De posse dos tempos de chegada das primeiras quebras, obtidos na etapa anterior, esses tempos são plotados em uma curva Tempo X Distância e são interpretados utilizando-se as equações da refração, podendo ser interpretadas tantas camadas quanto forem indicadas pela curva Tempo X Distância.

Dessa interpretação, as diversas camadas que compõem a Zona de Baixa Velocidade (ZBV), também conhecida como Zona ou Camada de Intemperismo, ou “Weathering Layer”, são calculadas, obtendo-se assim as velocidades e espessuras das diversas camadas e a velocidade da camada não intemperizada, imediatamente abaixo da ZBV.

Esse modelo de ZBV será utilizado como modelo inicial que, juntamente com os tempos das primeiras quebras, a topografia da linha, a geometria de aquisição e o Datum final, serão utilizados para a inversão completa através do Princípio da Tomografia de Refração Sísmica, para o cálculo das correções estáticas, que deverão ser aplicadas aos dados para correção da topografia e da ZBV, simulando um levantamento numa superfície plana-horizontal ao nível do Datum.

CÁLCULO DO MODELO INICIAL DA ZONA DE BAIXA VELOCIDADE

A figura acima mostra a construção do gráfico Tempo X Distância dos tempos das primeiras quebras de um tiro e sua interpretação. Na parte (A) da figura apenas o plote dos tempos versus a distância fonte-receptor está plotado, na parte (B) da figura é apresentada a interpretração da curva Tempo X Distância com as equações da refração. Note que na parte (B) estão descritos os resultados da interpretação no topo da figura, com valores de espressuras e de velocidades das camadas da ZBV, que servirão como modelo inicial para a inversão tomográfica.

O espectro de frequências do sinal sísmico tem banda limitada, tanto nas baixas como nas altas frequências.

Nos levantamentos sísmicos convencionais os sensores (geofones ou hidrofones) não conseguem responder adequadamente para frequências baixas (6 a 8 Hz). Dessa maneira, esses elementos devem ser preparados para lidar com esses sinais, pois nessas frequências haveria uma significativa distorção de fase e as amplitudes seriam muito elevadas e necessitam ser fortemente atenuadas. Para se ter um registro aceitável para frequências abaixo destes valores seriam necessários geofones de tamanho semelhante àqueles utilizados na sismologia (terremotos), impraticáveis para os levantamentos sísmicos de exploração.

As baixas frequências são fortemente afetadas pelos ruídos superficiais, muito ricos nesta faixa de frequências. Assim, o sinal deve ser, e é, registrado no campo numa banda espectral não contaminada por esses efeitos.

Através da análise do traço sísmico no domínio do traço complexo é possível realizar a extrapolação das frequências para fora da banda de frequências útil do dado original. Através dessa análise é possível obter informações a respeito das frequências que se quer realçar e introduzi-las no dado sísmico. As frequências calculadas, e inseridas em cada traço, são componentes harmônicas daquelas que já existiam naquele traço. Para a extrapolação das Baixas Frequências as relações de amplitudes preexistentes não se alteram e há um pequeno deslocamento da fase do sinal.

Essa extrapolação pode ser utilizada para melhor interpretação da geometria das rochas, utilizando tanto as baixas quanto as altas frequências recuperadas dos dados originais.

A figura acima mostra o resultado da aplicação dos algoritimos de Realce das Baixas Frequências a dados sísmicos terrestres 2D. A parte (A) mostra a linha com o processamento convencional e seu respectivo espectro de frequência. A parte (B) mostra o processamento realizado na seção (A) para Realce das Baixas e Altas Frequências utilizando o algoritmo I. Com esse algoritimo, além de realçar as Baixas Frequências, há uma estrapolação também para as a Altas frequências utilizando o algoritimo II. Esse algoritimo mantém inalterado o espectro de frequências para as altas e faz a extrapolação apenas para as Baixas Frequências. Nota-se que com a aplicação de realce das Baixas Frequências há uma melhor definição dos eventos com alto mergulho, como esperado. Com esse aplicativo há um pequeno deslocamento da fase do sinal, que não causa nenhum prejuízo na interpretação e torna possível separar melhor os pacotes sedimentares.

O espectro de frequências do sinal sísmico tem banda limitada, tanto nas baixas como nas altas frequências.

Nas altas frequências a limitação para registro de sinais está associada ao fato de que as rochas sedimentares têm pouca elasticidade e a propagação de ondas sísmicas provoca atrito entre grãos e cristais adjacentes e, rapidamente, a energia sísmica se transforma em calor (efeito de absorção). Este efeito é tanto maior quanto mais altas são as frequências de vibração. Não fossem estas limitações, poderíamos registrar reflexões em alta resolução, reproduzindo as mesmas informações obtidas em um perfil sônico.

Através da análise do traço sísmico no domínio do traço complexo é possível realizar a extrapolação das frequências para fora da banda de frequências útil do dado original. Através dessa análise é possível obter informações a respeito das frequências que se quer realçar e introduzi-las no dado sísmico. As frequências calculadas, e inseridas em cada traço, são componentes harmônicas daquelas que já existiam naquele traço. Para a extrapolação das Altas Frequências as relações de amplitudes preexistentes não se alteram, também não há nenhuma distorção na fase do sinal e as posições dos refletores são preservadas em sua plenitude. Este atributo é confiável, só tem vantagens e não altera as propriedades sísmicas dos refletores da seção sísmica.

Ao introduzir frequências que enriqueçam as reflexões registradas, cria-se um atributo que realça pacotes sismoestratigráficos e auxilia sua correlação ao longo da seção sísmica. Os pacotes, ou sequências, assim definidos, reúnem conjuntos de reflexões que têm peculiaridades em comum, da impedância acústica do pacote geológico.

Essa extrapolação pode ser utilizada para auxiliar na interpretação dos sistemas deposicionais e geometria das rochas e para melhor identificação de camadas com pequenas espessuras.

A figura acima mostra o resultado da aplicação do algoritmo de Realce das Altas Frequências a dados sísmico marítmos 2D. A parte (A) mostra a linha com o processamento convencional e seu respectivo espectro de frequência. A parte (B) mostra o processamento realizado na seção (A) para Realce das Altas Frequências. Observe-se que o espectro de frequência para parte útil no dado original ficou inalterada, enquanto na parte alta do espectro houve um grande ganho nas amplitudes das altas frequências. Na parte (B) da figura pode ser observado que a wavelet foi bastante comprimida, permitindo estudos de maior detalhe nas relações geométricas entre os diversos estartos. Não há perda de eventos e também há perfeita manutenção do posicionamento dos refletores.

Os programas de migração pré-empilhamento de dados sísmicos de reflexão 2D ou 3D são, em geral, escritos para aplicação aos dados sísmicos no Datum Plano Final, porém as velocidades de empilhamento são calculadas com os dados no Datum Flutuante e para a realização da migração é necessário um ajuste nessas velocidades, que muitas vezes ficam muito diferentes das velocidades de empilhamento, a depender da distância entre o Datum Flutuante e o Datum Plano Final, isto é, quanto maior for esta distância, maior a diferença entre as velocidades e mais difícil o ajuste das curvas das reflexões por curvas hiperbólicas, as quais são assumidas na migração dos dados, afetando a qualidade das seções migradas finais.

Dessa maneira. Torna-se necessário programas que sejam capazes de realizar a migração pré-empilhamento no Datum Flutuante e que também tenham a opção de migrar no Datum Plano Final, para os casos de pequena separação entre os dois datums.

A CImaGeo escreveu o seu próprio programa de migração a partir de artigos publicados na literatura geofísica e utilização de parte de códigos fontes disponíveis em bibliotecas abertas à comunidade geofísica mundial. Ele leva em consideração todas as correções de amplitude necessárias à realização de migrações em tempo.

Os testes realizados com dados sintéticos e reais, tanto para linhas retas quanto para geometria “crooked”, mostram que os resultados são de alta qualidade e a confiabilidade com relação à fase e amplitudes é bastante elevada.

A figura acima mostra uma seção sísmica terrestre com migração pré-emplilhamento em tempo (Kirchhoff) realizada no datum flutuante. Em muitas situações o datum final é muito distante do datum flutuante e se torna necessário realizar a migração no datum flutuante, onde as velocidades são mais consistentes com os dados sísmicos. Após a migração, o próprio programa leva a seção para o datum plano final.

A etapa de análise de velocidades, para estaqueamento ou migração, é um dos pontos críticos do processamento sísmico de reflexão, e a sua eficácia e precisão serão responsáveis pela qualidade do estaqueamento dos dados.

Geralmente os pacotes de processamento oferecem programas de análise de velocidades em que os pontos para análise (CDP’s) são escolhidos a priori pelo geofísico e os painéis de velocidades são calculados apenas nas vizinhanças daqueles pontos. Dessa maneira, há uma restrição quanto ao adensamento das análises nas regiões onde a geologia é mais complexa e a distância entre pontos analisados deveria ser menor.

A CImaGeo escreveu um programa de análise de velocidades que utiliza a filosofia CVS (“Constant Velocity Stack”), na qual a seção sísmica completa é empilhada diversas vezes, cada uma delas com uma velocidade constante, com incremento de velocidade definido pelo geofísico e, a partir desses painéis, é possível realizar a análise de velocidades em qualquer ponto (CDP) da seção sísmica, contando com o auxílio do “supergather” e da função “Semblance” naquele ponto.

Dessa maneira, torna-se possível a realização de análise de velocidades em qualquer ponto da seção sísmica, com adensamentos dos pontos nas áreas em que a geologia é mais complexa, seja por motivos estruturais ou por variações laterais de velocidades.

A figura acima mostra três painéis de análise de velocidades de uma linha sísmica. Cada painel é composto de um supergather (esquerda), a função semblance (centro) e a seção sísmica empilhada com a velocidade indicada pela posição do mouse no semblance (seta vermelha). Cada linha vertical na seção sísmica indica umaponto onde a análise de velocidade foi realizada, em verde o ponto atual. O geofísico posiciona o mouse em qualquer ponto da linha no qual quer realizar a análise de velocidade, podendo adensar os pontos o quanto for necessário. A seção sísmica pe empilhada diversas vezes com velocidade constante em intervalos de velocidade definida pelo geofísico.

Durante o processo de aplicação da correção de NMO (“Normal Move Out”) os sinais sofrem estiramentos, inerentes ao processo, que devem ser evitados no processo de empilhamento, para que a qualidade do empilhamento não seja prejudicada por essa distorção na “wavelet” registrada.

Em geral, a eliminação desses dados estirados é realizada através de processos automáticos, onde o geofísico informa qual a percentagem máxima de estiramento na “wavelet” será admitida e qualquer dado com distorção maior será eliminado no processo chamado de mute ou silenciamento. Outra maneira é através de uma análise visual dos CDP’s corrigidos de NMO, onde o geofísico define até que faixa de offsets os dados serão aproveitados e faz a eliminação do restante.

Outra maneira, comum nos pacotes de processamento, são os empilhamentos parciais com offsets crescentes, de pequenos trechos em torno dos pontos de análise escolhidos (CDP’s). Dessa maneira, como os pontos são escolhidos, existe uma dificuldade de adensamento em áreas de geologia mais complexa.

A CImaGeo escreveu um programa de análise de mute em que a seção sísmica completa é empilhada com a última análise de velocidades num processo de empilhamentos parciais, onde a primeira seção é empilhada com os offsets curtos e vão sendo acrescidos offsets para as seções seguintes em faixas predefinidas pelo geofísico. Dessa maneira, durante o processo de interpretação o geofísico pode adensar os pontos nas áreas onde a geologia se torna mais complexa estruturalmente ou por variações laterais mais abruptas.

Este processo pode ser repetido iterativamente com as análises anteriores para refinamento do resultado.

A figura acima mostra três painéis de análise de mute de uma linha sísmica. No lado equerdo do painel é mostrado o CDP aberto, corrigido de NMO, sem nenhum mute, e no lado direito a seção empilhada com um conjunto de offsets distindos (“stacks parciais”), iniciando com os offsets mais curtos e, para cada nova seção, são acrescentados novos offsets (crescentes) em “step” definido pelo geofísico. Cada linha vertical na seção sísmica indica um ponto onde a análise de mute foi realizada, em verde o ponto atual. O geofísico posiciona o mouse em qualquer ponto da linha no qual quer realizar a análise de mute, e sobre o CDP ele escolher a seção a ser apresentada na tela, correspondente ao empilhamento daquele conjunto de offsets, a qual mostrará o efeito de entrada de dadis estirados no empilhamento, o geofísico pode adensar os pontos de análise o quanto for necessário.

Após a definição da geometria do dado sísmico com a utilização dos arquivos de campo e Relatório do Observador, faz-se um plote da linha na imagem de satélite da NASA WorldWind, extrai a elevação advinda dessa imagem e compara visualmente com a topografia de campo da linha em processamento.

Embora a precisão da topografia advinda da imagem do satélite não seja adequada para sua utilização como elevação da linha, ela é utilizada para verificação do posicionamento da mesma. Isto porque em muitos casos de linhas antigas há conflito de informações e até mesmo falta de informações da topografia, e, nesse caso, a elevação de satélite deverá ser utilizada para o processamento daquela linha, ou a linha não será processada e será perdida.

Outras vezes é possível verificar a falta de dados em alguns trechos da linha sísmica pela simples visualização do desenho da linha na imagem de satélite e o geofísico deve investigar o que pode ter ocorrido e consertar o erro.

A figura acima mostra uma linha sísmica plotada numa imagem de satélite WorldWind da NASA. Em casos onde há algum ptoblrma na geométria da linha, essa imagem permite localizar os pontos, para posteiror correção. Pode também ser utilizada para verificar erros de posicionamento, como por exemplo no caso acima, é uma linha crooked que deve estar sobre uma estrada, e essa informação pode ser confirmada na imagem, e também pode ser gerado o perfil topográfico para ser comparado com o perfil do levantamento de campo.

A figura acima mostra o perfil topográfico da linha sísmica com medidas de campo (vermelho) e o mesmo perfil recuperado da imagem de satélite WorldWind da NASA (azul). Observe que a topografia recuperada da imagem não tem a precisão necessária para o seu uso como topografica da linha, porém pode ser utilizada para atestar o posicionamento e também indicar pontos da topografia que devam ser checados.