Metodi di esplorazione dei fondali marini

CON LA DECONVOLUZIONE SI MIGLIORA LA RISOLUZIONE VERTICALE

113. Analogic Digital e PRESTACK: il passaggio da analogico digitale permette di avere una reperibilità del dato e una frequente fruibilità, ma allo stesso tempo i dati venendo discretizzati, se la frequenza di campionamento non è sufficiente si perdono informazioni.

Per fare questo la conversione dei dati va fatta tramite utilizzando la frequenza di Nyquist che è il doppio della frequenza da campionare (almeno due campioni per lunghezza d'onda). Questo mi assicura una giusta rappresentazione del dato. Frequenze più basse della frequenza di Nyquist provocano aliasing.

Quindi durante la fase di campionamento affinché il dato digitale riproduca la realtà dobbiamo utilizzare la frequenza di Nyquist che è il doppio di quella che utilizzeremo normalmente. Questo va fatto per evitare l'effetto di aliasing. Cioè si ha un sottocampionamento del segnale analogico.

Nel dominio del tempo, nel dominio delle frequenze si ha la produzione di frequenze non proprie del segnale originario (alias) e viceversa, dal dominio della frequenza al dominio del tempo si genera una distorsione del segnale originario, divenuto ora non più fedele.

La frequenza di aliasing è uguale alla differenza tra la frequenza di campionamento e l'alta frequenza sottocampionata: F_alias = (F_campionamento) - (F_max)

Ad esempio:

Frequenza 3,5 Hz (7 cicli in 2 secondi)

F_Nyq = 7 Hz

Ampiezza Frequenza campionamento 4 Hz (8 cicli in 2 secondi)

Frequenza aliasing 4 - 3,5 = 0,5 Hz (1 ciclo in due secondi)

Una volta che il segnale viene emanato, si propaga in profondità e si ha una perdita di energia dovuta a tre effetti:

1. Divergenza sferica: più aumenta il raggio, più l'energia si dissipa.
2. Perdite in trasmissione.
3. Attenuazione anaelastica (Q): è la perdita di energia che non può essere riferita ad altre cause.

default.Per questi motivi, nel tempo le ampiezze dell'onda vanno a diminuire posso recuperare queldato e riportarlo al valore effettivo utilizzando la TVG = Time Variable Gain 12Si usa anche l'amplificazione automatica AGCper portare le riflessioni tutte con ampiezzasimile.Per pulire il dato Si possono utilizzare filtrispecifici:

• Passa alto: fa passere solo le altefrequenze;
• Passa basso;
• Noch;
• Finestra.

Il demultiplexing permette di dividere tutte letracce sismiche raggrupandole per famiglie.

1. shot gather o cdp gather
2. cmp

Uno scoppio indaga tanti punti di una riflessionein profondità una sola votla. Ripetendo gli scoppi traslando la stessa geometria, oteniamo cheogni punto è illuminato da n raggiche dipendono dalla copertura(fold) via via crescente.Raggruppando questi in raggi otteniamo i CDP GATHER. Il numero di tracce per ognuno di questigruppi è dipeso dal fold che si calcola comeFold = (n. Canali x Dist.Idrofoni) / (2 x Dist. Scopp)ottenere il dato finale sono necessarie numerose operazioni di elaborazione da applicare in sequenza che costituiscono un "processing flow" (flusso di elaborazione). L'elaborazione non può essere standardizzata perché dipende da molti fattori, tra cui il più importante è rappresentato dalle proprietà geologiche del sottosuolo (ovvero dall'obiettivo finale dell'indagine). Il prodotto finale della sequenza di elaborazione è una sezione sismica stack che contiene informazioni su struttura e stratigrafia della zona esplorata. A partire dall'analisi di un profilo sismico, la successiva operazione di interpretazione è mirata a risalire alla presenza e posizione delle discontinuità nel terreno e possibilmente alle informazioni sulle proprietà fisiche dei mezzi che compongono il terreno. 4. ANALISI DI VELOCITÀ E LA NMO = CORREZIONE DI NORMAL MOUVEMENT: la correzione di NMO ha come obiettivo

L'eliminazione del ritardo temporale delle forme d'onda riflesse dalle varie interfacce, ritardo che deriva dalla teoria della fisica di propagazione delle onde. Infatti, considerando un pannello CDP (Common Depth Point), derivante da un modello di terreno a strati piani, paralleli ed orizzontali, il tempo di arrivo di ogni singola forma d'onda ad ogni ricevitore, dipende dall'offset (distanza sorgente-ricevitore) e dalla velocità di ogni strato al di sopra dell'interfaccia considerata. L'unica traccia che non necessita della correzione di NMO è quella posta a Zero offset. Mediante l'operazione di correzione è possibile ottenere un pannello CDP in cui tutte le tracce presenti siano la traccia a zero offset. Il successivo utilizzo di queste tracce permette così di ottenere un miglior rapporto segnale-rumore (SNR) in fase di stack. Durante un'indagine sismica multicanale bisogna tenere in considerazione che sull'

Ipotesi che otteniamo abbiamo un errore: ΔT o NMO = intervallo di tempo tra invio del segnale e ricezione dello stesso, che porta con sé un ritardo normale che si esprime come errore di default dovuto all'offset (distanza tra scoppio e ricevitore). tx = registrazione di tempi doppi calcolati per un evento alla stessa distanza x; t0 = tempo doppio dell'evento ipotizzato ad offset pari a 0. ΔT = NMO = tx - t0.

Dimostrazione: 14

Quindi noi possiamo, per ogni coppia sorgente-trasmettitore, calcolarci di quanto è il ritardo tra l'invio del segnale e la ricezione in modo da effettuare la correzione. Tanto più trasmittente e ricevitore saranno lontani, tanto maggiore sarà il ritardo e quindi la velocità da corregere.

Con il PANNELLO DISEMBLANCE: viene rappresentato con curve di livello la probabilità di variazione di v con la profondità, in modo da calibrare la NMO. In questo modo si ottengono velocità quadratiche medie.

(STACK) che si sarebbero ottenute se il mezzo fosse stato omogeneo. Il nostro obbiettivo è passare dallo stack (rms) alla velocità intervallare (int) utilizzando l'equazione di DIX: i CDP si sommano come stack che poi vanno a formare un unico sismogramma. Con la correzione separo le velocità che si sono sommate. La creazione di stack permette di rimuovere o attenuare le riflessioni multiple: queste sono dovute alla stratificazione del fondale: la prima onda arriva e rimbalza nella prima interfaccia, interferisce minimamente con quella superiore e quindi di nuovo con quella inferiore, ottenendo tempi doppi che sono fittizi. Se infatti è presente una multipla la NMO non produrrà un allineamento secondo un tratto orizzontale perché viene associata una velocità maggiore rispetto a quella che si è ottenuta con le multiple. In questo modo quando sommo le tracce la riflessione reale aumenta e quella della multipla si riduce. 155.

MIGRAZIONE: LA MIGRAZIONE, è un processo che collassa le iperboli di diffrazione e riporta alla giusta inclinazione i riflettori inclinati. (+) Ricostruzione delle corrette geometrie, riposizionamento dei punti di riflessione. La migrazione consente di rimuovere anche le iperboli di diffrazione, spostando i dati verso l'apice dell'iperbole.

1. L'inclinazione dei riflettori nella sezione geologica è maggiore rispetto alla sezione stack (zero-offset/tempo). La migrazione, recuperando la corretta posizione spaziale degli eventi sismici, aumenta l'inclinazione dei riflettori.
2. Le dimensioni lineari di un riflettore nella sezione stack (zero-offset) sono maggiori rispetto alla sezione migrata. La migrazione riduce le dimensioni lineari dei riflettori.

Questo è ben visibile in corrispondenza delle faglie: si producono lineamenti con dimensioni confrontabili con creando diffrazioni e producendo sulla registrazione una riflessione che

segue•l'andamento di un ramo d'iperbole, il cui apice coincide con il punto sorgente. Unendo i pvariapici delle iperboli identifichiamo il piano di faglia.

La vera applicazione della migrazione sta nel riposizionare i punti diriflessione sulla verticale del CDP, che spesso sono spostate perché glistrati non sono rettilinei ma inclinati.

!!!! CON LA MIGRAZIONE SI MIGLIORA LA RISOLUZIONEORIZZONTALE!!!!

Se i riflettori sono inclinati il CDP noncadrà a metà tra la sorgente e il ricevitore( ) ma è spostato verso l'alto ( ); l'errorepuò essere considerevole nello stack deiCDP gather e quindi l'inclinazione deglistrati sarà inferiore all'inclinazione reale.

La rappresentazione di anticlinali e sinclinali pre e post migrazione:le anticlinali in sismica a riflessione risultano sempre più aperte diquanto lo siano in realtà, quindi con i fianchi meno inclinati per ilmotivo di prima. 16A–> sezione sismica

Quando analizziamo tracce sismiche di anticlinali si viene a creare l'effetto EFFETTO BOW-TIE: (?) Anche qui, per l'effetto di prima, se sinclinali risulteranno con fianchi meno pendenti e quindi solo apparentemente la forma sarà meno concava. 6. LA RISOLUZIONE SISMICA Capacità di rappresentare due oggetti come due eventi sismici distinti, questa può essere: 1. VERTICALE: minimo spessore per il quale due interfacce danno due riflessioni distinte: distanza minima, lungo la verticale della sezione sismica, che consente di discriminare due riflessioni sovrapposte; teoricamente le due superfici danno un'unica onda riflessa al di sotto di λ/4, tuttavia nella pratica la risoluzione è di solito circa pari a λ/2 quindi si hanno fenomeni di interferenza costruttiva e distruttiva. La Risoluzione Sismica Verticale Teorica da λ/4 a λ/2. La risoluzione Sismica Reale circa uguale alla lunghezza d'onda V = fλ.

risoluzione ho in calcari mesozoici? V = 5.000 m/s, f = 75 Hz = 67 metri -> λPer avere risoluzione di 1m in sedimenti superficiali non consolidati che freq devo usare? -> f =1.500 Hz(+) a Risoluzione Verticale è tanto più elevata quanto più il segnale è simile a un impulso di durata infinitesima ed ampiezza infinita (δ di Dirac) più il segnale è risoluto (HZ >>>) più si individuano bene i rapporti tra le geometrie degli strati evitando di interpretare male le geometrie. Geometria reale 75 Hz 25Hx 17 Il fatto che uno strato sia visibile o meno in sismica dipende anche dallo spessore dello stato e dalla differenza di impedenza acustica. 2. ORIZZONTALE: minima distanza per la quale due oggetti sono tra loro distinguibili. L'interazione tra il fronte d'onda incidente e la superficie riflettente avviene lungo una porzione della superficie denom