Quality control of ultra high resolution seismic data acquisition in real-time

Abstract

A aquisicção de grandes volumes de dados durante uma campanha sísmica exige, necessariamente, mais tempo para o controlo de qualidade (QC). No entanto, o tempo de QC não pode ser extendido devido a limitações do tempo de operação, tendo de ser feito mais rápido, o que pode comprometer a qualidade. A alternativa, alocar mais pessoas e recursos para QC e melhorar a eficiência, leva a aumentos de custo e à necessidade de maiores embarcações. Além disso, o QC tradicional requer tempo de análise após a aquisição, atrasando a desmobilização da embarcação, aumentando assim os custos da aquisição. A solução proposta passou pelo desenvolvimento de um QC automático em tempo real eficiente, testando a Comparação Espetral e o Atributo Razão Sinal-Ruído - ferramentas desenvolvidas no software SPW, usado para processamento de dados sísmicos. Usando este software foi testada a deteção e identificação de dados de fraca qualidade através das ferramentas de QC automáticas e os seus parâmetros ajustados para incluir pelo menos todos os maus registos encontrados manualmente. Foi também feita a deteção e identificação de vários problemas encontrados durante uma campanha de aquisição, tais como fortes ondulações e respetiva direção, o ruído de esteira provocado pelas hélices da embarcação e consequente Trouser’s Effect e mau funcionamento das fontes ou dos recetores. A deteção antecipada destes problemas pode permitir a sua resolução atempada, não comprometendo a aquisição dos dados. Foram feitos vários relatórios para descrever problemas encontrados durante os testes de versões beta do software SPW e os mesmos reportados à equipa da Parallel Geoscience, que atualizou o software de forma a preencher os requisitos necessários ao bom funcionamento do QC em tempo real. Estas atualizações permitiram o correto mapeamento dos headers dos ficheiros, otimização da velocidade de análise das ferramentas automáticas e correção de erros em processamento dos dados em multi-thread, para evitar atrasos entre o QC em tempo real e a aquisição dos dados, adaptação das ferramentas à leitura de um número variável de assinaturas das fontes, otimização dos limites de memória gráfica e correção de valores anómalos de semelhança espetral. Algumas atualizações foram feitas através da simulação da aquisição de dados na empresa, de forma a efetuar alguns ajustes e posteriormente serem feitos testes numa campanha futura. A parametrização destas ferramentas foi alcançada, assegurando-se assim a correta deteção automática dos vários problemas encontrados durante a campanha de aquisição usada para os testes, o que levará à redução do tempo gasto na fase de QC a bordo e ao aumento da sua eficácia.

The acquisition of larger volumes of seismic data during a survey requires, necessarily, more time for quality control (QC). Despite this, QC cannot be extended due operational time constraints and must be done faster, compromising its efficiency and consequently the data quality. The alternative, to allocate more people and resources for QC to improve efficiency, leads to prohibitive higher costs and larger vessel requirements. Therefore, traditional QC methods for large data require extended standby times after data acquisition, before the vessel can be demobilized, increasing the cost of survey. The solution tested here consisted on the development of an efficient Real- Time QC by testing Spectral Comparison and Signal to Noise Ratio Attribute (tools developed for the SPW seismic processing software). The detection and identification of bad data by the automatic QC tools was made and the parameters adapted to include at least all manual QC flags. Also, the detection and identification of common problems during acquisition, such strong wave motion and its direction, strong propeller’s wash, trouser’s effect and malfunction in sources or receivers were carried out. The premature detection of these problems will allow to solve them soon enough to not compromise the data acquisition. Several problem reports from beta tests of SPW were transmitted to the Parallel Geoscience team, to be used as a reference to update the software and fulfil Real-Time QC requirements. These updates brought the correct mapping of data headers in files, optimization of data analysis speed along with multi-thread processing debug, to assure it will be running fast enough to avoid delays between acquisition and Real-Time QC, software design to read a variable number of source signatures, optimization of graphic memory limits and debugging of anomalous spectral semblance values. Some updates resulted from a data acquisition simulation that was set up in the office, to make some adjustments to be later tested on an upcoming survey. The parameterization of these tools was finally achieved, assuring the correct detection of all major issues found during the survey, what will eventually lead to the reduction of time needed for QC stage on board, as also to the improvement of its efficiency.