Velocity Inversion of PSP-waves on Marine Seismic Data using OBN Technology

Abstract

ABSTRACT. Performing the velocity analysis, during the seismic processing, is very complex for converted waves. The problem becomes even more challenging when there is more than one wave conversion. The use of PSP-wave reflection events allows obtaining a more detailed set of information, which is interesting to other steps of seismic processing and other kinds of processing routines, which enhance the structural characterization of a model. Using PSP reflection events presents much more difficulty to recover velocity information, since it involves the nonhyperbolicity generated by the difference of datum between source and receivers, layered media with large offsets, and wave conversion. It is much more complicated to characterize the wave conversion in a PSP reflection than in PS reflection events because the wave conversion happens twice during the wave propagation. Since there is no specific mathematical description for this kind of traveltime event, we propose to treat the velocity analysis as an inverse problem by calculating the traveltime event with a general nonhyperbolic traveltime approximation to fit the observed events. For our tests, we modelled a Pre-Salt structure using well log data from Santos Basin. Thus, it is possible to recover the velocity information of converted PSP event with the proposed inversion procedure, and, therefore, to obtain a better velocity estimation to be used for KMAH (Keller–Maslov–Arnol’d-Hörmander) index.

Keywords: converted waves, inversion, PSP event, OBN, nonhyperbolic.

Inversão de velocidade de ondas PSP em dado sísmico marinho usando tecnologia OBN

RESUMO. Realizar a análise de velocidades, durante o processamento sísmico, é muito complexo para ondas convertidas. O problema se torna ainda mais desafiador em uma condição na qual há mais de uma conversão. O uso de eventos de reflexão de ondas PSP permite obter um conjunto mais detalhado de informações, o que é interessante para outras etapas do processamento sísmico e outros tipos de rotinas de processamento, melhorando a caracterização estrutural. Usar eventos de reflexão PSP, nas aquisições marítimas, com tecnologia OBN, apresenta muito mais dificuldade para recuperar informações de velocidade, já que envolve a não-hiperbolicidade originada da diferença de dados entre fonte e receptor, meios estratificados e com longos afastamentos na linha de aquisição e conversão de ondas. A última, neste caso, é muito mais complexa do que para os eventos PS devido à conversão que ocorre duas vezes durante a propagação. Uma vez que não há uma descrição matemática específica para este tipo de evento de tempo de trânsito, é proposto tratar a análise de velocidades como um problema inverso para calcular o evento de tempo de trânsito com uma aproximação não-hiperbólica, para ajustar os eventos observados PP, PS, PSS e PSP. Com esses dados, é possível recuperar as informações de velocidade de eventos de ondas convertidas PSP e entender quão mais difícil é esta etapa para este tipo de evento de reflexão e, por conseguinte, obter uma melhor estimativa de velocidades para ser usada para o índice KMAH (Keller–Maslov–Arnol’d-Hörmander).

Palavras-chave: ondas convertidas, inversão, evento PSP, OBN, não-hiperbólica.