No abstract

ABSTRACT. Short-period multiples attenuation is a difficult problem for shallow water marine seismic data processing. In the past few decades many filteringmethods have been developed to solve this problem and to improve the quality of seismic imaging. The Wiener-Levinson predictive deconvolution method is one of themost useful and well known filter methods used in the seismic data processing flow. It is a statistical approach to reduce redundancy along the time variable seismictrace, allowing us to both improve the time resolution and also attenuate multiple reflections of the seismic traces. One of the assumptions of the Wiener-Levinsonmethod is that the seismic wavelet is stationary along the entire seismic trace. However, this is not true for real seismic data and to bypass this limitation the methodis normally applied using fixed time windows, distributed along the seismic trace. The present study tested a new adaptive predictive deconvolution approach for theattenuation of short-period multiples. The new approach is based on a sliding window of fixed length that is shifted sample by sample along the entire seismic trace.At each position, a new filter is computed and applied. The implied systems of equations are solved by using a recursive Levinson-type algorithm. The main differencewith respect to the conventional Wiener-Levinson approach is that the filter is updated for each data sample along the trace and no assumption is imposed on the dataoutside the considered window. The new adaptive predictive deconvolution approach was tested using a seismic line of the Jequitinhonha Basin acquired by Petrobras.The results demonstrated that the new approach is very precise for the attenuation of short-period multiples, producing better results than the ones obtained fromthe conventional Wiener-Levinson predictive deconvolution approach. The results were obtained with filters of 25 coefficients, predictive distance of 5 samples andwindow length equal to 55 samples.Keywords: seismic processing, Jequitinhonha Basin, adaptive predictive deconvolution, multiple of attenuation, Wiener-Levinson deconvolution.RESUMO. A atenuação de reflexões múltiplas de curto período, presentes nos dados sísmicos adquiridos sobre lâmina d’água rasa, representa um grande problemado processamento de dados sísmicos marítimos. Nas últimas décadas, vários métodos de filtragem de dados sísmicos têm sido desenvolvidos com o propósito deatenuar reflexões múltiplas e melhorar a qualidade das seções sísmicas. O método de filtragem conhecido como deconvolução preditiva de Wiener-Levinson é bastante utilizado na indústria do petróleo. Ele permite melhorar a resolução temporal dos dados sísmicos e atenuar reflexões múltiplas, podendo ser visto como um método estatístico que remove a coerência temporal dos traços sísmicos. O método de Wiener-Levinson pressupõe que o pulso sísmico é estacionário, fato este que não ocorrenos dados sísmicos reais. Para contornar este problema, o método de Wiener-Levinson é normalmente aplicado utilizando-se janelas de tempo fixas, distribuídas ao longo do tempo de registro. No presente trabalho, empregamos um método de deconvolução preditiva adaptativa no qual as janelas de tempo deslizantes são deslocadas amostra a amostra ao longo de todo o traço sísmico. Os sistemas de equações são resolvidos com o algoritmo recursivo tipo-Levinson. Na deconvolução de Wiener-Levinson, com janelas de tempo fixa, os filtros são gerados e aplicados dentro de cada janela. Já na deconvolução preditiva adaptativa o algoritmo calcula um novo filtro a cada posição da janela deslizante. Para teste da nova abordagem utilizamos os dados sísmicos da Bacia de Jequitinhonha, cedidos pela Petrobras. Os melhores resultados foram obtidos com filtros de 25 coeficientes, distância de predição igual a 5 amostras e janela móvel de 55 amostras. Os resultados obtidos com a nova abordagem demonstram que a deconvolução preditiva adaptativa atua com eficácia na atenuação de múltiplas de curto período, apresentando resultados melhores queos gerados pelo método de deconvolução preditiva de Wiener-Levinson.Palavras-chave: processamento sísmico, Bacia do Jequitinhonha, deconvolução adaptativa, atenuação de múltiplas, deconvolução de Wiener-Levinson.

No abstract

This study investigates the adaptive filtering approach based on the Singular Value Decomposition (SVD) method to improve velocity analysis and ground-roll attenuation. The SVD filtering is an adaptive multichannel filtering method where each filtered seismic trace keeps a degree of coherence with the immediate neighboring traces. Before applying the adaptive filtering, in order to flatten the primary reflections the seismogram is corrected using the Normal Move Out (NMO) method. The SVD filtering helps to strengthen the spatial coherence of reflectors. It works as multichannel and can be applied by selecting a set of seismic traces taken from around the target trace. Thus traces from different shots can be represented by a five-point areal operator, which we call five-point cross operator. In this paper we run this operator along the coverage map of the seismic survey. At each operator position, the filtered trace (center of the operator) is obtained by taking the firstor adding the first eigenimages. Thereby we enhance the coherence corresponding to the primary reflections in detriment of the remaining events (ground-roll, multiples, and other non-correlated events) remained in the other eigenimages. The method was tested on a seismic line of the Tacutu, Brazil. The obtained results show the velocity spectra with better definition, as well as better post-stacked section exhibiting better continuity of seismic reflections and lower noise, compared with the raw processing results (without SVD filtering). RESUMO. No presente trabalho aplicamos o método de filtragem adaptativa baseada no método SVD (Singular Value Decomposition) para a melhoria da análise de velocidades e atenuação do ruído coerente associado à fonte sísmica (ground-roll). A filtragem SVD pode ser vista como um método de filtragem adaptativa multicanal onde cada traço filtrado guarda certo grau de coerência com os traços imediatamente vizinhos. Antes da aplicação do método é feita a correção de decalagem normal (normal move out – NMO) dos sismogramas, tendo como finalidade deixar as reflexões de interesse aproximadamente horizontais. A filtragem SVD permite reforçar a coerência espacial dos refletores. Ela trabalha na forma multicanal e pode ser aplicada seguindo um procedimento padrão que consiste na seleção de um conjunto de traços tomados ao redor do traço-alvo da filtragem. Desta forma traços de diferentes tiros podem ser utilizados na filtragem SVD. A coleta de traços pertencentes a diferentes tiros, no mapa de cobertura, pode ser representada por um operador espacial de cinco pontos que denominamos de operador em cruz. No presente trabalho utilizamos um operador de cinco pontos que opera sobre todos os traços do mapa de cobertura do levantamento sísmico. A cada posição do operador, o traço filtrado (centro do operador) é obtido tomando-se a primeira ou somando-se a(s) primeira(s) autoimagem(ns) do painel de 5 traços selecionados. Desta forma, reforçamos a coerência correspondente às reflexões primárias, em detrimento dos eventos restantes (ground-roll, múltiplas e demais eventos não correlacionados), localizado nas demais autoimagens. O método foi testado sobre uma linha sísmica terrestre da Bacia do Tacutu, Brasil. Os resultados obtidos mostram espectros de velocidades com melhor definição, como também seções empilhadas exibindo melhor continuidade das reflexões e menor ruído ground-roll, comparado com os resultados do processamento bruto (sem a filtragem SVD).Palavras-chave: empilhamento CMP; processamento sísmico; filtragem SVD, atenuação do ground-roll; análise de velocidade

ABSTRACT. Seismic processing aims to provide an adequate image of the subsurface geology. During seismic processing, the filtering of signals considered noise is of utmost importance. Among these signals is the surface rolling noise, better known as ground-roll. Ground-roll occurs mainly in land seismic data, masking reflections, and this roll has the following main features: high amplitude, low frequency and low speed. The attenuation of this noise is generally performed through so-called conventional methods using 1-D or 2-D frequency filters in the f k domain. This study uses the empirical mode decomposition (EMD) method for ground-roll attenuation. The EMD method was implemented in the programming language FORTRAN 90 and applied in the time and frequency domains. The application of this method to the processing of land seismic line 204-RL-247 in Tacutu Basin resulted in stacked seismic sections that were of similar or sometimes better quality compared with those obtained using the f k and high-pass filtering methods.Keywords: seismic processing, empirical mode decomposition, seismic data filtering, ground-roll. RESUMO.O processamento sísmico tem como principal objetivo fornecer uma imagem adequada da geologia da subsuperfície. Nas etapas do processamento sísmico a filtragem de sinais considerados como ruídosé de fundamental importância. Dentre esses ruídos encontramos o ruído de rolamento superficial, mais conhecido como ground-roll . O ground-roll ocorre principalmente em dados sísmicos terrestres, mascarando as reflexões e possui como principais características: alta amplitude, baixa frequência e baixa velocidade. A atenuação desse ruídoé geralmente realizada através de métodos de filtragem ditos convencionais, que utilizam filtros de frequência 1D ou filtro 2D no domínio f k. Este trabalho utiliza o método de Decomposição em Modos Empíricos (DME) para a atenuação do ground-roll. O método DME foi implementado em linguagem de programação FORTRAN 90, e foi aplicado no domínio do tempo e da frequência. Sua aplicação no processamento da linha sísmica terrestre 204-RL-247 da Bacia do Tacutu gerou como resultados, seções sísmicas empilhadas de qualidade semelhante e por vezes melhor, quando comparadas as obtidas com os métodos de filtragem f k e passa-alta.Palavras-chave: processamento sísmico, decomposição em modos empíricos, filtragem dados sísmicos, atenuação do ground-roll.