Quality control of the positioning data in ultra high resolution reflection seismics

Abstract

The quality control is a very important operation in the seismic data acquisition surveys and its main goals are to assess the quality of the acquired data, to detect problems during acquisition and finally to guarantee that the data has the required quality to be accepted for further processing, or if it must be rejected. The time spent in operations makes its cost to grow up and therefore the QC must be done efficiently and as early as possible., It is critical that the most relevant factors that can seriously compromise the data are evaluated onboard. Navigation quality control is extremely important because the navigation errors can contribute to the feathering effect that by itself is one of the main rejections criteria. On the other hand, the quality of the positioning data can have strong influence on the seismic resolution, as it is used to calculate positioning for every reflection point. Thus, wrong positioning data affect offsets computing and can move the reflection midpoints to erroneous position causing a discrepancy between the actual geology and the seismic section obtained. This causes errors in the exact location of boulders and the identification of other in-depth hazards that threat the optimization of wind turbine installations, which is one of Geosurveys goals in this type of surveys. The main sources of these problems are related to the bad functioning of GPS antennas used in the acquisition system and other systematic problems such as geometry assignment. There are typical errors which affect the geometry such as distance measurement between lead buoy center and first channel, distance measurements and assignment between channels in the different streamer sections. The solution proposed in this work consists on the development of effective methods to diagnose these types of problems, where through a graphical scheme it becomes possible to detect different types of positioning errors and their causes. The method developed in the scope of this work was based on the quality control of the offsets calculated with the positioning data and the direct arrivals time. With this information it was possible to establish a classification criterion for the positioning data according to its quality, to calculate the errors and obtain indicators about its source of error, always considering that the various factors have different influences on the errors and some problems appear more frequently than others. Based on this, rejection criteria for data with positioning errors was established and solutions were tested in the software packages RadExPro and Kingdom Suite, in order to evaluate the effect of these errors on the seismic volumes.

O controle de qualidade é uma operação muito importante durante as campanhas de aquisição de dados sísmicos. Tem como objetivo avaliar a qualidade dos dados adquiridos, detetar problemas ocorridos durante a aquisição, e finalmente assegurar que os dados têm a qualidade necessária para serem aceites ou se devem ser rejeitados. O tempo de operação tem consequências diretas sobre os custos e, por esta razão, esta é uma operação que deve ser feita rapidamente. Assim, devem ser avaliados os fatores mais relevantes que podem comprometer seriamente a qualidade dos dados. O controle de qualidade da navegação é de extrema importância, visto que os erros de navegação contribuem para o feathering, que por sua vez constitui um dos principais critérios de rejeição. Por outro lado, a qualidade da navegação ou dos dados de posicionamento pode afetar fortemente a resolução sísmica pelo facto de serem usados para a determinação das posições das reflexões. Assim, dados de posicionamentos errados afetam os cálculos dos offsets e podem deslocar os pontos médios de reflexões para posições erradas, provocando uma discrepância entre a geologia real e a secção sísmica obtida. Deste modo, fica mais difícil a localização exata de blocos rochosos e a identificação de outros perigos em profundidade que colocam em risco a otimização das instalações das turbinas eólicas, trabalhos que a Geosurveys tem vindo a realizar. As principais causas na origem destes problemas estão relacionadas com o mau funcionamento das antenas GPS usadas no sistema de aquisição, e outros problemas sistemáticos, como a atribuição de geometria. Existem erros típicos que afetam a geometria, tais como o erro na medição da distância entre o centro da antena da lead buoy e o primeiro canal, e erros na medição e atribuição das distâncias entre canais para as diferentes secções dos streamers. A solução proposta neste trabalho passou pelo desenvolvimento de métodos eficientes para diagnóstico destes tipos de problemas, onde através de padrões gráficos se torna possível detetar diferentes tipos de erros de posicionamentos e as respetivas causas. O método desenvolvido baseou-se no controle de qualidade dos offsets calculados com os dados de posicionamento e no tempo de chegada das ondas diretas. Com essas duas informações foi possível estabelecer um critério de classificação dos dados de posicionamento quanto à sua qualidade, calcular os erros e obter indícios sobre a sua origem, levando sempre em consideração que os vários fatores têm diferentes influências sobre os erros e que alguns problemas são mais frequentes que outros. Com base neste procedimento, foram estabelecidos critérios de rejeição de dados com erros de posicionamento. As soluções obtidas foram testadas no software RadExPro e Kingdom Suite de modo a avaliar o efeito que esses erros têm sobre a sísmica.