Deconvolução de dados sísmicos de reflexão utilizando mudança de fase do filtro de WIENER-LEVINSON

Abstract

Uma tarefa importante do processamento de dados sIsmicos é a deconvolução. Ela tem o objetivo de melhorar a resolucão temporal e a coerência espacial dos refetores presentes nas secõe sísmicas. O método de deconvolução de Wiener-Levinson (WL) é o método clássico. Neste método o filtro é causal, também denominado de filtro de fase mínima, e é obtido com o método dos mínimos quadrados, através da solução de um sistema de equações normais. Tal filtro não é eficaz na deconvolução de pulsos de fase mista uma vez que estes não admitem inversa causal. Consequentemente, se o pulso sísmico não é de fase mínima o filtro de WL não produz um bom resultado. Apesar disso ele é normalmente utilizado porque pode ser obtido de forma simples e rápida. Na presente tese mostramos que a deconvolução utilizando o filtro inversão de fase mista, obtido através de operadores all-pass, preserva a equivalência com o espectro de amplitude da deconvolução de WL, e pode extrair a informação de fase do filtro e também do pulso estimado. O novo procedimento utiliza operadores all-pass para mudar a fase do filtro de fase mínima de WL, ou o pulso a ele associado. Testamos duas abordagens para obtenção de filtros inversos ótimos. Na primeira, os operadores all-pass são formados a partir de raízes fictícias do pulso sísmico, distribuídas, no plano complexo, na forma de uma coroa exterior ao círrculo de raio unitário. Na segunda abordagem são utilizadas diretamente as raízes calculadas a partir do filtro de WL. Mostramos que as duas abordagens permitem a obtenção de filtros inversos para a deconvolução de pulsos de fase mista e podem serutilizadas com sucesso no processamento de dados sísmicos. Para solução do problema de otimização, na escolha do filtro inverso ótimo, utilizamos o algoritmo genético, e para quantificar o desempenho dos operadores all-pass e selecionar o filtro inverso ótimo utilizamos a norma varimax do traço deconvolvido. O método de deconvolução de fase mista obtido através de operadores all-pass, foi testado sobre dados sísmicos sintéticos e dados sísmicos reais, utilizando seções síssmicas 2D na Bacia do Jequitinhonha. O novo método pode ser implementado computacionalmente de forma relativamente simples e pode ser utilizado para melhorar a identificação dos eventos sísmicos refletidos e revelar em maior detalhe as feições sismo-estratigráficas e estruturais, de interesse para a exploração e o estudo de reservatórios de hidrocarbonetos.