O documento discute processamento, interpretação e inversão sísmica. Ele explica como os dados sísmicos são processados para imageamento e como a interpretação e inversão são usadas para construir modelos geológicos subsuperficiais, estimar propriedades petrofísicas e ajudar na tomada de decisões sobre perfuração de poços.

1. Inversão e interpretação
sísmica
Rodrigo S. Portugal
Universidade Estadual de Campinas
(UNICAMP)

2. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 2
Processamento dos dados
Dados
de ponto
médio
comum
Empilhamento
NMO
Traços empilhados
Seção
empilhada
Migração
Imageamento
Inversão
Interpretação

3. Processamento sísmico:
Interpretação e inversão

4. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 4
Interpretação e inversão
• Objetivo: construir o modelo geológico em
subsuperfície
• Identificação das interfaces principais
• Estimar as propriedades petrofísicas
• Diminuir as incertezas no modelo geológico
• O produto final: estrutura geológica 3D,
recheada de propriedades petrofísicas
• Ajudar na tomada de decisão: furar ou não
um poço de petróleo (US$10 mi);
4

5. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 5
Modelo convolucional
• Modelo convolucional
• Coeficiente de reflexão - refletividade
• convolução
• resolução vertical

6. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 6
Modelo convolucional
Z1
Z2
Z3
R1
R2
Hipótese: meio horizontalizado em
multicamadas
O sinal sísmico é o resultado da convolução da função
refletividade com o pulso mais a adição de ruídos
S(t) = R(t)*w(t) + ruído(t)

7. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 7
Fontes de ruído

8. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 8
Coeficiente de Reflexão
R =
V2 ρ2 - V1 ρ1
V2 ρ2 + V1 ρ1
A refletividade é obtida considerando-se incidência
normal. Ela expressa a fração da energia que é refletida
na interface.
Onde : Vn = Velocidade do meio
ρn = Densidade do meio
Vn . ρn = Impedância acústica

9. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 9
Modelo convolucional: exemplo
geologia impedância refletividade

10. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 10
Exercício
Calcule o coeficiente de reflexão para cada interface abaixo.
Interface Camada anterior Camada posterior
Veloc. Dens. Veloc. Dens.
Arenito para Calcáreo 2000 2,4 3000 2,4
Fundo do mar transicional 1500 1,0 1500 2,0
Superfície do mar para ar 1500 1,0 360 0,0012
Folhelho para arenito c/ gás 2500 2,5 2250 1,75
Folhelho para arenito c/ óleo 2500 2,5 2550 2,04

11. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 11
Convolução
• É uma operação que produz uma função (w)
que é a “mistura” (sobreposição) de duas
funções dadas (f e g)
• Notação
w(t) = f(t) * g(t)

12. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 12
Convolução: exemplo
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
-0.5
0
0.5
1
Wa ve le t
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-2
-1
0
1
2
Re fle tivida de
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-2
-1
0
1
2
Convoluçã o
f(t)
g(t)
f(t) * g(t)

13. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 13
Convolução: exemplo
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
-0.5
0
0.5
1
W a ve le t
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-1
0
1
2
Re fle tivida de
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-2
0
2
4
Convoluçã o
f(t)
g(t)
f(t) * g(t)

14. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 14
Convolução: exemplo
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
-0.5
0
0.5
1
W a ve le t
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-2
-1
0
1
2
R e fle tivida de
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-10
-5
0
5
C onvoluçã o
f(t)
g(t)
f(t) * g(t)

15. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 15
Convolução: exemplo
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
-0.5
0
0.5
1
Wa ve le t
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-4
-2
0
2
4
Re fle tivida de
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-10
-5
0
5
Convoluçã o
f(t)
g(t)
f(t) * g(t)

16. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 16
Convolução: exemplo
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
-0.5
0
0.5
1
W a ve le t
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-4
-2
0
2
4
Re fle tivida de
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-5
0
5
Convoluçã o
f(t)
g(t)
f(t) * g(t)

17. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 17
Modelo convolucional: resumo

18. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 18
Resolução sísmica
• Resolução é a capacidade de separar dois
eventos que estão muito próximos. A
resolução sísmica se torna especialmente
importante no mapeamento de pequenas
feições estruturais, como por exemplo
pequenas falhas selantes, e no
delineamento de feições estruturais finas,
que podem ter limitada extensão lateral
(Yilmaz, S.D.P.).

19. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 19
Resolução sísmica
Resolução
vertical (m)
Laboratório
Perfis sônicos
Ferramentas sísmicas de
investigação
VSP Tomografia
Sísmica de superfície
10-2
102
10-2
Raio de investigação ou
extensão do método (m)
104

20. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 20
Resolução sísmica
• Ambas as resoluções vertical e lateral são
controladas pelo conteúdo de freqüências do
sinal.
– Para a resolução vertical o parâmetro mais importante é
o comprimento de onda dominante, que é a velocidade
da onda dividida pela freqüência dominante. O processo
de deconvolução tenta aumentar a resolução vertical
alargando o espectro e conseqüentemente comprimindo
a wavelet.

21. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 21
Resolução vertical
• Entender como a sísmica pode contribuir no processo de
caracterização de reservatórios, definidos como delgados e
heterogêneos, muito presentes no Brasil;

22. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 22
Resolução vertical
• É a capacidade de distinção entre o topo e a base
de uma camada. Critério de Widess ( 1973 ) :
R =
λ
4

23. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 23
Resolução vertical

24. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 24
Resolução vertical
Critério de Widess ( 1973 ) :
λ/4 = v/4f
v (m/s) F(Hz) λ/4 (m)
2000 50 10
3000 40 18
4000 30 33
5000 20 62

25. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 25
O problema da resolução
Resposta
sísmica
Modelo
geológico

26. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 26
O Problema da resolução
Seção sísmica NAPC, detalhe da região do reservatório.
2626

27. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 27
Interpretação sísmica
Domo de sal no Golfo do México.

28. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 28
Interpretação sísmica
Superfícies
refletoras
Domo de sal no Golfo do México.

29. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 29
Inversão
• Requisitos
– Conteúdo de baixas frequências
– Conhecimento da wavelet
– Baixo nível de ruído
– Ausência de múltiplas
– Preservação de amplitudes

30. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 30
Inversão “model-based”
Dados de poço, de
geofísica engenharia.
Interpretação de dados
sísmicos.
Modelo do reservatório:
(estrutural, estratigrafia,
velocidade, densidade,
litologia, porosidade,
permeabilidade, etc)
Simulador sísmico
Dados sintéticos
de amplitude
Comparação entre
dados sintéticos e
dados sísmicos reais
Update dos dados
honrando as
restrições dos dados
sísmicos
RUIMBOM
Modelo é
consistente
com os dados

31. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 31
Interpretação e Inversão
Dado sísmico
Inversão recursiva:
31

32. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 32
Interpretação e Inversão
Inversão sparse spike:
Impedância original:

33. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 33
Visualização 3D
• Dados sísmicos com refletores interpretados e
caracterizados através de correlações com os poços vão
constituir superfícies dentro de um cubo de dados.
• Visualização de diversas formas.

34. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 34
Visualização 3D
Imagem do reservatório
em subsuperfície

35. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 35
Visualização 3D

36. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 36
Visualização 3D
• Integração de dados de poços com dado sísmicos;
• Vantagem da interpretação 3-D.
Time slice
Poços

37. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 37
Visualização 3D

38. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 38

39. 25/04/2006 DGRN - UNICAMP 39
Visualização 3D
Interpretação de Time Slices. Canal: rocha reservatório
potencial