Techniques de traitement des données sismiques OBC dans le domaine tau-p 2D-3D
Résumé
The following PhD thesis deals with methods of water-layer multiple attenuation in OBC (Ocean Bottom Cable) data. These multiples are created by the reverberation of primary arrivals in the water column. The multiples have a strong negative impact on the final structural image obtained from OBC processing.
In this document, we propose a new methodology for multiple attenuation by developing a new PZ summation algorithm in the (Tau,p) domain.
We start by expressing the hydrophone and geophone measurements in the plane wave domain.
We show that these measurements can be expressed in terms of primary and water-layer multiple arrivals.
These expressions allow us to establish a new algorithm based on the physics of wave propagation in elastic media.
The new algorithm also takes into account the properties of OBC acquisitions such as geophone coupling and orientation, impulse response of the sensors and noise characteristics.
The new algorithm was first validated on synthetic data and then applied on a real 2D dataset as one step of a processing workflow.
This processing sequence results in attenuation of water-layer multiples and noise, thus improving image quality in comparison with standard processing approaches. Finally, we extend the processing methodology to 3D datasets through the 3D(,p) transform.
This application is not straightforward and necessitates additional steps in the workflow because, in this context, 3D data interpolation becomes crucial.
The final results of the 3D methodology show an important improvement of data quality in comparison with the standard processing sequences.
In this document, we propose a new methodology for multiple attenuation by developing a new PZ summation algorithm in the (Tau,p) domain.
We start by expressing the hydrophone and geophone measurements in the plane wave domain.
We show that these measurements can be expressed in terms of primary and water-layer multiple arrivals.
These expressions allow us to establish a new algorithm based on the physics of wave propagation in elastic media.
The new algorithm also takes into account the properties of OBC acquisitions such as geophone coupling and orientation, impulse response of the sensors and noise characteristics.
The new algorithm was first validated on synthetic data and then applied on a real 2D dataset as one step of a processing workflow.
This processing sequence results in attenuation of water-layer multiples and noise, thus improving image quality in comparison with standard processing approaches. Finally, we extend the processing methodology to 3D datasets through the 3D(,p) transform.
This application is not straightforward and necessitates additional steps in the workflow because, in this context, 3D data interpolation becomes crucial.
The final results of the 3D methodology show an important improvement of data quality in comparison with the standard processing sequences.
Le travail de recherche présenté dans ce mémoire est dédié au filtrage des multiples de la tranche deau sur les données sismiques OBC (Ocean Bottom Cable).
Ces multiples générés par les réflexions successives entre la surface de l'eau et le fond marin détériorent considérablement la qualité des images sismiques.
Nous proposons dans ce document une méthode robuste de filtrage de ces multiples par "sommation PZ" dans le domaine (Tau,p).
Nous commençons par modéliser les enregistrements de l'hydrophone et du géophone en OBC dans le domaine des ondes planes harmoniques.
Nous montrons que ces modèles s'expriment en fonction des arrivées primaires et des multiples de la colonne d'eau.
Cette modélisation nous permet de proposer un algorithme de filtrage des multiples qui tient compte non seulement de la physique de propagation des ondes mais aussi des caractéristiques de l'acquisition: couplage et orientation des géophones, réponses impulsionnelles des capteurs, bruits.
Après la validation sur des données synthétiques, la nouvelle approche est appliquée sur des données réelles 2D dans le cadre d'une séquence de traitement.
Nous montrons que cette approche est robuste en présence de bruit et donne de meilleurs résultats en comparaison avec des séquences standards.
Nous généralisons à la fin de ce document la séquence de traitement au cas des acquisitions OBC 3D grâce à la transformation (Tau,p)3D.
Cette généralisation n'est pas immédiate et nécessite des étapes supplémentaires dans la séquence de traitement tel que l'interpolation des données en 3D.
La comparaison de la séquence 3D aux séquences standards révèle que la nouvelle approche améliore significativement les résultats
Ces multiples générés par les réflexions successives entre la surface de l'eau et le fond marin détériorent considérablement la qualité des images sismiques.
Nous proposons dans ce document une méthode robuste de filtrage de ces multiples par "sommation PZ" dans le domaine (Tau,p).
Nous commençons par modéliser les enregistrements de l'hydrophone et du géophone en OBC dans le domaine des ondes planes harmoniques.
Nous montrons que ces modèles s'expriment en fonction des arrivées primaires et des multiples de la colonne d'eau.
Cette modélisation nous permet de proposer un algorithme de filtrage des multiples qui tient compte non seulement de la physique de propagation des ondes mais aussi des caractéristiques de l'acquisition: couplage et orientation des géophones, réponses impulsionnelles des capteurs, bruits.
Après la validation sur des données synthétiques, la nouvelle approche est appliquée sur des données réelles 2D dans le cadre d'une séquence de traitement.
Nous montrons que cette approche est robuste en présence de bruit et donne de meilleurs résultats en comparaison avec des séquences standards.
Nous généralisons à la fin de ce document la séquence de traitement au cas des acquisitions OBC 3D grâce à la transformation (Tau,p)3D.
Cette généralisation n'est pas immédiate et nécessite des étapes supplémentaires dans la séquence de traitement tel que l'interpolation des données en 3D.
La comparaison de la séquence 3D aux séquences standards révèle que la nouvelle approche améliore significativement les résultats