traços em (c)...11 Figura (a) Pulso ou reflexão sísmica com período T e (b) estiramento da reflexão para um período T 0, após a correção NMO...12 Figura Correção NMO e mute de uma zona estirada em uma área do dado: (a) CMPs reunidos, (b) correção NMO e (c) mute...13 Figura Medida da qualidade do sinal (Semblance)...15 Figura Painel de empilhamento com velocidade constante (CVS)...16 Figura Arranjo Split-spread simétrico...18 Figura Exemplo do uso dos programas do Seismic Unix em um terminal do Linux Ubuntu. O programa sugain aplica ganho automático no dado sísmico e o programa suxwigb mostra o dado em forma de traços wiggle...19 Figura Interface gráfica do software BotoSeis...21 Figura Interface gráfica do software BotoVelan...22 Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela ix

10 Figura Fluxograma de pré-processamento aplicado nos dados sísmicos...24 Figura Fluxograma do processamento de dados sísmicos...25 Figura Saída ou resultado do programa surange utilizado para visualizar os parâmetros do dado sísmico pré-processado da linha 50-RL Figura Determinação dos CDPs que serão estudados na análise de velocidade...27 Figura Seção CDP e painel Semblance original...28 Figura Seção supergather CDP e painel Semblance...29 Figura Resultados do script IVA antes do processo de picking...31 Figura Resultado do script IVA com o processo de picking corrigido de NMO...32 Figura Modelo interpolado da velocidade processada no IVA...33 Figura Seleção do arquivo de entrada com supergather...34 Figura Aplicação de ganho no Botovelan...35 Figura Parâmetros de entrada utilizados na análise realizada no Botovelan...35 Figura Resultado da execução do BotoVelan: Seção CDP, Semblance e painel CVS...36 Figura Representação da seção CDP original, painéis Semblance e CVS com os pontos selecionados no processo de picking...37 Figura Representação da seção CDP corrigida de NMO, painéis Semblance e CVS com os pontos selecionados no processo de picking...38 Figura Mapa de velocidades...39 Figura Seção empilhada CMP usando o modelo de velocidades obtida pelo script...40 Figura Seção empilhada CMP obtida pelo programa no BotoVelan...40 Figura Migração Kirchhoff pós empilhamento com os picks efetuados no script IVA...41 Figura Migração Kirchhoff pós empilhamento com os picks efetuados no BotoVelan...42 Figura Colapso da difração após a migraçãokirchhoff pós-empilhamento...42 Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela x

11 LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Parâmetros de aquisição da linha sísmica...24 Tabela 2 - Variáveis para a obtenção da Semblance no script e do painel CVS...30 Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela xi

12 LISTA DE ABREVIATURAS E/OU SÍMBOLOS E/OU SIGLAS CMP Common Midpoint E.g. - Example NMO Normal Moveout v RMS Velocity Root Mean Square v NMO Velocity Normal Moveout v stack Velocity Stacking CVS Constant Velocity Stacking SU Seismic Unix SEG - Society of Exploration Geophysicist GRI - Gas Research Institute DMO Dip Moveout IVA- Interactive Velocity Analysis CDP Common Depth Point GC Grau de Cobertura AGC Controle de Ganho Automático WAGC- Controle de Ganho Automático Janelado Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela xii

13 1 INTRODUÇÃO O processamento de dados sísmicos é uma sequência de algoritmos aplicados a dados de campo, em que é realizado um rigoroso controle de qualidade em cada etapa com o propósito de obter o melhor resultado, representando ao final do processamento uma imagem fidedigna da geologia. Uma das etapas mais importantes do processamento sísmico é a determinação da propriedade física do meio, ou seja, da velocidade sísmica associada às formações rochosas por onde acontece a propagação da onda sísmica. A precisão nos valores das velocidades determina se o processo de correção NMO está adequado (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002) e como consequência determinará a qualidade da imagem migrada. Existem diferentes técnicas para a determinação do modelo de velocidades, como o espectro de velocidades por meio da medida de coerência do sinal sísmico ou Semblance, empilhamentos com velocidades constantes (constant velocity stack CVS) e outros. As velocidades são escolhidas em função dos maiores valores de coerência e/ou amplitudes mais altas nos painéis CVS (YILMAZ et al., 2001). Para efetuar o processo de análise de velocidade dos dados sísmicos existem diversos softwares comerciais com interfaces gráficas sofisticadas que são utilizados na indústria do petróleo. Por serem muito caros, esses softwares são proibitivos para serem utilizados por usuários ou alunos em seus computadores pessoais fora dos centros de processamento ou laboratórios de pesquisa. No entanto, há alguns softwares livres que possuem ferramentas de análise de velocidades, porém, eles não possuem recursos gráficos e interativos de forma a facilitar a marcação das velocidades. Como exemplo desses softwares, tem-se o Seismic Unix (COHEN; STOCKWELL, 2010) que é bastante utilizado, principalmente, pela comunidade geofísica acadêmica mundial. Com o intuito de facilitar o uso do pacote de programas Seismic Unix foi introduzido o software interativo denominado BotoSeis (GARABITO et al., 2012) que, a partir da interface principal desse software, os programas do Seismic Unix podem ser utilizados de forma intuitiva Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 1

14 e fácil por meio da construção de fluxogramas. O BotoSeis também conta com ferramentas interativas para visualização de dados e para análise de velocidades. Neste trabalho, objetiva-se o estudo do processo de análise de velocidades usando os programas do pacote Seismic Unix por meio de shell script e usando o software BotoSeis. Para este estudo foi utilizado o dado sísmico da linha 050-RL-90 registrado na Bacia do Tacutu, Brasil. Com isso, foram apresentados os detalhes da utilização dessas duas ferramentas, efetuada a comparação dos resultados obtidos e, por fim, aplicados os modelos de velocidades para o empilhamento do dado e migração pós-empilhamento. A etapa de análise de velocidade tem como finalidade determinar as velocidades das formações geológicas, que podem ser usadas para aplicar a correção NMO em seções CMP e construir imagens empilhadas, para aplicar a migração de dados sísmicos e obter imagens mais focalizadas da geologia, também podem ser usadas na interpretação sísmica para transformação tempo-profundidade das seções sísmicas, estimar a espessura das formações geológicas, etc. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 2

15 2 ASPECTOS TEÓRICOS A exploração e produção do petróleo compreende várias etapas, como: busca de óleo e gás na natureza, avaliação técnica e econômica, retirada da natureza, refino e produção, distribuição dos derivados e recuperação dos reservatórios. A etapa de busca de óleo e gás é denominada de exploração, em que é realizado um estudo das camadas de rochas e localização de reservatórios de óleo e gás. Os principais métodos geofísicos utilizados na exploração são: gravimetria, magnetometria e sísmica de reflexão (THOMAS,2001). Sendo este último, o método abordado neste trabalho. 2.1 VELOCIDADES SÍSMICAS Velocidade sísmica refere-se à velocidade com a qual uma onda elástica se propaga no meio geológico. Os dados sísmicos a serem tratados neste trabalho correspondem aos registros da onda P (onda de compressão) em que as partículas vibram em direção à propagação da energia, assim, a velocidade sísmica referida neste trabalho corresponde à velocidade da onda P, que é descrita pela equação 2.1. (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002). v p = K+4μ 3 ρ (2.1) Nessa equação, K é módulo de bulk, μ é o módulo de cisalhamento e, a densidade. Estes três parâmetros são função da mineralogia e estrutura das rochas. Em termos geológicos, conforme mostrado na Figura 2-1, a velocidade sísmica nas rochas sedimentares aumenta com a profundidade (ou pressão) e com a idade, ou seja, quanto maior a profundidade em que se encontra e quanto mais antiga, maior será a velocidade. (YILMAZ et al., 2001). Na Figura 2-1 a cor vermelha representa rochas mais antigas e a cor azul, rochas mais recentes. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 3

16 Figura Variação da velocidade de rochas sedimentares com a profundidade e com a idade Fonte: adaptado de Yilmaz et al. (2001). Em geral, em rochas consolidadas, as propriedades elásticas da estrutura mineral são fracamente dependentes da temperatura. No entanto, experimentos mostram que as velocidades são mais sensíveis (ou diminuem) à temperatura quando as rochas contêm hidrocarbonetos líquidos, o que pode ser devido a um aumento da compressibilidade do óleo e diminuição da viscosidade, conforme a temperatura aumenta. (TOSAYA, 1982). Rochas saturadas com gás ou com salmoura não mostram variações significativas na velocidade, mesmo com grandes mudanças na temperatura em rochas com pressões de poros elevadas, tanto com gás quanto com salmoura mostram somente uma pequena dependência com a temperatura. (TOSAYA, 1982). A velocidade da onda sísmica é fortemente influenciada pela porosidade das rochas e o conteúdo de fluidos nos poros. Enquanto a porosidade da rocha aumenta, a velocidade diminui, isto acontece devido a propagação da onda sísmica se tornar menos eficiente em um meio Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 4

17 poroso com fluido. Presumindo que todos os componentes da rocha matriz possuam as mesmas propriedades físicas pode-se calcular a densidade de bulk (ρ) descrita como uma média ponderada em função da densidade da matriz (ρ m ), densidade do fluido presente no espaço poroso (ρ f ) e da porosidade (ɸ), sendo representada pela equação 2.2. (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002). ρ = ρ f ɸ + (1 ɸ)ρ m (2.2) A porosidade diminui com a profundidade devido ao aumento da pressão de sobrecarga (pressão exercida pelo peso das rochas) e compactação. Há uma relação da porosidade com as velocidades, que é descrita pela equação 2.3 (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002): 1 = ɸ + 1 ɸ (2.3) v b v f v m Assim, vb é a velocidade medida, vf é a velocidade do fluido presente nos poros, vm é a velocidade da matriz e ɸ é a porosidade. A porosidade das formações geológicas tem grandes influencias nas velocidades sísmicas, haja visto que neste meio podem estar contidos gás, óleo ou água que afetará diretamente o valor das velocidades. A velocidade do petróleo dependerá de sua composição, quanto mais leve, terá menor velocidade e, quanto mais pesado, terá maior velocidade; mas seus valores podem variar de m/s e a velocidade da água pode variar de m/s. (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002) Na Figura 2-2, mostra-se o intervalo de variação da velocidade da onda P para os tipos de rochas mais comuns e também para os fluidos que podem estar presentes nos poros das rochas. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 5

18 Figura Velocidades em diferentes materiais Fonte: adaptado do Kearey; Brooks; Hill (2002). 2.2 TEMPO DE TRÂNSITO HIPERBÓLICO No registro dos dados sísmicos cada traço depende de três fatores geométricos primários, dois deles são: a posição da fonte e do receptor, o terceiro e mais crítico é a posição do ponto de reflexão na subsuperfície, chamado de CDP (common depth point), termo utilizado na terminologia antiga, mas hoje se utiliza o termo CMP (common mid-point) pelo fato do arranjo fonte-receptor utilizar o agrupamento dos traços em um ponto na superfície situado na metade da distância entre a fonte e o receptor.(kearey; BROOKS; HILL, 2002). Na figura 2-3 é possível observar um arranjo formados por pares fonte-receptor, em que a fonte é representada pela letra S e o geofone pela letra D. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 6

19 Vale ressaltar que o CDP só é equivalente ao CMP para camadas horizontais, pois, para camadas inclinadas, sofrerá interferência do ângulo de inclinação (Figura 2-3). (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002). Figura Representação do CMP e do CDP Fonte: Kearey; Brooks; Hill (2002). Considerando um meio com velocidade constante na propagação da onda sísmica situada acima de uma interface refletora plana e horizontal (Figura 2-4a), o tempo de trânsito, t, referente ao raio com origem no ponto da fonte, S, refletido sobre a interface horizontal, R, e registrado pelo Receptor, G, na superfície de medição a uma distância x da fonte, é dado por: t(x) = t x2 v 2 (2.4) Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 7

20 Na equação acima, a distância x é o afastamento (offset) entre as posições da fonte e do receptor, v é a velocidade do meio acima do refletor e t 0 = 2z v é o tempo de trânsito do raio vertical com afastamento nulo (x = 0). Considerando conhecidas a profundidade z, velocidade v e, consequentemente, t0, a curva de tempo de trânsito calculada com a equação 2.4 para diferentes afastamentos (x) é mostrada na Figura 2-4b. Essa curva de tempo de trânsito está associada a reflexões no mesmo ponto R sobre o refletor. Figura (a) Meio com uma camada horizontal homogênea e com o raio refletido na trajetória SRG; (b) Curva do tempo de trânsito hiperbólico obtido com a fórmula 2.4 Fonte: Autoria do autor 2.3 CORREÇÃO NORMAL MOVEOUT A correção NMO (normal moveout), também chamada de correção dinâmica, é o deslocamento efetuado dos registros de reflexão sísmica de modo a anular o efeito da distância Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 8

21 fonte-receptor, ou seja, é a diferença entre o tempo de trânsito em um dado afastamento (x) quando comparado com o afastamento-nulo, essa correção é chamada de normal moveout (sobretempo normal) e é dada por (YILMAZ et al., 2001): t NMO = t(x) t 0 (2.5) Onde t(x) representa o tempo correspondente ao offset x e t 0 corresponde ao tempo de offset nulo. Essa correção baseia-se na equação de tempo de trânsito hiperbólico (2.6) com o intuito de obter a horizontalização dos eventos registrados com diferentes offsets, dado por: t NMO = t x2 2 t 0 (2.6) Para utilizar essa correção é necessário o conhecimento da velocidade, que é determinada no processo de análise de velocidade. A velocidade v NMO deve possuir um valor correto para horizontalizar a curva de reflexão, pois, quando possui um valor mais baixo do que o correto, a reflexão é chamada de sobrecorrigida e curva-se para cima; já quando este é mais alto que o correto, a reflexão é subcorrigida e curva-se para baixo, como ilustrado na Figura 2-5. Figura 2-5- (a) Sismograma CMP contendo um evento refletido comv NMO de 2264 m/s; (b) Sismograma corrigido com o valor v NMO correto; (c) Sobrecorreção causada pelav NMO mais baixa que a correta (2000 m/s) e (d) Subcorreção causada por v NMO mais alta que a correta (2500 m/s) v NMO Fonte: Yilmaz et al. (2001). Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 9

22 Em meios com várias camadas horizontais, as trajetórias dos raios são mais complexas devido à refração que ocorre em cada interface (Figura 2-6). Ainda é possível utilizar o tempo de trânsito hiperbólico pela equação 2.7 quando é assumida uma velocidade média, dada por: v rms = n i=1 v i 2 τ i n (2.7) i=1 τ i Onde vrms é a velocidade média quadrática (root mean square - rms), vi é a velocidade da i-ésima camada e i é o tempo de trânsito vertical através da i-ésima camada. Vale ressaltar que, a correção NMO, por ser fundamentada em uma equação de tempo hiperbólica, é apropriada apenas para pequenos afastamentos, menores que a profundidade do refletor, pois, para afastamentos maiores, esse ajuste hiperbólico fornece uma velocidade v NMO maior que a v RMS. Figura 2-6- Meio com camadas homogêneas horizontais Fonte: Kearey; Brooks; Hill (2002). Nessa ilustração, a linha contínua representa a trajetória correta do raio e a linha tracejada representa o raio para uma camada com velocidade média. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 10

23 Para a situação de afastamentos maiores que a profundidade do refletor, as equações anteriores não se adéquam, podendo ser utilizado a v stack (velocidade de empilhamento) para diferentes offsets entre fonte e receptor (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002). Após a correção NMO ser aplicada às famílias CMP s e com a velocidade de empilhamento, os eventos de reflexão apresentam-se horizontalizados, ou seja, a influência do afastamento é removida do tempo de trânsito. Após os traços de uma família CMP ser corrigidos de NMO, eles são empilhados (somados), para formar um único traço, chamado traço empilhado com afastamento nulo (zero-offset), como mostrado na Figura 2-7c. Observe que os eventos de reflexão corrigidos de NMO foram silenciados (muting) para remover o efeito do estiramento que será abordado a seguir. Figura (a) Seção CMP com seis eventos de reflexão; (b) seção CMP com correção NMO e traço empilhado com afastamento nulo resultante do empilhamento dos traços em (c) Fonte: Autoria do autor. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 11

24 2.3.1 Estiramento Estiramento é um problema causado pela correção NMO (Normal Moveout) em decorrência da distorção da frequência. Particularmente sua ocorrência se dá em eventos rasos e offsets longos (YILMAZ et al., 2001), no qual ocorre um estiramento do pulso sísmico denominado de NMO stretching, conforme se ilustra na Figura 2-8, na qual, a forma do pulso com um período dominante T é estirado de forma que seu período muda de T para T 0, após a correção NMO: Figura (a) Pulso ou reflexão sísmica com período T e (b) estiramento da reflexão para um período T 0, após a correção NMO Fonte: Yilmaz et al. (2001). Essa distorção faz com que os eventos sejam deslocados para frequências mais baixas, como representado na equação 2.8, e o comprimento de onda do pulso fique maior (YILMAZ et al., 2001): f f = t NMO t(0) (2.8) Onde, f é a frequência dominante do sinal sísmico, f é a variação de frequência e t NMO t t 0. Mas esse problema pode ser contornado, silenciando as zonas estiradas em um processo chamado de muting (silenciamento), técnica que consiste na supressão total ou parcial das informações contidas em um traço. Se a relação sinal-ruído for boa, aplica-se um silenciamento mais severo, de forma a preservar a largura do sinal; caso a relação sinal-ruído não seja muito boa, será necessário Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 12

25 aceitar um maior aumento no estiramento para obtenção de uma maior quantidade de traços a serem somados no empilhamento. A seguir, é apresentada a Figura 2-9, onde mostra-se como o processo de mute é realizado. Figura Correção NMO e mute de uma zona estirada em uma área do dado: (a) CMPs reunidos, (b) correção NMO e (c) mute Fonte: Yilmaz et al. (2001). 2.4 ANÁLISE DE VELOCIDADES A análise de velocidade é uma etapa de grande importância no processamento sísmico dos dados por apresentar, como objetivo, a determinação da velocidade sísmica dos meios ou camadas. É um processo que sempre é motivo de estudo, pois seu resultado influencia diretamente nas etapas de empilhamento e migração sísmica. É nessa etapa que se tenta obter uma função velocidade que resulte em uma melhor correção NMO e, consequentemente, um melhor empilhamento. No método sísmico existem diferentes conceitos de velocidades dentre eles a v NMO (velocidade Normal Moveout) e a v stack (velocidade de empilhamento) que serão abordados a seguir. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 13

26 A velocidade NMO (Normal Moveout) corrige o efeito de sobretempo normal ( t NMO ), sendo a que melhor horizontaliza uma reflexão sísmica em uma família de traços CMP no momento em que se aplica a correção NMO. Ela é adequada para pequenos offsets, sendo utilizada na equação 2.9 para o cálculo do tempo de trânsito (YILMAZ et al., 2001): t x 2 = t x 2 2 (2.9) Já a velocidade de empilhamento (stacking velocity) é a velocidade que melhor empilha o dado, sendo válida para todos os offsets, pois apresenta uma melhor caracterização das curvas de reflexão e pode ser definida também como a velocidade que produz no empilhamento de traços a máxima amplitude dos eventos de reflexão (KEAREY; BROOKS; HILL, 2002). v NMO 2.5 FERRAMENTAS PARA A ANÁLISE DE VELOCIDADE Neste trabalho serão utilizadas duas ferramentas para análise de velocidades: o espectro de velocidades, obtido por meio da medida de coerência Semblance, e os painéis empilhados, com velocidades constantes (constant velocity stacks CVS) Semblance É um tipo de medida de coerência que representa o grau de similaridade de sinais sísmicos nos traços em um agrupamento de CMP, sendo indicado por um espectro de velocidade exibido em mapas de cores, em que os picos de amplitude representam as maiores medidas de Semblance, podendo ser definida pela equação abaixo (YILMAZ et al., 2001): S = 1 M M t i=1 f i,t(i) M f2 t i=1 i,t(i) (2.10) Onde, NE representa a medida da Semblance, o índice M representa o número de traços da família CMP, o índice i representa o número do traço associado ao afastamento e o argumento fi,t é o valor da amplitude no i-ésimo traço em um tempo duplo t. No processo de análise de velocidades abordado neste trabalho, o tempo é calculado com a fórmula do tempo de trânsito hiperbólico da equação (2.4). Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 14

27 Os valores da Semblance estão diretamente associados com a coerência de eventos, de forma que os eventos mais coerentes terão valor de Semblance próximo a 1, correspondendo ao pico do espectro; já os eventos referentes aos ruídos terão valores próximos a zero. A seguir uma imagem da Semblance é apresentada em uma seção CMP da linha 050- RL-90 da bacia do Tacutu. Figura Medida da qualidade do sinal (Semblance) Fonte: Autoria do autor Empilhamento com velocidade constante Um grupo pré-definido de CMPs, após ser corrigido de NMO, é empilhado com um range definido de velocidade constante, exemplo: 1500 até 6000 m/s, e é representado como Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 15

28 um painel que mostra cada velocidade de empilhamento diferente para um conjunto de famílias CMP, de forma a compor um trecho da seção empilhada, sendo este denominado painel de empilhamento com velocidade constante (CVS) (YILMAZ et al., 2001). A velocidade que melhor representa os eventos é mostrada com amplitudes mais altas ou continuidades maiores, podendo este ser o melhor método para um dado com baixa razão sinal-ruído, porém possui uma resolução limitada para o intervalo de velocidade escolhido e tem, por objetivo principal, determinar qual a velocidade que proporcionou o empilhamento mais adequado para cada evento refletido (YILMAZ et al., 2001), como representado na Figura Figura Painel de empilhamento com velocidade constante (CVS) Fonte: Autoria do autor Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 16

29 3 MATERIAS E MÉTODOS Neste capítulo são apresentados os dados sísmicos utilizados para aplicar o processo de análise de velocidades. E também são introduzidas as ferramentas ou programas Seismic Unix e BotoSeis utilizadas para fazer o estudo da análise de velocidades. 3.1 DADO SÍSMICO UTILIZADO PARA ANÁLISE DE VELOCIDADES Para o estudo do processo de análise de velocidades apresentado aqui, foi utilizado o dado sísmico 2D da linha 50-RL-90 da Bacia do Tacutu, localizada no nordeste do estado de Roraima, Brasil. Este foi fornecido pela ANP para uso em trabalhos acadêmicos e de pesquisa. Os parâmetros de aquisição da linha 50-RL-90 são mostrados na Tabela 1 e tem como finalidade detalhar como foi feita a aquisição do dado. Tabela 1- Parâmetros de aquisição da linha sísmica Parâmetros de aquisição utilizados Grupo-Linha 050-RL-090 Pontos de tiro 197 Número de canais 96 Intervalo entre pontos de tiros 200 m Intervalo entre geofones 50 m Offset mínimo 150 m Offset máximo 2500 m Intervalo de amostragem 4 milisegundos Tempo de registro 4 seg Fonte: Parâmetros obtidos com o dado disponibilizado pela ANP. O arranjo sísmico utilizado na aquisição foi do tipo split-spread simétrico com 48 geofones de cada lado, ou seja, 96 geofones registraram uma seção sísmica fonte-comum. A linha sísmica teve um total de 197 tiros com intervalos de 200m em cada, tendo a linha sísmica um comprimento total de 44200m como representado na Figura 3-1. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 17

30 Figura 3-1- Arranjo Split-spread simétrico Fonte: Autoria do autor 3.2 O PACOTE SEISMIC UNIX, UTILIZADO NO PROCESSO DE ANÁLISE DE VELOCIDADES. O pacote Seismic Unix, mais conhecido como SU (COHEN; STOCKWELL, 2010), foi criado com o apoio da Society of Exploration Geophysicist (SEG) e do Gas Research Institute (GRI) e, atualmente, é apoiado pela Colorado School of Mines USA e vem recebendo contribuições de usuários do mundo todo. O pacote SU, que consiste em dezenas de programas com código fonte aberto, está disponível sob licença GPL (GNU Public License), podendo ser utilizado em Sistemas Operacionais similares ao Unix, que inclui várias distribuições do Linux, como Ubuntu, CentOS, macos, entre outros. Com esse pacote podem ser aplicadas técnicas fundamentais do processamento de dados sísmicos como, por exemplo: análise espectral, Filtragem F-K, deconvolução, análise de velocidade, correções NMO e DMO, empilhamento CMP e migração. Na utilização do pacote Seismic Unix, alguns aspectos devem ser levados em consideração, como: o tempo gasto na aprendizagem do usuário para realizar atividades, pois este não apresenta facilidades para usuários que não estejam familiarizados com os comandos necessários para uso, como os comandos do shell e comandos do pacote Seismic Unix. Na Figura 3-2, se mostra um exemplo do uso dos programas do Seismic Unix via linha de comando em um terminal da distribuição Linux Ubuntu, onde o programa sugain aplica Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 18

31 ganho automático no dado sísmico e o programa suxwigb mostra no monitor o dado em forma de traços wiggle Figura Exemplo do uso dos programas do Seismic Unix em um terminal do Linux Ubuntu. Fonte: Autoria do autor. O pacote Seismic Unix foi desenvolvido para executar tarefas específicas por meio de comandos no terminal do Linux, em que os processos são efetuados de forma independente, se destacando por ser flexível e funcional. No entanto, alguns processos precisam ser executados por meio de shell script que utiliza comandos do sistema operacional e programas do pacote Seismic Unix para automatizar processos como análise de velocidades e outros. 3.3 O SHELL SCRIPT IVA, UMA DAS FERRAMENTAS UTILIZADAS PARA ANÁLISE DE VELOCIDADES. O pacote Seismic Unix não possui uma interface gráfica adequada para a análise de velocidade, tornando este processo difícil e inviável devido à ausência de um ambiente interativo prático para determinar a função velocidade. Por causa disto, foram desenvolvidos shell scripts (FOREL et al., 2005 e KARL, 2012) para realizar de forma interativa a análise de velocidade. O script IVA (interactive velocity analysis), originalmente desenvolvido por Hale et al. (2004) e modificado por Forel et al. (2005) e Karl (2012), foi criado para análise de velocidades de dados sísmicos de forma interativa. Para executar o script IVA são necessários os seguintes dados de entrada: o arquivo com os dados sísmicos classificados em CMPs e em formato SU, um arquivo com as informações dos CMPs e número total de CMPs para fazer análise de velocidade, um arquivo onde serão gravados picks ou pares tempo-velocidade para cada CMP, um arquivo pré-existente com picks anteriores, o menor valor de velocidade e o incremento de velocidades a serem usados no Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 19

32 cálculo da Semblance e do empilhamento com velocidade constante (CVS). No apêndice C, se apresenta o script IVA que foi utilizado neste trabalho. Quando o IVA é executado, fornece, como resultados, os painéis Semblance e CVS, e mais a seção CMP alvo da análise. Para iniciar o processo de picking manual, deve-se selecionar alguns pontos que apresentem melhor coerência nos painéis CVS e Semblance para a marcação (picking) dos tempos de trânsito e velocidades NMO. O processo de picking é realizado clicando na tecla s para selecionar os pontos escolhidos e na tecla q para finalizar o processo; logo após o término do picking, os pontos selecionados são salvos e mostrados como uma curva no painel da Semblance e no painel de empilhamento de velocidade constante (CVS) e, após, uma seção CDP corrigida de NMO é exibida. Este processo será ilustrado e descrito com maior detalhe mais adiante. 3.4 A INTERFACE GRÁFICA BOTOSEIS E BOTOVELAN, OUTRA FERRAMENTA UTILIZADA NO PROCESSO DE ANÁLISE DE VELOCIDADES. O BotoSeis é uma interface gráfica amigável, escrita na linguagem de programação Java, desenvolvida para uso de forma interativa dos programas do pacote Seismic Unix. O desenvolvimento das primeiras ferramentas desse software foi realizado no período de 2003 a 2006 através de dois projetos de extensão na Universidade Federal do Pará, cujos primeiros resultados foram publicados em Lima et al. (2006) e Lima et al. (2007). Posteriormente, através de um projeto de pesquisa interno na Universidade Federal do Rio Grande do Norte UFRN, iniciado em 2009, continuou com o desenvolvimento e aprimoramento do software BotoSeis cujos resultados foram apresentados em Garabito et al. (2012) e, hodiernamente, é utilizado nas aulas práticas da disciplina Processamento Sísmico do PPGCEP/UFRN. O software BotoSeis tem uma interface principal de produção (Figura 3-3) que apresenta as seguintes funcionalidades em janelas separadas: visualização de projetos, linhas e fluxos, visualização dos programas do Seismic Unix classificados em grupos e janelas de diálogo para inserir parâmetros aos programas do Seismic Unix que formam um fluxograma para a execução de uma determinada tarefa. Além disso, esse software tem uma ferramenta para o Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 20

33 acompanhamento da execução dos fluxogramas com opções para visualizar o arquivo log e o estado da execução do programa. Para a construção e execução dos fluxogramas conta com opções para adicionar um programa em uma posição específica, remover um programa, comentar, pausar ou executar o fluxograma. Figura Interface gráfica do software BotoSeis Fonte: Autoria do autor. Detalhamento dessa ilustração: na janela superior esquerda, se mostra os projetos, linhas e fluxos; na janela inferior esquerda, estão os programas do Seismic Unix classificados em grupos; na janela central, se mostra o fluxograma de processamento; na janela direita, estão os parâmetros do programa sugain e, na parte inferior, as informações sobre a execução dos fluxogramas. De fácil utilização e sem a necessidade do usuário ou aluno saber programar, essa interface traz muitas facilidades na execução do processamento sísmico, tanto no âmbito de não ter a necessidade do conhecimento prévio de linhas de comando do Linux, construção de shell Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 21

34 script e programação shell, como na rapidez e eficácia dos processamentos, trazendo novas possibilidades aos usuários do Seismic Unix. Além do mais, o BotoSeis conta com módulos interativos para visualização de dados e análise de velocidades, sendo este último objeto em estudo neste trabalho, em que é usado um programa chamado BotoVelan que é um software especializado para a análise de velocidade, cuja interface é apresentada na Figura 3-4. Figura 3-4- Interface gráfica do software BotoVelan Fonte: Autoria do autor. Descrição dessa interface gráfica: da direita para esquerda representa-se a seção CMP, o mapa de coerência Semblance e o painel de CVS; os botões na parte lateral esquerda são opções para aplicar e remover a correção NMO e visualizar o mapa de velocidades. Essa ferramenta tem as seguintes funcionalidades: uma janela de diálogo para definir os dados e parâmetros da análise de velocidade, uma janela para visualização do CMP alvo da análise, janelas para visualização dos painéis da coerência Semblance e CVS, visualização da Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 22

35 curva hiperbólica para guia da análise de velocidades, opções para mostrar a função velocidade anterior, mapa de velocidades atual e botões para aplicar e remover a correção NMO. As funcionalidades do BotoBelan ajudam aos usuários na tarefa de encontrar a melhor função velocidade através de um procedimento intuitivo e fácil, se comparado com os scripts disponibilizados para o pacote Seismic Unix que não são amigáveis e, consequentemente, podem comprometer a precisão na determinação das velocidades. 3.5 SEQUÊNCIA BÁSICA DO PROCESSAMENTO REALIZADO NA LINHA 50-RL-90. O processamento de dados sísmicos é um recurso imprescindível para a indústria do petróleo na prospecção e descoberta de alvos que tenham potencial para exploração de hidrocarbonetos. Esta etapa depende de vários fatores, como: a experiência do profissional, a qualidade dos dados sísmicos, os algoritmos utilizados, as ferramentas disponíveis (software e hardware), dentre outros elementos, para se obter uma imagem sísmica de qualidade. Esse procedimento é realizado, em geral, em duas fases: pré-processamento e processamento. O dado sísmico utilizado no presente trabalho já foi pré-processado, com a seguinte sequência básica de pré-processamento: na primeira etapa foi feita a leitura do dado, a fim de realizar a conversão do formato padrão SEG-Y para o formato interno do software e, logo após a conversão, o dado pôde ser tratado. A segunda etapa foi a aplicação do carregamento de geometria para informar as corretas posições de fontes e receptores, com o principal intuito de relacionar cada traço com as coordenadas de tiro, receptor, ponto médio comum (CMP) e offset (distância fonte-receptor). A terceira etapa foi a edição do dado que realizou um tratamento preliminar aplicado aos registros de reflexão sísmica, onde, para melhorar o resultado do dado, foram aplicadas três técnicas distintas de edição: a eliminação de traços ruidosos, o mute (silenciamento) cirúrgico e a inversão de polaridade. A quarta etapa realizada foi a filtragem F- K que consiste na aplicação da transformada de Fourier para remover frequências indesejáveis no domínio da frequência número de onda, só que de eventos coerentes com uma determinada velocidade (e.g. ground roll), ao aplicar este procedimento foi permitido separar e filtrar eventos de diferentes frequências, número de onda e velocidade aparente. A quinta etapa executada foi a deconvolução que tem eficiência em conseguir um aumento na resolução temporal ou Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 23

36 vertical dos traços sísmicos, que consiste em remover o efeito da assinatura do sinal sísmico e produzir como resultado a função refletividade, todas estas etapas foram representadas na Figura 3-5. Figura 3-5- Fluxograma de pré-processamento aplicado nos dados sísmicos Leitura do dado Geometria Edição dos traços Filtragem F-K Deconvolução Fonte: Autoria do autor Essa fase de pré-processamento teve como propósito organizar os dados de campo, detectar e eliminar traços com amplitudes anômalas que poderiam afetar a qualidade dos resultados, remover eventos coerentes (ground roll), considerados como ruídos, e melhorar a resolução vertical do sinal sísmico. As etapas seguintes do processamento sísmico padrão são listadas na Figura 3-6. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 24

37 Figura 3-6- Fluxograma do processamento de dados sísmicos Análise de velocidades Correção da estática residual Análise de velocidades Correção NMO Silenciamento manual dos traços com estiramento Empilhamento CMP Fonte: Autoria do autor Migração pós- empilhamento em tempo O estudo realizado pode ser considerado como explicativo, pois estabelece critérios e sequências de técnicas na aplicação das ferramentas de análise de velocidade, por sofrer influência do processador no controle dos valores das variáveis utilizadas no processamento, interferindo no resultado final e também na necessidade de utilizar o refinamento para obter resultados mais satisfatórios. A abordagem pode ser considerada tanto quantitativa pois, com os resultados obtidos, pode-se medir os valores dos parâmetros em estudo, medidas de coerência no painel Semblance, amplitudes fortes no painel CVS, valores de velocidades, entre outros quanto qualitativa pelo fato da percepção se os resultados obtidos foram adequados para o processamento efetuado. Como o objetivo principal deste trabalho é tratar do estudo do processo de análise de velocidades, a seguir foram explanados somente os processos que envolvem a etapa de análise de velocidades. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 25

38 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES Ao longo deste capítulo, apresenta-se uma breve descrição do dado sísmico real de entrada no processo de análise de velocidades, logo após, serão descritos os procedimentos e os resultados obtidos com a aplicação das duas ferramentas para análise de velocidades: o script IVA e o software BotoVelan. 4.1 CÁLCULO DA COBERTURA E ESCOLHAS DOS CMPS Para iniciar o processo, deve-se verificar os parâmetros do dado sísmico, como: numeração dos tiros, número de canais, coordenadas das fontes e receptores dos traços sísmicos, intervalo de amostragem temporal etc. Todos estes parâmetros podem ser visualizados por meio do programa surange do pacote Seismic Unix, cujo resultado é apresentado na Figura 4-1. Figura Saída ou resultado do programa surange utilizado para visualizar os parâmetros do dado sísmico pré-processado da linha 50-RL-90 Fonte: Autoria do autor Cada traço sísmico tem suas informações armazenadas e identificadas com palavraschave, também chamadas de headers, onde cada header tem seu tamanho pré-definido em bytes e sua posição no arquivo. Por exemplo, o header CDP corresponde à coordenada do ponto Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 26

39 médio (CMP) entre a fonte e receptor, o tipo de dado é inteiro de 4 bytes. Neste trabalho utilizou-se o header CDP no lugar de CMP para se referir às famílias de seções com ponto médio comum. Com o conhecimento dos valores dos parâmetros de aquisição do dado e/ou informações das coordenadas de processamento (afastamento e ponto médio), se pode determinar também o grau de cobertura, denominado de fold, que corresponde ao número máximo de traços em uma família CDP ou, mais especificamente, a uma família CMP e pode ser descrito em função das distância entre geofones e fontes. Após o cálculo do número máximo de traços presentes em uma família CDP, obtevese 12 traços e, posteriormente, determinou-se a área de cobertura, localizando quais os CDPs que foram utilizados na análise de velocidade, o mesmo pode ser determinado por meio de um gráfico apresentado na Figura 4-2, obtido com o pacote Seismic Unix, utilizando o script plotcdpfold.sh, apresentado no apêndice D. Figura Determinação dos CDPs que serão estudados na análise de velocidade Fonte: Autoria do autor Ao analisar a Figura 4-2, percebe-se que os CDPs, que foram motivo de estudo no processo de análise de velocidade, são os que possuem maior quantidade de traços; nesse caso, foi o intervalo delimitado pelo CMP 200 até o CMP 1600, com intervalo constante de 100 Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 27

40 CDPs, o que equivale a um intervalo de 2500m entre cada posição de CDP, onde foi efetuada a análise de velocidades. 4.2 FORMAÇÃO DOS SUPERGATHERS CDPS PARA ANÁLISE DE VELOCIDADE Ao realizar a análise de velocidade na linha 50-RL-90, percebe-se que as medidas de coerência (Semblance) não estão adequadas para se iniciar a análise de velocidade como representado na figura 4-3. Isto acontece por causa da baixa cobertura (12 traços por seção CDP) e, também, pela baixa razão sinal-ruído que apresenta o dado. A determinação das funções velocidade com este tipo de seções CDPs e mapas de coerência são bastante imprecisas e pode levar a cometer erros grosseiros que podem comprometer etapas posteriores do processamento. Figura Seção CDP e painel Semblance original Fonte: Autoria do autor Com o propósito de viabilizar e facilitar o processo de análise de velocidades, aplica-se a técnica de formação dos supergathers que aumenta o número de traços dos CDPs a serem analisados e, assim, melhora a medida de coerência Semblance. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 28

41 Essa técnica consiste na escolha de um número de CDPs vizinhos determinado pelo usuário, a fim de empilhar os traços com offsets iguais e, como resultado, obter um único CDP com maior número de traços e com expressivo aumento da razão sinal-ruído, conforme apresentado na seção CDP da Figura 4-4. A formação dos supergathers do dado analisado neste trabalho foi realizada com um shell script apresentado nos apêndices A e B. Como parâmetro para a formação dos supergathers foi mantido o número de CDPs previamente definidos para a análise de velocidades, isto é, 15 seções CDPs, como já citado anteriormente, iniciando no CDP 200 ao CDP de 1600, com um intervalo de 100 CDPs. No qual foram utilizados 9 CDPs vizinhos para criar cada seção supergather do CDP, em outras palavras, os traços com afastamentos iguais dos 9 CDPs foram somados para produzir a seção supergather CDP, cujo resultado é apresentado na Figura 4-4. Figura Seção supergather CDP e painel Semblance Fonte: Autoria do autor A seguir são apresentados os resultados da aplicação das duas ferramentas de análise de velocidades (IVA e BotoSeis), usando os supergathers gerados. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 29

42 4.3 ANÁLISE DE VELOCIDADE COM O SCRIPT IVA No uso do script IVA na análise de velocidades, foi necessária a determinação de valores para algumas variáveis na obtenção dos painéis Semblance e CVS, como também a representação da seção CMP. Esses parâmetros estão representados na Tabela 2. Tabela 2 - Variáveis para a obtenção da Semblance no script e do painel CVS Parâmetros do CDP Valor Primeiro CDP 200 Último CDP 1600 Intervalo de CDPs 100 Tempo mínimo 0.0 s Tempo máximo 4.0 s Parâmetros da Semblance Valor Primeira velocidade 1500 m/s Última velocidade 6000 m/s Número de velocidades 181 Parâmetros do CVS Valor Número de CDPS para o janelamento 9 Número de painéis CVS 101 Fonte: Autoria do autor O valor da última velocidade para o painel Semblance foi obtido a partir do cálculo realizado pelo script, obtendo-se um valor de 6000m/s. Ao utilizar esses parâmetros descritos na Tabela - 2, se pode conseguir os painéis Semblance, velocidade de empilhamento constante e a seção CMP (Figura 4-5). Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 30

43 Figura Resultados do script IVA antes do processo de picking Fonte: Autoria do autor. Ao analisar o painel Semblance na Figura 4-5, percebe-se que os valores medidos apresentam-se em escala crescente de zero ao valor máximo de coerência. Com os painéis da Semblance e do empilhamento com velocidade constante (CVS), o processo de picking pode ser iniciado; este consiste em uma técnica na qual pontos dos painéis são selecionados a fim de determinar uma velocidade NMO e um tempo NMO que melhor representem os sinais coerentes, como os exibidos na Figura 4-6. Esse processo deve ser feito cuidadosamente com o intuito de evitar erros na marcação da velocidade e, durante o processo, adotar velocidades crescentes, conforme aumente o tempo de trânsito. Um ponto que deve ser destacado é que, à medida que os picks são efetuados, eles não são mostrados em tempo real; todos os pontos marcados só são representados como uma curva após o término do processo de picking no CDP. O script também não fornece a opção do processador refazer o pick; uma vez realizado o processo, os valores são gravados sem alternativa de corrigi-los no momento do picking. Caso Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 31

44 tenha ocorrido algum erro nesta etapa, deve-se finalizar o processo com cautela, principalmente nos valores do último pick, pois este deve ser realizado dentro do painel Semblance. Se o último pick tiver sido realizado dentro do painel mais distante da borda ou tiver sido efetuado fora do painel, aparecerá uma mensagem de erro. Logo, ao levar todos esses fatores em consideração, o processo de pick deve ser realizado. Ao terminar os picks, uma curva dos pontos selecionados é exibida na Semblance e no empilhamento de velocidade constante, assim como uma seção CMP corrigida de NMO é exibida, como mostra a Figura 4-6. Figura Resultado do script IVA com o processo de picking corrigido de NMO Fonte: Autoria do autor. Além da curva plotada nos painéis, um arquivo é gerado especificando os valores t 0 e v NMO de cada ponto selecionado. Mesmo que o executor da análise tenha realizado o picking de forma crescente no arquivo gerado, os valores de NMO apresentam-se de forma desordenada, tendo-se que realizar um trabalho manual de forma cansativa e que demanda muito tempo para realizar a correção. Uma solução para este problema seria alterar o script IVA criando um contador e, assim, poder utilizar o arquivo de picks no processo de empilhamento Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 32

45 CMP, sem a necessidade da correção manual. Os arquivos gerados e corrigidos estão presentes nos apêndices G e H respectivamente. Outro fator relevante é que o script IVA não fornece ao processador o modelo de velocidade, tendo-se que utilizar scripts adicionais para a obtenção do mapa de velocidade. Então, de posse do arquivo dos picks corridos, pode-se utilizá-lo como arquivo de entrada para o script velpicks2trace, que, ao rodar o script, fornece como resultados o valor dos CDPs (eixo x), tempo (eixo y) e, na lateral do lado esquerdo, são representados os valores das velocidades por uma barra de cores. Este script, apresentado no apêndice E, além de fazer a conversão do dado do formato ASCII para o formato binário que será fundamental para a etapa de migração realizada posteriormente, também fornece o modelo de velocidade interpolado (Figura 4-7) que será utilizado na etapa de empilhamento e migração sísmica. Figura Modelo interpolado da velocidade processada no IVA CDP Velocidade m/ s Fonte: Autoria do autor Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 33

46 Com o modelo de velocidade obtido no processamento da Figura 4-7, não é possível definir com precisão os tipos de formações presentes no modelo, pois, para os mesmos valores de velocidades determinados, existem diversas possibilidades de se caracterizar o tipo de rocha. 4.4 ANÁLISE DE VELOCIDADES COM A INTERFACE BOTOSEIS No processo de análise de velocidades com a interface BotoSeis, é necessário montar um fluxograma que consiste em três etapas. A primeira consiste em utilizar o programa SUINPUT para selecionar o arquivo de entrada que foi utilizado, neste caso, o dado é ordenado em famílias CDPs da linha 50-RL-90 com supergathers, como mostra a Figura 4-8. Figura 4-8- Seleção do arquivo de entrada com supergather Fonte: Autoria do autor. Na segunda etapa, aplicou-se um ganho com o programa SUGAIN para realçar as amplitudes dos traços, onde foi necessária a seleção de dois parâmetros: o controle do ganho automático (AGC) e o tamanho da janela de ganho que foi 0.5seg, como representado na Figura 4-9. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 34

47 Figura Aplicação de ganho no Botovelan Fonte: Autoria do autor. Posteriormente, foi utilizado o Botovelan, com o objeto de iniciar a análise de velocidades. O primeiro passo, nesse processo, é definir o nome do arquivo criado e onde ele será gravado; este arquivo fornece o par tempo-velocidade dos picks. O segundo passo será inserir o valor das variáveis para a manipulação da seção CDP, Semblance e do painel CVS, como representado na Figura Figura Parâmetros de entrada utilizados na análise realizada no Botovelan Fonte: Autoria do autor. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 35

48 Os resultados obtidos serão ilustrados em três imagens, em que serão observados os locais de maior coerência para iniciar a seleção dos pontos onde os picking serão efetuados, como mostra a Figura Figura Resultado da execução do BotoVelan: Seção CDP, Semblance e painel CVS Fonte: Autoria do autor. O processo de picking é efetuado de forma simples clicando com o botão esquerdo do mouse no ponto escolhido no painel Semblance (Figura 4-12). Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 36

49 Figura Representação da seção CDP original, painéis Semblance e CVS com os pontos selecionados no processo de picking Fonte: Autoria do autor. Após o processo de picking, percebe-se que os valores de coerência da Semblance apresentam-se de 0 a 1 (Figura 4-12), diferindo do painel Semblance presente no script que oferece a escala de 0 ao valor máximo de coerência medido. A interface BotoSeis traz a oportunidade de o processador visualizar os pontos selecionados no processo de picking em cada seção CMP, apagar os pickings efetuados de forma incorreta, corrigir os pontos em todas as seções CMPs presentes até o fim do processo de picking e realizar o processo de picking em diferentes momentos, trazendo a facilidade do usuário poder iniciar o processo em um momento e continuá-lo em outro. Porém, os valores da Semblance não são representados junto à faixa de cores do painel e também não é possível aplicar zoom nos painéis. Além dos fatores citados anteriormente, a interface BotoSeis, com o uso do Botovelan, traz a alternativa de visualizar a seção CDP corrigida de NMO, a fim de visualizar se os pontos selecionados no processo de picking horizontalizaram os eventos, como representado na Figura Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 37

50 Figura Representação da seção CDP corrigida de NMO, painéis Semblance e CVS com os pontos selecionados no processo de picking Fonte: Autoria do autor. Além da seção corrigida de NMO, a interface também oferece o mapa de velocidades obtido com os picks realizados, que tem como objetivo fornecer ao usuário uma visualização do modelo de velocidades em tempo real. No modelo de velocidades, o eixo y corresponde ao tempo, o eixo x ao CDP e a faixa na parte inferior da imagem representa a barra de cores das velocidades; no entanto, este último não apresenta os valores de velocidade representados junto à faixa de cores, como demonstra a Figura Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 38

51 Figura Mapa de velocidades Fonte: Autoria do autor. Pelo mapa de velocidades, pode-se percebe grandes variações laterais de velocidade sendo indicadas pelo contraste de cores. As velocidades que estão representadas nos menores tempos correspondem a valores baixos (cor azul) e, à medida que o tempo aumenta, as velocidades também aumentam (cor vermelha). Os resultados apresentam pequenas ondulações provenientes das formas das camadas ou formações rochosas, como também da influência na suavização empregada no próprio script do Botovelan. 4.5 EMPILHAMENTO CMP O somatório dos traços de mesmo CMP com correção NMO aplicado, gera um único traço empilhado, e o somatório de todos os CMP s da linha sísmica geram vários traços que compõem a seção empilhada CMP, também chamada de seção empilhada com afastamento nulo, que mostra uma primeira imagem da estrutura geológica em subsuperfície. O processo de empilhamento dos dados processados no script IVA e no BotoSeis foram empilhados com linhas de comando no terminal Linux. Nas Figuras 4-15 e 4-16 apresentam-se os resultados do empilhamento CMP que foram obtidos com as duas análises de velocidades efetuadas. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 39

52 Figura Seção empilhada CMP usando o modelo de velocidades obtido pelo script Fonte: Autoria do autor. Figura Seção empilhada CMP obtida pelo programa no BotoVelan Fonte: Autoria do autor. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 40

53 4.6 MIGRAÇÃO PÓS-EMPILHAMENTO EM TEMPO A migração pós-empilhamento em tempo é um processo de reconstrução da seção sísmica empilhada CMP, que tem o objetivo de focalizar as difrações, reposicionar as reflexões inclinadas para a posição correta, corrigir as distorções causadas pelas variações laterais de velocidade, aumentar a continuidade e resolução lateral dos refletores e corrigir o espalhamento geométrico. Esse processo foi realizado utilizando o script PostSTM.sh presente no apêndice F. Os resultados da migração Kirchhoff pós-empilhamento foram obtidos com as duas análises de velocidades efetuadas, Figuras 4-17 e Figura Migração Kirchhoff pós-empilhamento com os picks efetuados no script IVA Fonte: Autoria do autor. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 41

54 Figura Migração Kirchhoff pós-empilhamento com os picks efetuados no BotoVelan Fonte: Autoria do autor. Ao analisar as seções migradas, percebe-se que as reflexões inclinadas e as difrações presentes nas seções empilhadas, foram respectivamente reposicionadas e colapsadas de forma a proporcionar melhores continuidades nos eventos (Figura 4-19). Figura Colapso da difração após a migraçãokirchhoff pós-empilhamento Fonte: Autoria do autor. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 42

55 Ao término do processamento percebe-se que não é só o BotoVelan que possui limitações, o script IVA também possui, visto que o arquivo gerado pelos picks apresentam valores de tempo NMO e velocidade NMO de forma desordenada, tendo-se que utilizar uma correção manual cansativa para organizá-los, processo esse que impossibilita o uso do script IVA na prática. Outro fator a ser destacado é que o script não fornece o mapa de velocidades, dificultando ainda mais o processo de controle de qualidade das velocidades. Mesmo apresentando os valores da Semblance no painel, esse método é considerado inviável devido às dificuldades acima citadas. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 43

56 5 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES Este trabalho apresenta um estudo comparativo de duas ferramentas para análise de velocidades de dados sísmicos reais com baixa cobertura e baixa razão sinal-ruído. O précondicionamento dos dados originais formando supergathers com maior cobertura e melhor qualidade viabilizou a realização da análise de velocidades e o estudo proposto. Ao comparar os dois processamentos realizados na análise de velocidades, percebe-se que a interface BotoVelan é mais prática, pois o processador não precisa conhecer linhas de comando para rodar os programas e tem como visualizar os picks realizados em tempo real. Devido as dificuldades atreladas ao script IVA no processo de análise de velocidades, o processo se torna inviável principalmente quando aplicado em dados reais. Sendo a interface Botoseis a que apresentou melhor desempenho nos resultados obtidos, para o processo de análise de velocidades realizado neste trabalho. Para trabalhos futuros recomenda-se a execução do processamento completo de uma linha sísmica, utilizando a ferramenta BotoSeis para verificar sua eficácia em todas as etapas de processamento. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 44

57 REFERÊNCIAS COHEN, J. K.; STOCKWELL, J. W. CWP/SU: Seismic Un*x Release No. 42: an open source software package for seismic research and processing: Center for Wave Phenomena, Colorado School of Mines. USA, FOREL, D. et al. Seismic Data Processing with Seismic Unix: A 2D Sesismic Data Processing Primer. SEG Course Notes Series, Tulsa, UK. USA, GARABITO, G. et al. BOTOSEIS: An interactive interface for seismic data processing with Seismic Unix. Expanded Abstract, 74th EAGE Conference & Exhibition incorporating, Copenhagen. Denmark, HALE, D. et al. Shell script ivash for interactive velocity analysis with Seismic Unix. Center for Wave Phenomena, Colorado School of Mines, USA, KARL, S. Open Data/Open Source: Seismic Unix scripts to process 2D land line. The University of Texas at Austin, USA, KEAREY, P.; BROOKS, M.; HILL, Ian. An introduction to geophysical exploration. Blackwell Science, Malden, MA, YILMAZ, Ö; et al. Seismic data analysis. Society of Exploration Geophysicists, Tulsa, THOMAS, J; et al. FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA DO PETRÓLEO. EDITORA INTERCIÊNICA, Rio de Janeiro, TOSAYA, C. Acoustical properties of clay-bearing rocks. Disponível em: RB_015_JUN82_Tosaya.pdf Acesso em: 07/11/2017 Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 45

58 APÊNDICES APÊNDICE A - Cdps15for_iva.dat cmp1=200 cmp2=300 cmp3=400 cmp4=500 cmp5=600 cmp6=700 cmp7=800 cmp8=900 cmp9=1000 cmp10=1100 cmp11=1200 cmp12=1300 cmp13=1400 cmp14=1500 cmp15=1600 numcmps=15 APÊNDICE B - Iva_cdpSG.sh #!/bin/bash # Disciplina PET0407, PPGCEP-UFRN- Processamento Sismico, Prof. German Garabito #./iva_cdpsg.sh cdp15for_iva.dat linha_050090_cdps.su 9 # CMPs para super-gathers eval $(cat $1) echo parm1 is $1 echo cmp1 and numcmps $cmp1 $numcmps # nome do arquivo dos dados e numero de CMPs para o SG indata=$2 SPAN=$3 oudata=tacutunovaanalise_sg9.su rm -f $oudata cat $indata > junk0 i=1 while [ $i -le $numcmps ] do eval picknow=\$cmp$i echo "CMP atual: " $picknow HALF_SPAN=`expr $SPAN / 2` Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 46

59 SPAN=`expr $HALF_SPAN "*" 2 + 1` # Seleciona CMPs $picknow +/- HALF_SPAN. CMPMIN=`expr $picknow - $HALF_SPAN` CMPMAX=`expr $picknow + $HALF_SPAN` suwind < $indata key=cdp min=$cmpmin max=$cmpmax > cmps$picknow.su sushw < cmps$picknow.su key=cdp a=$picknow > lixo susort < lixo cdp offset > junk1 sustack < junk1 key=offset > cmpsg$picknow.su # plots suwind < $indata key=cdp min=$picknow max=$picknow \ suxwigb perc=98 xbox=10 ybox=10 boxy=400 hbox=600 \ label1="traveltime [s]" label2="offset [m]" key=offset \ title="original Gather CMP $picknow" verbose=0 & suxwigb < cmpsg$picknow.su perc=98 xbox=420 ybox=10 wbox=400 hbox=600 \ label1="traveltime [s]" label2="offset [m]" key=offset \ title="super-gather CMP $picknow" verbose=0 & pause suwind < junk0 key=cdp reject=$picknow > junk2 cat cmpsg$picknow.su >> junk2 cat junk2 > junk0 # rm cmps.$picknow.su and plots rm -f cmps$picknow.su cmpsg$picknow.su zap xwigb > /dev/null i=`expr $i + 1` done susort < junk0 cdp offset > $oudata # Remover arquivos e finalizar Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 47

60 rm -f junk0 junk1 junk2 echo " " echo "Super-Gathers gerados..." APÊNDICE C - Velocidade_iva.sh #!/bin/bash # Disciplina PET0407, PPGCEP-UFRN- Processamento Sismico, Prof. German Garabito # File: iva.sh ########################################################################### # Credits: # 2004 Hale, Cohen, with Stockwell modifications # In su distribution directory: # ~/su/src/demos/velocity_analysis/traditional/velan # 2005 Seismic Processing with Seismic Un*x # Forel, Benz, Pennington, 2005 # script iva.sh (section ) and # velanqc.sh (section ) # 2011 Schleicher, offerred to David Forel for new edition # of "Seismic Processing with Seismic Un*x" # Usage: #./iva.sh ivacdps.dat cdpdata.su picks.dat picksold.dat mines incrvel # iva has 6 parameters. # 1- a list of the cmps and the number locations # 2- the name of the input traces file # 3- the name of the output velocity file # 4- the name of the input velocity file # 5- minimum velocity # 6- semblance velocity increment (there are always 101 velocities) # ex. file ivacdps.dat -> "cmp1=200 cmp2=400 numcmps=1" Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 48

61 ########################################################################### # Set messages on #set -x #================================================ # USER AREA -- SUPPLY VALUES # # CMPs for analysis eval $(cat $1) echo parm1 is $1 echo cmp1 and numcmps $cmp1 $numcmps # # File names indata=$2 outpicks=$3 # ASCII file inpicks=$4 # # display choices myperc=98 # perc value for plot SUXWIGB_OR_XIMAGE=suxwigb SUXWIGB_OR_XIMAGE=suximage # size of the display windows HBOX=700 # originally 450 WBOXCVS=300 # originally 300 WBOXCMP=200 # originally 300 WBOXVELAN=500 # originally 300 XBOXVELAN=10 # kls 1350 puts it on second screen # these parameters work nicely to put plots on # my 2nd screen. I turn them on by changing # the next line to: if [ 1 ] Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 49

62 if [ 1 -eq 2 ] then echo "******** in if ***" HBOX=1000 # originally 450 WBOXCVS=300 # originally 300 WBOXCMP=200 # originally 300 WBOXVELAN=800 # originally 300 XBOXVELAN=1350 fi XBOXCVS=`expr $XBOXVELAN + $WBOXVELAN` XBOXCMP=`expr $XBOXCVS + $WBOXCVS` XBOXNMOCMP=`expr $XBOXCMP + $WBOXCMP` # # Processing variables # Semblance variables nvs=181 # number of velocities dvs=$6 # velocity interval fvs=$5 # first velocity # Compute last semblance (velan) velocity lvs=`echo "$fvs + (( $nvs - 1 ) * $dvs )" bc -l` # CVS variables fc=$fvs # first CVS velocity lc=$lvs # last CVS velocity - now same at the last semblance velocity nc=101 # number of CVS velocities (panels) SPAN=9 # ODD number of CMPs to stack into central CVS #================================================ # HOW SEMBLANCE (VELAN) VELOCITIES ARE COMPUTED # Last Vel = fvs + (( nvs-1 ) * dvs ) = lvs Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 50

63 # 5000 = (( 99-1 ) * 45 ) # 3900 = (( ) * 27 ) # # HOW CVS VELOCITIES ARE COMPUTED # dc = CVS velocity increment # dc = ( last CVS vel - first CVS vel ) / ( # CVS - 1 ) # m = CVS plot trace spacing (m = d2, vel units) # m = ( last CVS vel - first CVS vel ) / ( ( # CVS - 1 ) * SPAN ) # j=1 # while [ j le nc ] # do # vel = fc + { [( lc - fc ) / ( nc-1 )] * ( j-1) } # j = j + 1 # done # EXAMPLE: # vel = ( (( ) / ( 10-1 )) * ( 1-1) ) # vel = ( (( ) / ( 10-1 )) * ( 2-1) ) #... # vel = ( (( ) / ( 10-1 )) * (11-1) ) #================================================ # FILE DESCRIPTIONS # spanpanel.$picknow.su = binary temp file for input CVS gathers # cvs.$picknow.su = binary temp file for output CVS traces # nmopanel.$picknow.su = binary temp file for NMO (flattened) section # panel.$picknow.su = current CMP windowed from line of CMPs # spanpanel.$picknow.su = span of CMPs windowed to make cvs # picks.$picknow = current CMP picks arranged as "t1 v1" # "t2 v2" # etc. # par.# (# is a sequential index number; 1, 2, etc.) Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 51

64 # = current CMP picks arranged as # "tnmo=t1,t2,t3,... # "vnmo=v1,v2,v3,... # par.0 = file "par.cmp" re-arranged as # "cdp=#,#,#,etc." NOTE: # in this line is picked CMP # "#=1,2,3,etc." NOTE: # in this line is "#" # outpicks = concatenation of par.0 and all par.# files. #================================================ echo " *** INTERACTIVE VELOCITY ANALYSIS ***" # #kls Remove old files. Open new files #rm -f panel.*.su picks.* par.* tmp* echo "save the old outpicks file with date in the name:" suffix=`date sed "s/ /_/g"` echo "cp -p $outpicks $outpicks.$suffix" cp -p $outpicks $outpicks.$suffix #make a set of picks.* files that will be used to plot on the #velan and the cvs plots, and apply nmo to gather plot if [ -s $inpicks ] then tvnmoqc mode=2 prefix=picks par=$inpicks fi # # Get ns, dt, first time from seismic file nt=`sugethw ns < $indata sed 1q sed 's/.*ns=//'` dt=`sugethw dt < $indata sed 1q sed 's/.*dt=//'` delrt=`sugethw delrt < $indata sed 1q sed 's/.*delrt=//'` # Convert dt from header value in microseconds Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 52

65 # to seconds for velocity profile plot dt=`echo "scale=6; $dt / " bc -l` # If "delrt", use it; else use zero tstart=`echo "scale=6; ${delrt} / 1000" bc -l` # # BEGIN IVA LOOP # i=1 while [ $i -le $numcmps ] do # set variable $picknow to current CMP eval pickprev=\$cmp`expr i - 1` eval picknow=\$cmp$i eval picknext=\$cmp`expr i + 1` # make a file so the while loop will run the first time echo "just some junk" > newpicks.$picknow while [ -s "newpicks.$picknow" ] do # work this location until the user makes no picks # on the velan if [ -s picks.$picknow ] ; then echo "Location CMP $picknow has no picks." fi # # Plot CMP (right) # suwind < $indata \ key=cdp min=$picknow max=$picknow > panel.$picknow.su $SUXWIGB_OR_XIMAGE < panel.$picknow.su \ xbox=$xboxcmp ybox=0 wbox=$wboxcmp hbox=$hbox \ Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 53

66 title="cmp gather $picknow" \ label1=" Time (s)" label2="offset (m)" key=offset \ perc=$myperc verbose=0 & # # Constant Velocity Stacks (CVS) (middle-left) # Make CVS plot for first pick effort. # If re-picking t-v values, do not make this plot. # # truncate SPAN to odd number less then or equal to SPAN HALF_SPAN=`expr $SPAN / 2` SPAN=`expr $HALF_SPAN "*" 2 + 1` # Select CMPs $picknow +/- HALF_SPAN. # Write to spanpanel.$picknow.su CMPMIN=`expr $picknow - $HALF_SPAN` CMPMAX=`expr $picknow + $HALF_SPAN` suwind < $indata key=cdp min=$cmpmin max=$cmpmax \ > spanpanel.$picknow.su # Calculate CVS velocity increment # dc = ( last CVS vel - first CVS vel ) / ( # CVS - 1 ) dc=`echo "( $lc - $fc ) / ( $nc - 1 )" bc -l` # Calculate trace spacing for CVS plot (m = d2, vel units) # m = ( last CVS vel - first CVS vel ) / ( ( # CVS - 1 ) * SPAN ) m=`echo "( $lc - $fc ) / ( ( $nc - 1 ) * $SPAN )" bc -l` if [! -s cvs.$picknow.su ] ; then # CVS velocity loop rm cvs.$picknow.su j=1 while [ $j -le $nc ] Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 54

67 do vel=`echo "$fc + $dc * ( $j - 1 )" bc -l` # uncomment to print CVS velocities to screen ## echo " vel = $vel" sunmo < spanpanel.$picknow.su vnmo=$vel sustack >> cvs.$picknow.su j=`expr $j + 1` done fi # Compute lowest velocity for annotating CVS plot # lov = first CVS velocity - HALF_SPAN * vel inc lov=`echo "$fc - $HALF_SPAN * $m" bc -l` # # Picking instructions # echo " " echo "Preparing CMP $i of $numcmps for Picking " echo "Location is CMP $picknow. CVS CMPs = $CMPMIN,$CMPMAX" echo " " echo " Use the semblance plot to pick (t,v) pairs." echo " Type \"s\" when the mouse pointer is where you want a pick." echo " Be sure your picks increase in time." echo " To control velocity interpolation, pick a first value" echo " near zero time and a last value near the last time." echo " Type \"q\" in the semblance plot when you finish picking." echo " " echo " If there are no picks (using \"s\") before you quit (using" echo " \"q\" in the semblance plot, picking will continue at the" echo " next CMP." Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 55

68 # # Plot semblance (velan) (left) # # if there is a non-zero length picks.$picknow file, plotit # kls add logic for pickprev, picknow, picknext if [ -s picks.$picknow ] then # # Get the number of picks (number of lines) in picks.$picknow # Remove blank spaces preceding the line count. # Remove file name that was returned from "wc". # Store line count in "npair" to guide line on velan. npair=`wc -l picks.$picknow \ sed 's/^ *\(.*\)/\1/' \ sed 's/picks.$picknow//' ` plotline="curve=picks.$picknow npair=$npair curvecolor=white" else plotline=" " fi # echo plotline=$plotline # plot the cvs # cat picks.$picknow suximage < cvs.$picknow.su \ xbox=$xboxcvs ybox=0 wbox=$wboxcvs hbox=$hbox \ title="cmp $picknow Constant Velocity Stacks" \ label1=" Time (s)" label2="velocity (m/s)" \ f2=$lov d2=$m verbose=0 \ perc=$myperc n2tic=5 cmap=rgb0 $plotline & # if there is a velocity function, display moved out gather if [ -s picks.$picknow ] Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 56

69 then # translate picks.$picknow into tnmo/vnmo for sunmo sort < picks.$picknow -n mkparfile string1=tnmo string2=vnmo > par.$i # apply nmo and plot the moved out gather sunmo < panel.$picknow.su par=par.$i cdp=$picknow verbose=0 \ $SUXWIGB_OR_XIMAGE \ xbox=$xboxnmocmp ybox=0 wbox=$wboxcmp hbox=$hbox \ title="cmp $picknow after NMO" \ label1=" Time (s)" label2="offset (m)" \ verbose=0 perc=$myperc key=offset & fi # compute and plot the semblance/velan cat picks.$picknow suvelan < panel.$picknow.su nv=$nvs dv=$dvs fv=$fvs \ suximage \ xbox=$xboxvelan ybox=0 wbox=$wboxvelan hbox=$hbox perc=99 \ units="semblance" f2=$fvs d2=$dvs n2tic=5 \ title="semblance Plot CMP $picknow" cmap=hsv2 \ label1=" Time (s)" label2="velocity (m/s)" \ legend=1 units=semblance verbose=0 gridcolor=black \ grid1=solid grid2=solid \ mpicks=newpicks.$picknow $plotline if [ -s "newpicks.$picknow" ] then echo "there is a non-zero length newpicks.$picknow file" cat newpicks.$picknow cp newpicks.$picknow picks.$picknow fi Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 57

70 echo " " echo " t-v PICKS CMP $picknow" echo " " cat picks.$picknow echo " " # rm spanpanel.$picknow.su zap xwigb > /dev/null zap ximage > /dev/null done i=`expr $i + 1` done # # Create velocity output file # cdplist=$cmp1 i=2 while [ $i -le $numcmps ] do eval picknow=\$cmp$i cdplist=$cdplist,$picknow i=`expr $i + 1` done echo cdp=$cdplist \\ >$outpicks i=1 while [ $i -le $numcmps ] do sed < par.$i 's/$/ \\/g' >> $outpicks i=`expr $i + 1` done Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 58

71 # # Remove files and exit # echo " " echo " The output file of t-v pairs is "$outpicks: cat $outpicks rm -f panel.*.su spanpanel.*.su picks.* par.* newpicks.* cvs.*.su APÊNDICE D - Plotcdpfold.sh #!/bin/bash # Disciplina PET0407, PPGCEP-UFRN- Processamento Sismico, Prof. German Garabito # Gera o arquivo do fold com o seguite comando: # sukeycount < dadocdps.su key=cdp > cdpfold.dat # Plotando o fold do dado # uso:./nomescript cdpfold.dat filename=$1 rm -f tmp* i=0 IFS=$'\n' for next in `cat $filename` do i=`expr $i + 1` # echo "$next" done echo "Numero de linhas do arquivo: $i" cdpnumfold=$(awk '{print($3,"\t",$5)}' $filename) echo "$cdpnumfold" >tmp0 a2b < tmp0 xgraph grid1=dot grid2=dot \ n=$i -geometry 600x \ Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 59

72 title="cdp fold" \ label1="cdp number" \ label2="number of traces" \ style=normal x2end=50 \ linewidth=2 linecolor=4 mark=2 marksize=6 & exit 0 APÊNDICE E- Veslpicks2trace.sh #! /bin/sh # Disciplina PET0407, PPGCEP-UFRN- Processamento Sismico, Prof. German Garabito # Transforma o picking da analise de velocidades gravado em formato ASCII # para uma matriz em formato binario, que será usado na migracao Kirchhoff # uso:./nomescript INVPICKS=novavelocidadepickada.dat OUTVEL1D=velpicks_tacutu1d.bin OUTVEL2D=velpicks_tacutu2d.bin OUTVELMIG=velpicks_tacutu2d_smooth.bin # Parametros do picking das velocidades ncdpin=15 #numero de cdps fcdpin=200 #primeiro cdp da analise dcdpin=100 #intervalo de cdp # parametros espaciais do modelo de velocidades ncdpout=1720 #ultimo cdp fcdpout=52 #primeiro cdp dcdpout=1 #intervalo de cdp # Parametros da amostragem no tempo ns=1001 dt=0.004 # seg. fs=0.0 # primeira amostra Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 60

73 #conta as linhas tirando as linhas do cdp=26linhas nlines=`grep -v cdp $INVPICKS grep -v "#" wc -l awk '{print $1}'` echo "Numero de linhas:" $nlines currline=1 >$OUTVEL1D # Intepolacao na primeira dimensao (tempo) while [ $currline -le $nlines ] do nextline=`expr $currline + 1` ncolx=`grep -v cdp $INVPICKS grep -v "#" head -$currline tail -1 wc -c` lcolx=`expr $ncolx - 2` ncoly=`grep -v cdp $INVPICKS grep -v "#" head -$nextline tail -1 wc -c` lcoly=`expr $ncoly - 2` echo $lcolx echo$lcoly Xin=`grep -v cdp $INVPICKS grep -v "#" head -$currline tail -1 cut -c6-$lcolx` Yin=`grep -v cdp $INVPICKS grep -v "#" head -$nextline tail -1 cut -c6-$lcoly` unisam xin=$xin yin=$yin nout=$ns dxout=$dt fxout=$fs method=linear >>$OUTVEL1D currline=`expr $currline + 2` done # Interpolacao na segunda dimensao (espaco) unisam2 < $OUTVEL1D nx1=$ns dx1=$dt fx1=$fs n1=$ns d1=$dt f1=$fs \ nx2=$ncdpin dx2=$dcdpin fx2=$fcdpin n2=$ncdpout d2=$dcdpout f2=$fcdpout \ method1=linear method2=linear >$OUTVEL2D rm $OUTVEL1D ximage <$OUTVEL2D n1=$ns d1=$dt f2=$fcdpout d2=$dcdpout cmap=hsv2 legend=1 title="modelo interpolado" & # Suavizacao do modelo de velocidades smoothpar1=10 # 10 cdps Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 61

74 smoothpar2=25 # 25 cdps smooth2 <$OUTVEL2D n1=$ns n2=$ncdpout rw=1 r1=$smoothpar1 r2=$smoothpar2 >$OUTVELMIG ximage <$OUTVELMIG n1=$ns d1=$dt f2=$fcdpout d2=$dcdpout cmap=hsv2 legend=1 title="modelo interpolado e suavizado" & exit 0 APÊNDICE F - PostSTM.sh #!/bin/sh # Disciplina PET0407, PPGCEP-UFRN- Processamento Sismico, Prof. German Garabito # Applica a migracao Kirchhoff pos-empilhamento em tempo # (post-stack time migration - PostSTM) # Uso:./nomeScript INDATA=stk_boto.su VELMOD=./velpicks_tacutu2d_smooth.bin OUDATA=tacutu_migposkir_pos.su # parametros do dado: fistcdp=52 lastcdp=1720 dxtrc=25 # distancia entre traços consecutivos angmax=75 # aplicando a migracao #sugain <$INDATA tpow=2.0 gpow=0.85 \ sutaper < $INDATA ntr=19992 tr1=50 tr2=50 tend=200 \ sufrac phasefac=.25 \ suktmig2d vfile=$velmod fcdpdata=$fistcdp firstcdp=$fistcdp lastcdp=$lastcdp dx=$dxtrc angmax=$angmax hoffset=0 verbose=1 >$OUDATA Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 62

75 # visualizando o resultado #sufxdecon <$OUDATA sufilter f=5,10,40,60 sunormalize suwind tmin=1.5 suximage perc=97 title="kirchhoff PosSTM" & suximage < $OUDATA perc=99 title="migracao de kirchhoff" exit 0 APÊNDICE G - Valores obtidos de forma desordenada no processo de picking na execução do script IVA. Fonte: Autoria do autor. APÊNDICE H - Valores corrigidos de t NMO e v NMO de forma manual no arquivo resultante da execução do script IVA. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 63

76 Fonte: Autoria do autor. Heloizy de Carvalho Figueiredo Varela 64