Co to jest przetwarzanie danych sejsmicznych?

Przetwarzanie danych sejsmicznych obejmuje kompilację, organizację i konwersję sygnałów falowych na wizualną mapę obszarów pod powierzchnią ziemi. Technika wymaga wykreślenia punktów i wyeliminowania zakłóceń. Pewnego razu przetwarzanie sejsmiczne wymagało wysłania informacji do odległego laboratorium komputerowego w celu analizy. Obecnie laptopy wyposażone w oprogramowanie sejsmiczne umożliwiają geofizykom wprowadzanie danych i manipulowanie nimi na miejscu.

Wybuchy z materiałów wybuchowych lub maszyn wibrujących, które występują podczas eksploracji węglowodorów lub badań geologii ropy naftowej, wytwarzają fale, które przemieszczają się przez ziemię i mogą powodować jej ruch. W badaniach geologii morskiej stosuje się wiatrówki, które wytwarzają fale ciśnieniowe. W otoczeniu tych urządzeń znajduje się szereg geofonów lub hydrofonów, które odbierają fale odbite od powierzchni, przetwarzają je na sygnał elektryczny i rejestrują czas odbioru. Określony obszar może otrzymać setki lub tysiące wybuchów w określonym czasie.

Przetwarzanie surowych danych sejsmicznych uzyskanych z geofonów wymaga oprogramowania do wykonywania obliczeń na podstawie odległości, czasu i prędkości. Gdy komputer wykonuje sejsmiczne przetwarzanie danych, punkty są wykreślane na dwu- i trójwymiarowych wykresach. Współrzędne te często przedstawiają odległość od urządzenia wytwarzającego dźwięk do geofonów. Pozostałe punkty reprezentują czas podróży fali od jej punktu początkowego do geofonów. Wyświetlacz ilustruje również głębokość, do której docierają fale przed odbiciem z powrotem na powierzchnię.

Po zebraniu surowych danych i wykonaniu wymaganych obliczeń oprogramowanie do przetwarzania danych sejsmicznych może wygenerować dwuwymiarowy wykres odbicia. Wykonując obliczenia geometryczne na podstawie głębokości i czasu, program może utworzyć trójwymiarową reprezentację obszaru. Geolodzy mogą także używać kolorów do wskazywania różnych głębokości lub do rozróżniania warstw. Często obrazy te wymagają dostrajania.

Dekonwolucja podczas przetwarzania danych sejsmicznych skraca fale odbicia i zmniejsza efekt ducha, który może wystąpić z powodu oprzyrządowania, pogłosu lub wielokrotnych odbić. Ta funkcja ogólnie pokazuje wyraźniej zdefiniowane warstwy. Funkcja wyciszenia eliminuje obszary składające się głównie z szumu lub ewentualnie załamań nakładających się na odbicia. Filtry analizy prędkości oczyszczają obraz, rozróżniając rzeczywisty sygnał falowy i szum, w oparciu o częstotliwość i prędkość falki.

Korzystając z czasu podróży, prędkości fali i liczby odbijanych fal, geofizyki mogą określić gęstość, porowatość i nasycenie płynów substratu. Im gęstsza formacja skalna, tym szybciej fale podróżują, a porowata skała spowalnia falowanie. Podobnie fale szybko przechodzą przez obszary wypełnione wodą, ale powoli przez kieszenie powietrzne lub gazowe.