Qu'est-ce que le traitement de données sismiques?
Le traitement de données sismiques implique la compilation, l'organisation et la conversion de signaux de vagues en une carte visuelle des zones situées sous la surface de la Terre. Cette technique nécessite de tracer des points et d’éliminer les interférences. À une époque, le traitement sismique nécessitait l'envoi d'informations à un laboratoire informatique distant pour analyse. Actuellement, les ordinateurs portables équipés de logiciels sismiques permettent aux géophysiciens d’entrer et de manipuler des données sur site.
Les explosions d'explosifs ou de machines vibrantes déclenchées lors de l'exploration d'hydrocarbures ou d'études géologiques pétrolières produisent des vagues qui traversent le sol et peuvent provoquer son déplacement. Les études de géologie marine utilisent des canons à air qui créent des ondes de pression. Un réseau de géophones ou d'hydrophones entoure ces dispositifs, qui reçoivent les ondes réfléchies par le sous-sol, les convertissent en un signal électrique et enregistrent l'heure de réception. Une zone spécifique peut recevoir des centaines ou des milliers d'explosions sur une période de temps prédéterminée.
Le traitement des données sismiques brutes obtenues à partir des géophones nécessite que le logiciel effectue des calculs en fonction de la distance, du temps et de la vitesse. Lorsqu'un ordinateur effectue un traitement de données sismiques, les points sont représentés sur des graphiques à deux et trois dimensions. Ces coordonnées représentent souvent la distance d'un appareil de production de son aux géophones. Les autres points représentent le temps de parcours de la vague de son point d'origine aux géophones. L’affichage montre également la profondeur à laquelle les vagues atteignent avant de se refléter à la surface.
Après avoir collecté les données brutes et effectué les calculs requis, le logiciel de traitement de données sismiques peut générer un graphe de réflexion bidimensionnel. En effectuant des calculs géométriques basés sur la profondeur et le temps, le programme peut créer une représentation en trois dimensions de la zone. Les géologues peuvent également utiliser des couleurs pour indiquer différentes profondeurs ou pour distinguer les couches. Souvent, ces images nécessitent un réglage précis.
La déconvolution, dans le traitement des données sismiques, raccourcit les ondes de réflexion et réduit l'effet fantôme pouvant survenir du fait d'instruments, de réverbérations ou de réflexions multiples. Cette fonction affiche généralement des couches plus clairement définies. La fonction de sourdine élimine les zones composées principalement de bruit ou de réfractions recouvrant éventuellement les réflexions. Les filtres d'analyse de la vitesse nettoient l'image en différenciant le signal d'onde réel du bruit en fonction de la fréquence et de la vitesse de l'ondelette.
À l'aide du temps de parcours, de la vitesse et du nombre d'ondes réfléchies, les géophysiciens peuvent déterminer la densité, la porosité et la saturation en fluide du substrat. Plus la formation rocheuse est dense, plus les vagues se déplacent rapidement, et les roches poreuses ralentissent leur déplacement. De même, les vagues traversent rapidement les zones remplies d’eau, mais lentement à travers les poches d’air ou de gaz.