Portal de Periódicos da CAPES

Modelagem sísmica e inversão na presença de anisotropia

1997; Brazilian Society of Geophysics; Volume: 15; Issue: 3 Linguagem: Português

10.1590/s0102-261x1997000300012

1809-4511

J. C. Costa,

Geological Modeling and Analysis

A necessidade da adocao de modelos elasticos anisotropicos, no contexto da sismica de exploracao, vem crescendo com o advento de novas tecncias de aquisicao de dados como VSP, walkway VSP, tomografia poco a poco e levantamentos sismicos de grande afastamento. Meios anisotropicos, no contexto da sismica de exploracao, sao modelos efetivos para explicar a propagacao de ondas atraves de meios que apresentam padroes de heterogeneidade em escala muito menor que o comprimento de onda das ondas sismicas. Particularmente, estes modelos sao muito uteis para explicar o dado sismico mais robusto que sao as medidas de tempo de trânsito. Neste trabalho, sao investigados aspectos da propagacao de ondas, tracado e raios e inversao de tempos de trânsito em meios anisotropicos. E estudada a propagacao de ondas SH em meios anisotropicos estratificados na situacao mais geral onde estas ondas podem ocorrer, ou seja, em meios monoclinicos com um plano vertical de simetria especular. E mostrado que o campo de ondas SH refletido a partir de um semi-espaco estratificado, nao apresenta qualquer informacao sobre a possivel presenca de anisotropia em subsuperficie. Sao apresentados metodos simples e eficientes para o tracado de raios em 3D atraves de meios anisotropicos estratificados, baseados no principio de Fermat. Estes metodos constituem o primeiro passo para o desenvolvimento de algoritmos de inversao de tempos de trânsito para meios anisotropicos em 3D, a partir de dados de VSP e walkway VSP. Esta abordagem e promissora para presenca de anisotropia. E efetuada a analise da inversao tomografica nao linear, para meios estratificados transversalmente isotropicos com um eixo de simetria vertical (TIV). As limitacoes dos dados de tempo de trânsito de eventos qP para determinacao das constantes elasticas, sao estabelecidas e caracterizados os efeitos da falta de cobertura angular completa na inversao tomografica. Um algoritmo de inversao foi desenvolvido e avaliado em dados sinteticos. A aplicacao do algoritmo a dados reais demonstra a consistencia de meios TIV. Esta abordagem e util para casos onde ha informacao a priori sobre a estratificacao quase plana das formacoes e onde os proprios dados do levantamento poco a poco apresentam um alto grau de simetria especular em relacao a um plano vertical. Tambem pode ser util em interpretacoes preliminares, onde a estimativa de um meio estratificado serve como modelo de fundo para se efetuar analises mais detalhadas, por exemplo, como um modelo de velocidades anisotropico para migracao, ou como um modelo de calibracao para analise de AVO. ABSTRACT Seismic modeling and inversion in the presence of anisotropy - The ass umption of anisotropic elastic models, in the context of exploration seismology, has been increasing since the advent of new acquisition techniques: VSP, walkway VSP, crosshole tomography and large offset seismic surveys. Effective anisotropic elastic models can account for patterns of inhomogeneities at a scale much lower than the wavelength of the propagating seismic energy. Particularly, effective media can account for the most robust seismic data, i.e., traveltime measurements. This work investigates some aspects of wave propagation, raytracing and traveltime inversion in anisotropic media. The propagation of SH waves in a layered anisotropic medium in the most general case where these waves can occur, i.e., propagation in the mirror symmetry plane of a monoclinic medium, is studied. It is shown that the SH reflected field from an stratified half-space in blind to the possible anisotropy below. Fast ray tracing procedures for stratified anisotropic media in 3D are presented. Such ray tracing codes are a first step towards the development of traveltime inversion algorithms for non-flat anisotropic layers in 3-D. Traveltime inversion of VSP and walkway VSP is a promising approach to 3D velocity model building, starting from a well location. These velocity models are necessary for the migration of seismic data in the prsence of anisotropy. The analysis of the nonlinear tomographic inversion, for a vertically inhomogeneous transversally isotropic medium with vertical axis of symmetry (TIV), is presented. The limitations of qP traveltime data are pointed as well as the consequences of the lack of full angular ray coverage for tomographic inversion. An algorithm for tomographic inversion is presented and evaluated in synthetic data sets. Application to real data is presented. This approach is attractive for cases were the formations are known a priori to be relatively flat, and where preliminary surveys, of the layered estimate can be used as a background model to carry out mode detailed analysis, e.g., as an anisotropic velocity model for migration, or as a calibration model for AVO analysis.