Fluxul de prelucrare 2D/3D a datelor seismice

1. Schema bloc a unui Flux de Prelucrare

Fluxul de prelucrare cuprinde succesiunea tuturor operatiilor si proceselor de prelucrare care se aplica datelor seismice, de la intrarea cu datele primare - seismogramele- si pana la obtinerea rezultatului final - sectiunea seismica suma. Schema bloc prezentata in continuare este una completa pentru o prelucrare standard, facand mentiunea ca pentru realizarea unei sume QC, pentru controlul calitatii in teren aceasta se poate simplifica, dupa cum se va arata in subcapitolul 3.

	Fluxul de prelucrare a datelor seismice - schema bloc -

2. Suportul tehnic pentru prelucrarea automata a datelor seismice

2.1.Statia de lucru QC - Sun 1 ULTRA

Unitate centrala: Sun ULTRA 1, 167 MHz, 256 Mb RAM

2 Gb HDD intern

Keyboard + Mouse 3 butoane

Monitor: Sun 17 "

Discuri externe: 4 x 17 Gb

Unitate de banda: Fujitsu model 3490

Exabyte 8mm, 5 Gb

Plotter: OYO GS612 thermal 12"

2.2. Sistem de operare: UNIX, Solaris / Soft prelucrare: 2D/3D ProMAX 6.2

Caracteristici de lucru sub UNIX:

a) Acces rapid la date:

- discuri partitionate

partitie primara pentru file system

mai multe partitii secundare pentru date

-structura arborescenta a datelor:

directoare / subdir / fisiere

informatiile despre un profil se inscriu in locuri diferite pe discuri:

zona pentru date, zona pentru utilizator, etc.

b) Posibilitatea lansarii de comenzi de lucru direct din sistemul de operare :

creare, copiere, stergere directoare / fisiere

listare continut director, grad de ocupare a discurilor, etc.

c) Programe utilitare instalate:

File Manager, Text Editor, Applications /Snapshot, etc

Caracteristici de lucru sub ProMAX:

a) Structurare a datelor dintr-un proiect de lucru:

Area: zona de lucru

Line: profilul de prelucrat

Flow: secventa de lucru

b) Accesul la datele salvate:

- exista fisiere specializate: seturi de date ( datasets)

tabele viteze, porti de timp (tables)

fisiere database (orders / attributes)

- baza de date cu interfata proprie si structurare care permite accesul la date, dupa selectii si sortari dorite

c) Istoric disponibil:

- starea job-ului aflat in executie

- ultimele 4 job-uri rulate in fiecare secventa de lucru

- secventa de prelucrare aplicata fiecarui set de date salvat

d) Posibilitate de accesare directa a fisierelor de help

Fisiere Help cu acces direct pentru fiecare proces de prelucrare

3. Modul practic de lucru pentru controlul calitatii datelor seismice in faza de achizitie

Pornirea statiei de lucru se face in mod obligatoriu cu respectarea pasilor urmatori:

- pornire monitor

- pornire celelalte periferice; se asteapta sa-si finalizeze testele interne

- pornire calculator; se asteapta autotestarea legaturilor cu perifericele si incarcarea interfetei grafice a utilizatorului

- tasteaza numele utilizatorului / parola; se asteapta incarcarea ferestrei terminal Unix

- tasteaza promax se incarca programul de prelucrare

In prezentarea Microsoft PowerPoint de pe CD-ROM, Flux_Prel_2D.ppt, Lectia 4, se poate urmari o scurta introducere in modul de utilizare a programului ProMAX, cu pasii importanti aplicati intr-o secventa de prelucrare a datelor seismice 2D.

Fluxul de prelucrare aplicat in teren, ca metoda de control al calitatii datelor primare, se opreste la faza de sectiune seismica de timp nemigrata. Unele operatiuni aplicate pot fi simplificate sau chiar pot lipsi, in functie de calitatea datelor de intrare.

Spre exemplu editarea seismogramelor ( anularea canalelor defecte sau zgomotoase) nu este obligatorie pentru o suma QC, dar se recomanda in situatia in care numarul canalelor seismice defecte depaseste tolerantele admise prin contract (3-5%).

De asemenea editarea manuala a primelor ruperi, in cazul unei sume QC, nu se face decat daca determinarea automata cu procesul First Break Picking introduce erori mari in zona canalelor corespunzatoare limitei de refractie ZVM / Roca vie.

Analizele de viteza pot fi efectuate doar cu unul din procesele CVS Strip Analysis sau Velocity Analysis, la intervale de 50-100 CDP-uri, in functie de distanta dintre canale (50-20 m) si de gradul de complicare a structurii geologice. La nevoie, pentru a contura mai bine orizonturile din suma QC, analizele de viteza se pot indesi la intervalle de 25 CDP-uri.

Corectiile statice reziduale nu sunt obligatorii pentru o suma QC. Se pot calcula si aplica optional, la cererea clientului sau pentru imbunatatirea aspectului sumei QC intr-o zona cu relief si geologie mai complicate.

In schimb, foarte mare importanta in cadrul controlului calitatii datelor primare il are verificarea geometriei, mai ales in cadrul proiectelor 3D, si aceasta operatie trebuie facuta cu mare atentie si se reia ori de cate ori este nevoie pana la corectarea tuturor situatiilor cu probleme.

3.1. Operatiuni zilnice QC

1. Citire role de teren

2. Vizualizare seismograme pentru:

- verificarea Jurnalului Operatorului

- identificarea probelor de zgomot, rateuri, file cu erori de inregistrare

- verificarea mentiunilor legate de raportari gresite ale punctului

de impuscare, canale skip, suspendate, zgomote permanente, etc.

- intocmirea listei cu seismogramele utile, selectate pentru set-ul de date initiale

3. Selectarea filelor utile si crearea setului de seismograme si a bazei de date

Citirea dischetelor cu Jurnalul de operator si cu datele topografice

5. Pregatirea geometriei si completarea bazei de date

6. Verificarea bazei de date

7. Incarcarea geometriei in header-ul traselor seismice

8. Vizualizarea seismogramelor cu geometrie pentru verificarea corectitudinii raportarii

Punctului de impuscare

9. Editarea canalelor zgomotoase, daca sunt numeroase si cu nivel mare de zgomot

10. Determinarea automata a primelor ruperi

11. Editarea manuala a primelor ruperi daca acest lucru este stict necesar

12. Determinarea corectiilor statice din refractii si aplicarea lor

13. Analize spectrale ( frecventa, F-K) si determinarea parametrilor de filtrare necesari

1 Testarea unor operatori de deconvolutie

15. Aplicarea deconvolutiei

16. Analize de viteza

17. Corectii NMO si insumarea traselor

18. Vizualizarea sumei obtinute

19. Refacerea analizelor de viteza acolo unde este necesar

20. Plotarea sectiunii Suma-QC

21. Corectii statice reziduale ( doar in zone cu relief foarte accidentat si cu structuri geo-logice complicate)

22. Refacerea sumei cu corectii reziduale

3.2. Secventa standard de prelucrare 2D (Exemplu), pentru ProMAX 6.2

SEG-D Input

Disk Data Output seis_teren

Disk Data Input seis_teren

Screen Display ( alegerea seismogramelor utile)

Disk Data Input seis_teren (selectie)

Resample/Desample

Extract Database Files

Source index method FFID

Receiver index method STATIONS

Pre-geometry extraction? Yes

Disk Data Output seis_initiale

2D Land Geometry Spreadsheet 

Disk Data Input seis_initiale

Inline Geom Header Load 

Disk Data Output seis_geom

Disk Data Input seis_geom

Screen Display ( stabilirea portii de timp pentru ruperi)

Disk Data Input seis_geom

First Break Picking pick0000

Trace Statistic

Edit Database first break values ( in Screen Display) : optional 

Refraction Statics ( Vo=800 m/s, V1=2000 m/s, DP=100 m)

Disk Data Input seis_geom

Apply Refraction Statics RDRM, SDRM

Final datum elevation 100

Replacement velocity 2000

NMO static method Elevations

Length of smoother 51

Processing DATUM NMO DATUM

Apply Fractional Static 

Disk Data Output seis_refr

Disk Data Input seis_refr

Screen Display (stabilirea portilor de timp pentru top-muting si deconvolutie)

Interactiv Spectral Analysis ( pe seis_refr)

F-K Analysis (pe seis_refr)

Disk Data Input seis_refr

Trace Muting 

TYPE of mute Top

Starting ramp 30.

SELECT mute parameter file top_mute

Trace Kill/Reverse 

Trace editing MODE Kill optional

SELECT trace Kill parameter file zero / zero1 / zero2

Automatic Gain Control 

Application mode APPLY

Type of AGC scalar MEAN

AGC operator length 500.

F-K Filter

Type of F-K filter Arbitrary Polygon

Get polygon mute file from the Yes

database?

Select mute parameter file fk_filt

Mode of F-K filter operation REJECT

Automatic Gain Control

Application mode APPLY

Type of AGC scalar MEAN

AGC operator length 500.

Surface Consistent Decon

TYPE of deconvolution spiking

Decon operator length(s) 160

Get decon gates from the DATABASE? Yes

SELECT decon gate parameter file poarta_deco

Bandpass Filter 

TYPE of filter Single Filter

Type of filter specification Ormsby bandpass

PHASE of filter Zero

Apply a notch filter? No

Ormsby filter frequency values 8-12-60-80

Automatic Gain Control

Application mode APPLY

Type of AGC scalar MEAN

AGC operator length 300.

Disk Data Output seis_deco

CVS Stip Analysis (pe seis_deco) cvs_vel

sau

Velocity Analysis (pe seis_deco) iva_1

External Model Correlation

EMC Gauss-Seidel

Disk Data Input seis_deco

Apply Residual Statics optional

Apply Fractional Static 

Disk Data Output seis_residuale

Velocity Analysis (pe seis_residuale) iva-emc

Disk Data Input seis_deco / seis_residuale

Normal Moveout Correction 

Direction for NMO application FORWARD

Stretch mute percentage 30.

Get velocities from the database? Yes

SELECT Velocity parameter file iva_1 / iva-emc

CDP/Ensemble Stack

Root power scalar for stack 1.

normalization

Apply final datum statics after stack? Yes

Disk Data Output suma_QC / suma_QC _cu_residuale

Stack Display 

Disk Data Input suma_QC

Bandpass Filter

TYPE of filter Single Filter

Type of filter specification Ormsby bandpass

PHASE of filter Zero

Apply a notch filter? No

Ormsby filter frequency values 8-15-45-60

F-X Decon 

TYPE of filter Wiener Levinson

Percentage of white noise 0.

Horizontal window length 30

Number of filter samples 5

Time window length 800.

Time window overlap 200.

F-X filter start frequency 8.

F-X filter end frequency 60.

Automatic Gain Control

Application mode APPLY

Type of AGC scalar MEAN

AGC operator length 1000.

Disk Data Output Suma_QC_filtrata

3.3. Parametrii specifici pentru controlul calitatii datelor primare 3D

In cadrul proiectelor 3D, volumul datelor primare este de obicei foarte mare si ocupa mult spatiu din capacitatea de memorare a sistemului (max. 64 Gb pe patru discuri externe). Pe de alta parte memoria de lucru ( 256 Mb RAM) si viteza de doar 167 MHz nu permit executia anumitor procese cu seturi mari de date. Din acest motiv, controlul calitatii datelor seismice 3D, in teren, pe parcursul achizitiei, se limiteaza la verificarea geometriei 3D si la obtinerea unor sume 2D, pe directia liniilor de receptie.

Sumele 2D se realizeaza cu ajutorul secventei de prelucrare prezentata anterior, singurul lucru specific constand in modul de selectare a datelor de intrare, care trebuie sa corespunda aceleiasi linii de receptie si punctelor de generare aflate la distanta egala de aceasta linie :

Citirea datelor primare si pregatirea geometriei 3D se executa cu procese din programul 3D ProMAX, selectat din bara de meniu de sub optiunea Product.

Notiuni despre achizitia 3D si parametrii specifici necesari pentru verificarea geometriei 3D se pot gasi in prezentarea Microsoft PowerPoint Flux_Prel_3D.ppt, de pe CD-ROM.

Parametrii specifici pentru date 3D in procesele folosite pentru controlul datelor primare :

Extract Database Files se face dupa denumirea statiilor din teren, atat pentru surse, cat si pentru receptori. Acest lucru permite identificarea inregistrarilor care au, dintr-o greseala de raportare, acelasi punct de impuscare, ele aparand astfel ca o inregistrare singulara, cu un numar de canale mult mai mare decat un dispozitiv activ complet.

Punctele de impuscare raportate gresit se corecteaza ulterior, prin modificarea valorilor din header-ul traselor seismice, dupa verificarile ce se impun ( pozitia trasei cu cel mai mic offset in raport cu statia de receptie vecina si in raport cu distanta fata de liniile de receptie vecine).

Verificarea se continua in 3D Geometry Spreadsheet*, unde se porneste de la definirea punctelor de centru dintre surse si receptori (midpoints) pe baza valorilor indexate din header-ul traselor seismice.

Se parcurg toate etapele cerute, de la importul coordonatelor topo pentru receptori si surse pana la finalizarea bazei de date. De foarte mare importanta este operatia de verificare a tabelelor de coordonate, pentru a fi complete si fara valori aberante.

In succesiunea etapelor cerute de acest proces operatia Binning este putin modificata fata de

Geometria 2D. Este vorba de fapt de o secventa de operatii, care se fac succesiv pana se finalizeaza baza de date :

Definirea gridului este o operatie care solicita direct contributia utilizatorului prin introducerea, cu posibilitatea de modificare interactiva, a parametrilor in care se inscriu datele de teren. Exista mai multe instrumente de lucru, cu posibilitate de accesare a unor fisiere help si astfel se poate construi usor o retea geometrica (grid), in care se reprezinta grafic toate punctele de inregistrare.

In acest grid exista posibilitatea verificarii pozitiei tuturor punctelor de generare si de receptie, pe baza compararii imaginii obtinute cu planul de situatie pe baza caruia se stabileste programul de lucru. Orice nepotrivire se analizeaza si in final se valideaza pozitia corecta.

Pe parcursul achizitiei pot aparea diferite situatii, care nu se pot detalia in lucrarea de fata, dar pentru cei interesati, pe CD-ROM exista si un Raport de control al calitatii executat pentru zona 3D Tutana-Valcele (Raport_QC_3D-Tutana.doc). Acesta descrie, cu exemple, problemele din proiectul respectiv si felul in care au fost rezolvate, ceea ce, sper, ofera si o intelegere a ceea ce se impune facut in diverse situatii de lucru.

Bibliografie

Dananau Eugen- Etapa de teren in prospectiunea seismica, IPGGH,1978

Robinson Enders, Treitel Sven - Geophysical Signal Analysis, Prentice-Hall,Inc., 1980

Cucu Vasile - Factorii principali care afecteaza forma de unda pe intregul traseu al siste-mului seismic, IPGG, 1982

Pap Andrew - Seismic field acquisition on land with buried explosive sources, Amoco

Canada Petroleum Company Ltd., 1983

Yilmaz O. - 2D/3D Seismic Data Processing

Sheriff Robert - Encyclopedic Dictionary of Applied Geophysics, Society of Exploration Geophysics, 2002

Manual de documentare - Sistemul de prelucrare ProMAX 2D/3D,

Landmark-Halliburton 2003