Método de Refracção Sísmica Prospecção Sísmica Aula12/1 101
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- Fernanda Fragoso Camelo
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1 Método de Refracção Sísmica 2014 Prospecção Sísmica Aula12/1 101
2 Método de Refracção Sísmica O tempo de atraso (delay time) Éum conceito que éusado de forma corrente na interpretação de perfis sísmicos de refracção Éa base de alguns métodos que iremos falar, com a vantagem de ser mais robusto que as fórmulas directas no caso de se terem refractores curvos ou irregulares O tempo de atraso é simplesmente a diferença entre o tempo de registo no geofone e o tempo de percurso entre as projecções perpendiculares da fonte e receptor no refractor 2014 Prospecção Sísmica Aula12/2 101
3 O tempo de atraso (delay time) Método de Refracção Sísmica 2014 Prospecção Sísmica Aula12/3 101
4 O tempo de atraso (delay time) Método de Refracção Sísmica O tempo de atraso exprime se como a soma de duas parcelas, os atrasos na fonte e no receptor Estas parcelas estão directamente relacionadas com a estrutura por baixo da fonte e do receptor Para inclinações moderadas (inferiores a 10º) temos Para refractores planos o tempo de atraso coincide com o tempo de intersecção na origem (intercept time) mas isso não ocorre com refractores inclinados 2014 Prospecção Sísmica Aula12/4 101
5 O método de Barry Método de Refracção Sísmica O geofone R regista 2 tiros provenientes de A e B O Raio BN éreflectido com a incidência crítica e por isso o primeiro raio refractado criticamente emerge em Q AM tempo de atraso da fonte em A NQ tempo de atraso do geofone em Q PR tempo de atraso do geofone em R 2014 Prospecção Sísmica Aula12/5 101
6 O método de Barry Método de Refracção Sísmica AQ tempo de atraso total entre A e Q AR tempo de atraso total entre A e R 2014 Prospecção Sísmica Aula12/6 101
7 O método de Barry Método de Refracção Sísmica Para a fonte em B, se a inclinação do refractor for pequena, tem se que BN ~ NQ 2014 Prospecção Sísmica Aula12/7 101
8 O método de Barry Método de Refracção Sísmica Podemos então obter os tempos de atraso nos geofones Q e R Desde que se tenham dados de duas fontes e se possa identificar o ponto Q, onde se inicia a onda refracta criticamente Para determinar o ponto Q podemos usar o seguinte procedimento aproximado: 2014 Prospecção Sísmica Aula12/8 101
9 O método de Barry Método de Refracção Sísmica Começamos por considerar um refractor horizontal Se estimarmos o atraso na fonte BN como metade do tempo de intersecção na origem em B, podemos usar estas fórmulas para estimar BQ e determinar os tempos de atraso para todos os geofones àdireita de Q 2014 Prospecção Sísmica Aula12/9 101
10 Método de Refracção Sísmica O método de Barry Procedimento Curvas tempo-distância Tempo de atraso total Correcção... Modelo final em tempo e profundidade 2014 Prospecção Sísmica Aula12/10 101
11 Método de Refracção Sísmica O método de Tarrant Neste método pretende se usar o tempo de atraso para determinar o ponto Q do refractor de onde emerge o raio que chega à superfície no ponto R Se for g o atraso no receptor associado a QR teremos 2014 Prospecção Sísmica Aula12/11 101
12 O método de Tarrant Método de Refracção Sísmica Podemos comparar a expressão anterior com a equação de uma elipse dada através da sua directriz Nesta definição e éa excentricidade da elipse Comparando agora com a expressão anterior do método de Tarrant 2014 Prospecção Sísmica Aula12/12 101
13 O método de Tarrant Método de Refracção Sísmica A excentricidade édada pelo quociente QR/QM 2014 Prospecção Sísmica Aula12/13 101
14 O método de Tarrant Método de Refracção Sísmica Conhecidos os valores da excentricidade e de h temos semi eixo maior semi eixo menor a b h 2 1 h 2 1 1/ 2 Distância do ponto R ao centro da elipse RO a 2014 Prospecção Sísmica Aula12/14 101
15 O método de Tarrant Para um refractor horizontal temos as seguintes propriedades da elipse Método de Refracção Sísmica a V 2 g tan sec c c b OR V V 2 g tan 2 2 g tan c c Para aplicar o método e determinar a posição do ponto Q no refractor éconveniente aproximar a elipse por uma circunferência centrada no ponto C 2014 Prospecção Sísmica Aula12/15 101
16 O método de Tarrant Essa circunferência tem como propriedades Método de Refracção Sísmica r V 2 2 g tan c sec c OC V 3 2 g tan c Para aplicar o método é necessário conhecer as velocidades V1 e V2 e o tempo de atraso na fonte ts. Depois há que calcular o atraso no receptor Obtêm se as propriedades da circunferência e obtém se Q (refractor plano) ou Q (refractor inclinado) 2014 Prospecção Sísmica Aula12/16 101
17 O método de Tarrant Método de Refracção Sísmica O método tem aplicação prática para refractores de inclinação moderada a elevada, quando o refractor é curvo ou irregular A principal limitação do método éque a sua aplicação exige a determinação independente de V Prospecção Sísmica Aula12/17 101
18 Método de Refracção Sísmica O método de Wyrobeck Como exemplo usaremos um conjunto de perfis não invertidos 1 As curvas tempo distância são corrigidas e determinam se os tempos de intersecção na origem (intercept time) 2014 Prospecção Sísmica Aula12/18 101
19 O método de Wyrobeck Método de Refracção Sísmica 2 Determinam se os tempos de atraso totais que são representados para cada tiro na posição do geofone respectivo. As curvas são deslocadas de forma a formarem uma curva composta contínua 2014 Prospecção Sísmica Aula12/19 101
20 O método de Wyrobeck Método de Refracção Sísmica 3 Os tempos de intersecção na origem, divididos por 2, são representados e comparados com a curva composta em (2). Ajustase a velocidade V2 até ambas as curvas serem paralelas 2014 Prospecção Sísmica Aula12/20 101
21 O método de Wyrobeck Método de Refracção Sísmica 4 Finalmente a curva com metade do tempo de intersecção (t1) é convertida em profundidade usando a equação (aproximada) h 1 V1t 1 2 cos c Este método tem a vantagem de não precisar de perfis invertidos para ser aplicado 2014 Prospecção Sísmica Aula12/21 101
22 Método de Refracção Sísmica Considerações gerais Todos os métodos dependem da correcta interpretação da onda refractada nos registos Por vezes o início do pulso é pouco energético e com o aumento da distância do receptor ao emissor (offset) esse pulso deixa de poder ser identificado e o início da onda refractada é identificado em ciclos posteriores Podemos ter assim um aumento artificial no tempo de chegada e nos tempos de atraso correspondentes que podem ser confundidos com estrutura geológica Os métodos permitem avaliar variações laterais de velocidade desde que hajam perfis directos e inversos recíprocos Associações incorrectas de ondas não refractadas ou de refractores diferentes pode dar origem a modelos profundamente errados 2014 Prospecção Sísmica Aula12/22 101
23 Método de Refracção Sísmica Métodos de reconstrução da frente de onda Thornburg Neste caso vamos ilustrar a reconstrução da frente de onda de forma gráfica. Dado um perfil de refracção, podemos traçar frentes de onda originadas quer na fonte quer nos receptores 2014 Prospecção Sísmica Aula12/23 101
24 Método de Refracção Sísmica Métodos de reconstrução da frente de onda Thornburg A frente de onda estará na envolvente dos círculos traçados com atrasos cada vez menores 2014 Prospecção Sísmica Aula12/24 101
25 Método de Refracção Sísmica Métodos de reconstrução da frente de onda Thornburg A intersecção das frentes de onda originadas na fonte e nos receptores são as linhas de tempo coincidente As linhas de tempo coincidente são tangentes ao refractor e podem ser usadas para posicionar o refractor A intersecção das linhas de tempo coincidente com a superfície marcam mudanças bruscas nas curvas tempo distância 2014 Prospecção Sísmica Aula12/25 101
26 Método de Refracção Sísmica Métodos de reconstrução da frente de onda Thornburg Dispondo de perfis invertidos, a soma dos trajectos das ondas originados em pontos homólogos deve ser constante. Esses pontos marcam a posição do refractor como se mostra na figura 2014 Prospecção Sísmica Aula12/26 101
27 Método de Refracção Sísmica Métodos de reconstrução da frente de onda Hagedoorn ou mais menos Se traçarmos as frentes de onda de perfis directo e inverso recíprocos temos frentes de onda que desenham a forma de um diamante t r t r 2014 Prospecção Sísmica Aula12/27 101
28 Método de Refracção Sísmica Métodos de reconstrução da frente de onda Hagedoornou mais menos Se somarmos os tempos de ambas as frentes de onda e retirarmos o valor de tr, obtemos o termos mais. O termo mais deve ser nulo sobre o refractor e a sua posição obtém se unindo os respectivos pontos dos termos mais 2014 Prospecção Sísmica Aula12/28 101
29 Método de Refracção Sísmica Métodos de reconstrução da frente de onda Hagedoornou mais menos Se subtrairmos os tempos nas intersecções obtemos o termo menos. Ele éigual a tr e constante segundo linhas quase verticais A distância entre linhas verticais vale V 2 o que permite verificar de forma independente o valor da velocidade do refractor 2014 Prospecção Sísmica Aula12/29 101
30 Método de Refracção Sísmica Métodos de reconstrução da frente de onda Hale Neste método pretende se fazer uma reconstrução geométrica de forma a identificar os pontos A e B, sem conhecer a inclinação e profundidade do refractor 2014 Prospecção Sísmica Aula12/30 101
31 Método de Refracção Sísmica Métodos de reconstrução da frente de onda Hale Sejam dados dois perfis recíprocos, directo e inverso. Escolhe se um ponto B arbitrário e vai se determinar A da seguinte forma t r 2014 Prospecção Sísmica Aula12/31 101
32 Escolhe se K tal que A partir de K traça se uma recta com ângulo Método de Refracção Sísmica Métodos de reconstrução da frente de onda Hale 1 tan V1 sin c KB t r t RB t r A intersecção com o perfil inverso determina o ponto A Podemos então obter os parâmetros x e t 2014 Prospecção Sísmica Aula12/32 101
33 Na posse dos parâmetros x e t podemos traçar um arco de circunferência que étangente ao refractor Método de Refracção Sísmica Métodos de reconstrução da frente de onda Hale V1t ' 2cos c O método precisa do conhecimento independente de V1 e V2 O método pode ser aplicado a situações com variação lateral de V2 e variação de V1 com a profundidade 2014 Prospecção Sísmica Aula12/33 101
34 Notas Finais Método de Refracção Sísmica O método da refracção sísmica tem a vantagem de fornecer a velocidade de propagação do meio mas à custa de um detalhe estrutural muito inferior ao método da reflexão O valor da velocidade pode ser de grande importância para a determinação da natureza da rocha, mas atenção que essa informação pode ter uma interpretação ambígua Em certas condições, a presença de falhas émais facilmente determinada pela refracção do que com reflexão sísmica Tem grande aplicação quer nos domínios mais superficiais (ripabilidades) quer nos domínios mais profundos (estrutura da crosta não sedimentar e manto superior) Em termos operacionais éum método menos dispendioso que a reflexão e por isso adequado nas fases preliminares de reconhecimento de uma zona inexplorada 2014 Prospecção Sísmica Aula12/34 101
35 Notas Finais Método de Refracção Sísmica 2014 Prospecção Sísmica Aula12/35 101
36 Notas Finais Método de Refracção Sísmica 2014 Prospecção Sísmica Aula12/36 101
37 Notas Finais Método de Refracção Sísmica 2014 Prospecção Sísmica Aula12/37 101
38 Notas Finais Método de Refracção Sísmica 2014 Prospecção Sísmica Aula12/38 101
39 Notas Finais Método de Refracção Sísmica 2014 Prospecção Sísmica Aula12/39 101
40 Notas Finais Método de Refracção Sísmica 2014 Prospecção Sísmica Aula12/40 101
41 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/41 101
42 Introdução Método de Reflexão Sísmica 3D Na interpretação de perfis sísmicos 2D assume se que a estrutura geológica tem simetria cilíndrica, isto é, varia segundo o perfil mas não perpendicularmente a ele Esta aproximação não éem geral verdadeira o que causa problemas à interpretação mas também ao processamento Reflexões laterais, difracções laterais Determinação incorrecta da inclinação das camadas, posicionamento e velocidade de propagação Estes problemas não podem ser resolvidos por um conjunto de perfis 2D segundo uma malha regular, por mais apertada que seja A estrutura geológica é3d e exige um método de aquisição, processamento e interpretação que leve em consideração essa estrutura 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/42 101
43 Introdução Método de Reflexão Sísmica 3D Ao eliminar muitos dos problemas dos perfis 2D, a aquisição e processamento 3D são mais eficazes na atenuação do ruído O método sísmico 3D éhoje standard na indústria, sendo mesmo empregue nas fases mais precoces do reconhecimento geológico de uma nova zona. Os custos da aquisição 3D são depois recuperados no sucesso da exploração com a redução do nº de poços secos O método 3D tem tido sobretudo mais aplicação no mar devido aos maiores custos de exploração e sondagem mas tem havido cada vez esse tipo de aquisição em terra (ver exemplo da zona da Batalha) O processamento 3D émuito semelhante ao 2D, com uma excepção no caso da migração A interpretação 3D émuito diferente Os volumes de dados 3D são colossais 2014 Prospecção Sísmica Aula12/43 101
44 Aquisição Método de Reflexão Sísmica 3D Pretende se que os dados sísmicos reflictam a geologia e as propriedades físicas dos reflectores, independentemente das condições de aquisição Deveríamos por isso ter os dados igualmente distribuídas numa malha regular Deveríamos ter uma multiplicidade CMP uniforme Deveríamos ter uma distribuição semelhante de offsets e azimutes em cada bin Estas condições raramente ou mesmo nunca são atingidas e podem causar artefactos nos dados sísmicos A aquisição éfeita habitualmente com linhas de sensores paralelas alternadas com linhas de fontes, com registo simultâneo A área coberta é dividida em pequenas unidades, os bins Os dados são distribuídos pelos bins e processados 2014 Prospecção Sísmica Aula12/44 101
45 Aquisição Método de Reflexão Sísmica 3D Em sísmica 3D éfrequente encontrar uma forte influência na direcção de aquisição da campanha Podem se repetir campanhas na mesma área com direcções diferentes para optimizar a interpretação A dimensão do bin deve ser escolhida de forma a conter um nº significativo de traços para o processamento e também deve ter em conta o problema do falseamento V éa velocidade do meio, max éa inclinação máxima do reflector esperada, max éa frequência máxima registada. Devemos ter 2 pontos por cada c.d.o Prospecção Sísmica Aula12/45 101
46 Aquisição Método de Reflexão Sísmica 3D Uma unidade de volume (voxel) tem habitualmente uma dimensão de 15x25x3 m 3 grande resolução lateral e vertical A resolução lateral éimportante na migração (falseamento introduz ruído) e na definição de pequenos objectivos geológicos, como canais Não esquecer que a migração desloca os eventos na direcção updip Não esquecer a necessidade de se ter a 1ª zona de Fresnel coberta para obter uma correcta migração 2014 Prospecção Sísmica Aula12/46 101
47 Aquisição Método de Reflexão Sísmica 3D Considerando os 3 cuidados anteriores, e ainda o facto do comprimento do cabo que se deve estender metade para além da zona objectivo, no desenho de uma campanha 3D sobre um objectivo geológico bem definido, deve se considerar uma aquisição com uma faixa lateral de Em sísmica 3D não é necessário um grau de cobertura tão elevado como em sísmica 2D. Metade éhabitualmente suficiente 2014 Prospecção Sísmica Aula12/47 101
48 Aquisição no mar Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/48 101
49 Aquisição no mar Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/49 101
50 Aquisição no mar Método de Reflexão Sísmica 3D posicionamento! 2014 Prospecção Sísmica Aula12/50 101
51 Aquisição no mar Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/51 101
52 Aquisição no mar Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/52 101
53 Aquisição no mar Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/53 101
54 Aquisição em terra Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/54 101
55 Aquisição em terra Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/55 101
56 Processamento 3D Método de Reflexão Sísmica 3D Émuito semelhante ao processamento 2D e alguns dos passos, como a desconvolução, muting, análise de velocidades, processamento do ganho, não dependem sequer da geometria 3D Para dar conta da geometria 3D o DMO é obrigatório antes do stack para evitar a degradação da qualidade do CMP A análise de velocidades éhabitualmente feita com geometria 2D Dados no mar devem ter correcção estática devida àmaré Todos os dados 3D são migrados. Esta éa principal vantagem. Posicionamento correcto da estrutura a 3D Podemos ter migração 3D, migração pre stack ou duas migrações 2D sucessivas 2014 Prospecção Sísmica Aula12/56 101
57 Processamento 3D Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/57 101
58 Processamento 3D Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/58 101
59 Processamento 3D Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/59 101
60 Processamento 3D Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/60 101
61 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/61 101
62 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/62 101
63 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/63 101
64 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/64 101
65 Interpretação 3D Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/65 101
66 Interpretação 3D Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/66 101
67 Interpretação 3D Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/67 101
68 Interpretação 3D Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/68 101
69 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/69 101
70 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/70 101
71 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/71 101
72 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/72 101
73 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/73 101
74 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/74 101
75 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/75 101
76 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/76 101
77 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/77 101
78 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/78 101
79 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/79 101
80 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/80 101
81 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/81 101
82 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/82 101
83 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/83 101
84 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/84 101
85 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/85 101
86 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/86 101
87 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/87 101
88 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/88 101
89 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/89 101
90 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/90 101
91 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/91 101
92 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/92 101
93 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/93 101
94 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/94 101
95 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/95 101
96 Método de Reflexão Sísmica 3D Interpretação pre-3d 2014 Prospecção Sísmica Aula12/96 101
97 Método de Reflexão Sísmica 3D Interpretação pos-3d 2014 Prospecção Sísmica Aula12/97 101
98 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/98 101
99 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/99 101
100 Método de Reflexão Sísmica 3D 2014 Prospecção Sísmica Aula12/
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