Enhancing time resolution by stabilized inverse filter and Q estimated on instantaneous spectra

Mejorando la resolución de tiempo mediante el filtro inverso estabilizado y el Q estimado en los espectros instantáneos

Los fenómenos físicos de atenuación de los componentes de alta frecuencia y dispersión por velocidad de fase deterioran la imagen sísmica. Para incrementar la resolución sísmica usualmente se aplican filtros Q inversos, por lo que la estimación precisa del factor de calidad Q es el problema central de este método. El “Matching Pursuit” (MP) es un método de análisis espectral instantáneo que supera los problemas generados al usar ventanas para descomponer una traza, generando un espectro de frecuencia por cada muestra de la traza. Mediante un cambio de variables el espectro se transforma a un nuevo dominio donde se estima Q con precisión. Éste valor se alimenta a un filtro Q inverso estabilizado, el cual compensa solamente la amplitud sin distorsionar la fase obteniendo como resultado se logra una imagen con mejor resolución. Los métodos de MP, transformada de Fourier con ventanas y transformada de Gabor se ensayaron con datos sintéticos suministrando valores de Q que señalaban el mejor desempeño de MP. El proceso completo fue codificado en Matlab y aplicado a una sección marina Colombiana migrada, compensando la perdida de energía e incrementando la relación señal/ruido. El enfoque de traza por traza garantiza la confianza en el realce de la continuidad de los eventos sísmicos, siendo aplicable a datos pre-apilados.

Una onda sísmica que se propaga en medios inelásticos se transforma atenuando su amplitud debido a la absorción dependiente de la frecuencia y retrasando su fase debido a las diferentes velocidades de fase. Se han aplicado muchos enfoques para aumentar la resolución temporal utilizando la inversión espectral (Castaño et al., 2011) o mediante el blueing espectral con relativo éxito (Kazemeini at al., 2010). Por otro lado, el factor de calidad Q cuantifica la atenuación como el porcentaje de energía que se pierde en un ciclo a una determinada frecuencia (Kjartansson, 1979), y se han desarrollado métodos para aplicar el filtrado Q inverso y aplicarlo a los datos sísmicos (Margrave, 1998; Wang, 2002), y se han comparado sus rendimientos (Montana y Margrave, 2005). El método de la relación espectral (SRM) es el más utilizado para calcular el factor de atenuación del intervalo. Inicialmente, se utilizó ampliamente para estimar la atenuación en datos VSP acústicos, y recientemente en datos VSP de cizallamiento (Chuandong y Stewart, 2006). Además, se han implementado nuevas metodologías para calcular la atenuación de las ondas P y S (Qp y Qs) a partir de los datos estándar de los pozos, relacionándolos con la presencia de petróleo o gas natural (Walls et al., 2006). Se sabe que la atenuación en los datos sísmicos está relacionada con los yacimientos de gas, lo que puede causar cambios significativos en la amplitud sísmica con desplazamiento, proporcionando resultados AVO erróneos en objetivos profundos. En este caso, la atenuación es una valiosa herramienta alternativa como indicador directo de hidrocarburos (Kumar et al, 2003). La atenuación sísmica se ha utilizado para distinguir los cambios en los espectros con el fin de detectar la presencia de fluidos y fracturas en las rocas (Ramírez-Cruz et al., 2005).