Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10773/16799
Title: New tools for subsurface imaging of 3D seismic node data in hydrocarbon exploration
Other Titles: Novas ferramentas para imagiologia sísmica 3D de subsuperficie, usando Nodes: aplicações na prospecção petrolífera
Author: Benazzouz, Omar
Advisor: Pinheiro, Luís Menezes
Herold, Daniel
Keywords: Geociências
Prospecção petrolífera
Sismologia - Imagens tridimensionais
Defense Date: 2016
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: A aquisição de dados sísmicos de reflexão multicanal 3D/4D usando Ocean Bottom NODES de 4 componentes constitui atualmente um sector de importância crescente no mercado da aquisição de dados reflexão sísmica marinha na indústria petrolífera. Este tipo de dados permite obter imagens de sub-superfície de alta qualidade, com baixos níveis de ruído, banda larga, boa iluminação azimutal, offsets longos, elevada resolução e aquisição de tanto ondas P como S. A aquisição de dados é altamente repetitiva e portanto ideal para campanhas 4D. No entanto, existem diferenças significativas na geometria de aquisição e amostragem do campo de ondas relativamente aos métodos convencionais com streamers rebocados à superfície, pelo que é necessário desenvolver de novas ferramentas para o processamento deste tipo de dados. Esta tese investiga três aspectos do processamento de dados de OBSs/NODES ainda não totalmente resolvidos de forma satisfatória: a deriva aleatória dos relógios internos, o posicionamento de precisão dos OBSs e a implementação de algoritmos de migração prestack 3D em profundidade eficientes para obtenção de imagens precisas de subsuperfície. Foram desenvolvidos novos procedimentos para resolver estas situações, que foram aplicados a dados sintéticos e a dados reais. Foi desenvolvido um novo método para detecção e correcção de deriva aleatória dos relógios internos, usando derivadas de ordem elevada. Foi ainda desenvolvido um novo método de posicionamento de precisão de OBSs usando multilateração e foram criadas ferramentas de interpolação/extrapolação dos modelos de velocidades 3D de forma a cobrirem a extensão total área de aquisição. Foram implementados algoritmos robustos de filtragem para preparar o campo de velocidades para o traçado de raios e minimizar os artefactos na migração Krichhoff pre-stack 3D em profundidade. Os resultados obtidos mostram um melhoramento significativo em todas as situações analisadas. Foi desenvolvido o software necessário para o efeito e criadas soluções computacionais eficientes. As soluções computacionais desenvolvidas foram integradas num software standard de processamento de sísmica (SPW) utilizado na indústria, de forma a criar, conjuntamente com as ferramentas já existentes, um workflow de processamento integrado para dados de OBS/NODES, desde a aquisição e controle de qualidade à produção dos volumes sísmicos migrados pre-stack em profundidade.
Ocean bottom recording of 3D/4D multichannel seismic reflection data using 4 component Nodes is a recent and growing major segment in the marine seismic acquisition market in the oil and gas industry. These data provide high quality subsurface imaging with low ambient noise levels, broad bandwidth, wide azimuth illumination, long-offset, high resolution, and recordings of both P and S waves. In addition, data acquisition is highly repeatable and therefore ideal for 4D surveys. However, there are significant differences in acquisition geometry and wavefield sampling, compared to the conventional towed streamer data, which require new tools to be developed for data processing. This thesis investigates three key issues in OBS/NODE data processing that have not yet been satisfactorily fully solved: random clock drifts, accurate OBS positioning and efficient 3D pre-stack depth migration algorithms for accurate subsurface imaging. New procedures were developed to tackle these issues and these were tested on synthetic and real datasets. A new method for random clock drift was created using high order derivatives to detect and correct these residual drifts. A new accurate OBS/NODE positioning algorithm, using multilateration was developed. Tools were created for interpolation/extrapolation of 3D velocity functions across the full extent of the acquisition survey, and robust smoothing algorithms were used to prepare the velocity field to be used for ray tracing and prestack 3D Kirchhoff depth migration, so as to minimize migration artifacts. The results obtained show a clear improvement in all situations analyzed. Dedicated software tools were created and computationally efficient solutions were implemented. These were incorporated into an industry standard seismic processing software package (SPW), so as to provide, together with the already existing tools, a fully integrated processing workflow for OBS/NODE data, from data acquisition and quality control, to the production of the final pre-stack depth migrated seismic volumes.
Description: Doutoramento em Geociências
URI: http://hdl.handle.net/10773/16799
Appears in Collections:UA - Teses de doutoramento
DGeo - Teses de doutoramento

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