GROUND ROLL ATTENUATION USING ADAPTIVE SINGULAR VALUE DECOMPOSITION FILTERING IN THE f-k DOMA

Abstract

ABSTRACT. The land seismic data often have low signal-to-noise ratio due, among other factors, the presence of ground roll. It is a coherent noise present in seismograms that appears as linear events, with low frequencies and high amplitudes, low velocities and, in most cases, overlapping the reflections and harm both the processing and the interpretation of the data. In this work we present a filtering approach to attenuate the ground roll, which is based on the Singular Value Decomposition (SVD) method applied in the frequency (f-k) domain. Before filtering the data we applied the standard pre-processing procedure to the original seismograms: the static corrections, the spherical divergence and a gain to improving the quality of the seismic records. After application of the 2D Fourier transform, the SVD is applied to a small frequency range using a sliding window approach. The f-k filtered spectrum is obtained with the difference between the original spectrum and the predicted ones and the family of filtered traces is obtained by performing a 2D inverse Fourier transform. The method was applied on a land seismic line of Tacutu Basin located
in northeastern part of Brazil. The results show that the method is effective for mitigating the ground roll and provides better results when compared to conventionalfiltering method f-k.

Keywords: ground roll attenuation, seismic processing, SVD filtering, f-k filtering.

RESUMO. Os dados sísmicos terrestres geralmente apresentam baixa razão sinal-ruído devido, entre outros fatores, à presença do ground roll . Trata-se de um ruído dominado por altas amplitudes, baixas frequências, baixas velocidades e de caráter dispersivo, representado no domínio x-t como eventos lineares. Este ruído se sobrepõe às reflexões e prejudica tanto o processamento quanto a interpretação dos dados. Para atenuação do ground roll , utilizamos uma técnica de filtragem adaptativa baseada no método Singular Value Decomposition (SVD) e aplicada no domínio f-k. Como parte do pré-processamento dos dados foram aplicadas a correção estática, a correção de divergência esférica além da aplicação de um ganho com intuito de melhorar a qualidade do registro sísmico. Em seguida, as famílias de ponto de tiro comum foram levadas para o domínio da frequência (f-k), através da transformada dupla de Fourier, e a filtragem SVD foi aplicada na forma de janelas deslizantes confinadas à faixa de frequências dominada pelo ground roll. O espectro f-k filtrado foi obtido tomando a diferença entre o espectro original e o espectro SVD predito com a primeira autoimagem. A família de traços filtrada no domínio x-t é obtida através da transformada inversa dupla de Fourier. O método foi aplicado sobre uma linha sísmica terrestre da Bacia do Tacutu, localizada na parte norte do Brasil. Os resultados mostram que o método proposto é eficaz para atenuar o ground roll e fornece resultados melhores quando comparados ao método convencional de filtragem f-k.

Palavras-chave: atenuação do ground roll , processamento sísmico, filtragem SVD, filtragem f-k.