Academic year2022/23
CourseAPPLIED AND EXPLORATION GEOPHYSICS
Code225DD
Credits6
PeriodSemester 2
LanguageEnglish
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) |
| SEISMIC IMAGING | GEO/11 | LEZIONI | 48 | |
Obiettivi di apprendimento
Conoscenze
Il corso mira a fornire una rassegna dei principi base, delle tecniche e delle applicazioni dell’imaging sismico per l'esplorazione e la ricerca di idrocarburi
Knowledge
The course is aimed at providing an extensive review of the principles, techniques and applications of seismic imaging for hydrocarbon exploration
Modalità di verifica delle conoscenze
Esame scritto in cui lo studente dovrà dimostrare le conoscenze acquisite e la capacità ad affrontare e risolvere i problemi posti.
Assessment criteria of knowledge
During the written exam the student must demonstrate his/her knowledge on the topics of the course and the ability to discuss and solve problems being presented.
Capacità
Al termine del corso gli studenti saranno in grado di valutare l'efficacia dei vari strumenti di seismic imaging in funzione della complessita' geologica e geofisca dell'area investigata.
Skills
By the end of the course students will be able to assess the effectiveness of the different seismic imaging tools with respect to the geological and geophysical complexity of the area under investigation.
Assessment criteria of skills
During the written exam the student must demonstrate his/her knowledge on the topics of the course and the ability to discuss and solve problems being presented.
Comportamenti
Il corso mira a sviluppare le capacita' di analisi e lo spirito critico necessari per pianificare e valutare la correttezza e l'efficacia di un progetto di imaging sismico
Behaviors
The course aims at developing the analytical skills needed to plan and assess correctness and effectiveness of seismic imaging projects.
Prerequisiti (conoscenze iniziali)
Conoscenze di base di elaborazione numerica dei segnali e di analisi matematica
Prerequisites
Basic knowledge of digital signal processing and calculus
Programma (contenuti dell'insegnamento)
Il corso mira a fornire una rassegna dei principi base, delle tecniche e delle applicazioni dell’imaging sismico nell’industria.
- Introduzione all’imaging e fondamenti di propagazione delle onde
- Telerilevamento
- Applicazioni di tecniche di imaging nell’industria e nella nostra vita di tutti i giorni
- Tecniche di imaging sismico
- Imaging in mezzi 1D
- Legge di Snell e propagazione delle onde in mezzi a strati piani e paralleli
- Iperbole di normal moveout
- Stack
- Imaging in mezzi con velocità costante
- Migrazione di dati a zero offset per somma dei dati lungo iperboli
- Impatto degli errori di velocità
- Migrazione post-stack vs migrazione pre-stack
- Migrazione per distribuzione lungo ellissi
- Imaging in mezzi con velocità variabile solo in profondità (migrazione tempi)
- Mappatura da tempo verticale a profondità
- Imaging in presenza di variazioni laterali di velocità (migrazione in profondità)
- Imaging 2D e imaging 3D
- La matematica dell’imaging sismico
- Teorema di Green
- La condizione di imaging
- Imaging basato sull’approssimazione dei raggi (migrazione di Kirchhoff)
- Apertura di migrazione
- Filtro antialias
- Common reflection point gather
- NMO stretch e mute
- Imaging basato sull’approssimazione dei fasci gaussiani
- Imaging basato sull’approssimazione dell’equazione del calore
- Equazione di dispersione e operatore di phase shift
- Imaging full wave (Reverse Time Migration)
- Analisi del costo computazionale
- Migrazione ai minimi quadrati
- Imaging in presenza di anisotropia
- Modello VTI e modello TTI
- Imaging in preservazione delle ampiezze
- Assorbimento e migrazione con compensazione di assorbimento
- Tecniche di analisi di velocità
- Stima di velocità per l’iperbole di NMO
- La semblance
- Mezzi stratificati, velocità di stack e velocità quadratica media
- Problemi inversi
- Operatore diretto
- Operatore inverso
- Spazio nullo
- Problemi inversi mal condizionati
- Regolarizzazione
- Gradiente coniugato
- Analisi di velocità in presenza di riflettori inclinati
- L’operatore di Dip Moveout
- Analisi di velocità mediante raggi e tomografia
- Trasformata di Radon
- Tomografia in trasmissione
- Tomografia in riflessione
- Analisi dell’incertezza nella stima di velocità
- Campionamento dello spazio nullo
- Analisi di velocità e migrazione
- Stima dei parametri di anisotropia
- Utilizzo delle misure di pozzo
- Calibrazione ai marker di pozzo
- Esempi di applicazioni industriali
- Analisi di velocità mediante onde (Full Waveform Inversion)
- Problemi inversi non lineari
- Potenzialità e limitazioni
- Quantificazione della differenza tra due segnali
- Applicazione di tecniche di Deep Learning alla risoluzione di problemi inversi
Syllabus
- Introduction to imaging and foundations of wave propagation
- Remote sensing
- Imaging technique application in the industry and in our everyday life
- Imaging techniques
- Imaging in 1D media
- Snell’s law and wave propagation in layered media
- Normal moveout hyperbolas
- Stack
- Imaging in constant velocity media
- Migration by hyperbola summation
- Post-stack vs pre-stack migration
- Migration by the spraying approach
- Imaging in v(z) media (time imaging)
- Two way time to depth mapping
- Imaging in laterally variable velocity (depth imaging)
- 2D versus 3D imaging
- The mathematics of seismic imaging
- Green’s theorem
- Imaging condition
- Imaging based on rays (Kirchhoff migration)
- Migration aperture
- Antialias filter
- Common reflection point gather
- NMO stretch and mute
- Imaging based on gaussian beams
- Imaging based on the one-way wave equation (heat equation)
- Full wave imaging (Reverse Time Migration)
- Least squares migration
- Imaging in anisotropic media
- Amplitude preserving imaging
- Absorption and absorption compensated imaging
- Velocity analysis
- Velocity analysis for NMO hyperbolas
- Semblance
- Layered media, stacking velocity and root mean squared velocity
- Inverse problems
- Forward operators, data and model space
- Inverse operators
- Null space
- Ill conditioned inverse problems
- Regularization
- Conjugate gradient
- Velocity analysis and dipping reflectors
- Ray based velocity analysis and tomography
- Radon transform
- Transmission tomography
- Reflection tomography
- Analysis of velocity estimation uncertainty
- Migration velocity analysis
- Anisotropic velocity model estimation
- Integration with well measurements
- Case histories
- Full wave velocity analysis (Full Waveform Inversion)
- Non-linear inverse problems
- FWI: potentiality and limitations
- How to measure the difference between two signals
- Deep learning and inverse problems
- Generative Adversarial Networks
Bibliografia e materiale didattico
E. Robein, Seismic Imaging: A Review of the Techniques, their Principles, Merits and Limitations, EAGE publications
Bibliography
E. Robein, Seismic Imaging: A Review of the Techniques, their Principles, Merits and Limitations, EAGE publications
Updated: 31/08/2022 12:09
