ADAPTIVE SINGULAR VALUE DECOMPOSITION FILTERING TO ENHANCE REFLECTORS AND GEOLOGICAL STRUCTURES IN 3D SEISMIC DATA

Abstract

ABSTRACT. We applied an adaptive seismic data filtering method, based on the singular value decomposition (SVD) to improve the identification of reflectors and geological structures in 3D stacked seismic volumes. This was done using the SVD method to perform the decomposition of the seismic data matrix in eigenimages. SVD filtering can be seen as a multichannel filtering method where each filtered seismic trace retains the coherence of neighboring seismic traces. For the filtering of a 3D volume, we use a matrix operator formed with five adjacent traces of the original volume. At each position of the filter operator, the filtered trace was obtained by taking the central trace of the first eigenimage. Thus, we reinforce the lateral coherence corresponding to the primary reflections. This filtering technique relies on the property of the SVD method in which eigenimage associated with the highest single values retains the part of the greater spatial correlation associated to the seismic reflectors. The proposed SVD filtering method was applied to a 3D volume of synthetic seismic data. The results were compared with those obtained using the conventional FX deconvolution method. The results demonstrate the efficacy of the SVD approach both in improving spatial coherence of reflections and in noise attenuation.

Keywords: seismic data processing, SVD filtering, 3D pos-stacked filtering, adaptive filtering.

RESUMO. Nós aplicamos um método de filtragem adaptativa de dados sísmicos, baseado na decomposição em valores singulares (SVD), para melhorar a identificação de refletores e estruturas geológicas em volumes sísmicos empilhados 3D. Isto foi feito usando o método SVD para realizar a decomposição da matriz de dados sísmicos em autoimagens. A filtragem SVD pode ser vista como um método de filtragem multicanal onde cada traço sísmico filtrado retém a coerência dos traços sísmicos vizinhos. Para a filtragem de um volume 3D, utilizamos um operador matricial formado com cinco traços adjacentes a cada traço sísmico do volume original. Em cada posição do operador, o traço filtrado foi obtido tomando o traço central da primeira auto-imagem. Assim, reforçamos a coerência lateral correspondente às reflexões primárias. Esta técnica de filtragem se vale da propriedade do método SVD no qual a autoimagem associada aos maiores valores singulares retém a parte de maior correlação espacial, associada aos refletores sísmicos. O método de filtragem proposto SVD foi aplicado a um volume 3D de dados sísmicos sintéticos. Os resultados foram comparados com os obtidos utilizando o método convencional de deconvolução FX. Os resultados demonstram a eficácia da abordagem SVD tanto na melhoria da coerência espacial das reflexões quanto na atenuação do ruído.

Palavras-chave: processamento sísmico, filtragem SVD, filtragem pós-stack 3D, filtragem adaptativa.