Che cos'è l'elaborazione sismica dei dati?
L'elaborazione dei dati sismici comporta la compilazione, l'organizzazione e la conversione dei segnali delle onde in una mappa visiva delle aree sotto la superficie della terra. La tecnica richiede tracciare punti ed eliminare le interferenze. Un tempo, l'elaborazione sismica richiedeva l'invio di informazioni a un laboratorio informatico distante per l'analisi. Attualmente, i computer portatili dotati di software sismico consentono ai geofisici di inserire e manipolare i dati in loco.
Le esplosioni di esplosivi o macchine vibranti che si verificano durante l'esplorazione di idrocarburi o gli studi di geologia del petrolio producono onde che attraversano il terreno e possono causarne il movimento. Gli studi di geologia marina impiegano pistole ad aria compressa che creano onde di pressione. Intorno a questi dispositivi è presente una serie di geofoni o idrofoni, che ricevono le onde riflesse dal sottosuolo, le convertono in un segnale elettrico e registrano il tempo di ricezione. Un'area specifica potrebbe ricevere centinaia o migliaia di esplosioni per un periodo di tempo prestabilito.
L'elaborazione dei dati sismici grezzi ottenuti dai geofoni richiede che il software esegua calcoli basati su distanza, tempo e velocità. Mentre un computer esegue l'elaborazione di dati sismici, i punti vengono tracciati su grafici bidimensionali e tridimensionali. Queste coordinate spesso descrivono la distanza da un dispositivo di produzione del suono ai geofoni. Altri punti rappresentano il tempo di viaggio dell'onda dal suo punto di origine ai geofoni. Il display mostra anche la profondità che raggiungono le onde prima di riflettersi sulla superficie.
Dopo aver raccolto i dati grezzi e aver effettuato i calcoli richiesti, il software di elaborazione dei dati sismici può generare un grafico di riflessione bidimensionale. Eseguendo calcoli geometrici basati su profondità e tempo, il programma può creare una rappresentazione tridimensionale dell'area. I geologi potrebbero anche usare i colori per indicare varie profondità o per distinguere tra strati. Spesso, queste immagini richiedono una messa a punto.
La deconvoluzione, nell'elaborazione dei dati sismici, riduce le onde di riflessione e riduce l'effetto fantasma che può verificarsi a causa di strumentazione, riverberi o riflessioni multiple. Questa funzione mostra generalmente livelli più chiaramente definiti. La funzione mute elimina le aree costituite principalmente da rumore o eventualmente rifrazioni che si sovrappongono a riflessi. I filtri di analisi della velocità puliscono l'immagine differenziando tra un segnale d'onda reale e un rumore, in base alla frequenza e alla velocità dell'onda.
Utilizzando il tempo di viaggio, la velocità delle onde e il numero di onde riflesse, i geofisici possono determinare la densità, la porosità e la saturazione dei fluidi del substrato. Più densa è la formazione rocciosa, più velocemente viaggiano le onde e la roccia porosa rallenta il viaggio delle onde. Allo stesso modo, le onde attraversano rapidamente le aree piene d'acqua, ma lentamente attraverso le sacche di aria o gas.