CourseEXPLORATION AND APPLIED GEOPHYSICS
Code204DD
Credits6
PeriodSemester 1
LanguageEnglish
Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
EXPLORATION SEISMOLOGY | GEO/11 | LEZIONI | 54 |
|
Questo corso corrisponde al modulo Exploration Seismology del corso Exploration Seismoogy and Well Logs
Lo studente acquisirà una significativa conoscenza sulla sismologia di esplorazione, dalla acquisizione all'elaborazione di dati sismici.
This course corresponds to the Exploration Seismology module of the Exploration Seismoogy and Well Logs course
The student will acquire a significant knowledge on reflection seismolgy, from data acquisition to data processing.
Esame orale in cui lo studente dovrà dimostrare le conoscenze acquisite e la capacità ad affrontare e risolvere i problemi posti.
During the oral exam the student must demonstrate his/her knowledge on the topics of the course and the ability to discuss and solve problems being presented.
Conoscenza su operazioni di acquisizione di dati sismici e capacità su come impostare e condurre una sequenza di elaborazione in dominio tempi.
The student will acquire the necessary background knowledge for performing seismic data acquisition and for implementing a seismic processing sequence in time.
Prove pratiche durante la sessione di esame al fine di verificare le capacità operative dello studente.
Through practical tests, the student will be exposed to the assessment of the skills he/she has acquired regarding the strategies for tackling specific noise problems in the seismic records, the diagnosis of recorded data, the planning of the necessary steps in a seismic data processing sequence.
Lo studente svilupperà una incrementata sensibilità verso gli aspetti di "problem solving".
The student will develop an incresed sensibility to problem solving issues.
Gli studenti saranno esposti a vari problemi, sia durante le lezioni sia durante la prova di esame.
Students will be challenged to solve several problems, both during the lectures and at the examination.
Basi di Analisi Matematica e di Fisica, conoscenze elementari di simologia.
Basics of math and phys and elementary knowledge of seismology.
Lezioni frontali.
Frequenza consigliata.
Attività didattiche:
- frequenza delle lezioni
- partecipazione ai seminari
- studio individuale
Delivery: face to face
Attendance: Advised
Learning activities:
- attending lectures
- participation in seminars
- individual study
1ma PARTE, Sismologia a riflessione
- Sistema acustico: pressione, velocità, spostamenti, equazione d'onda, impedenza acustica.
- Richiami di teoria dei segnali: sistema lineare, convoluzione, campionamento 1D e 2D, teorema di Shannon-Nyquist, Analisi di Fourier, cross-correlazione e auto-correlazione, cenni sulla trasformata Z.
- Elementi di acquisizione dati: sensori e sorgenti di energia terrestri e marine, stendimenti di acquisizione 2D, principi della sorgente vibroseis, teoria dagli array, copertura multipla. Esempi di registrazioni reali eseguite per obiettivi superficiali (geologia applicata, ingegneria) e per obiettivi profondi (idrocarburi, geotermia, studi crostali).
- Tempi di transito e ampiezze dei segnali sismici: dromocrone per eventi diretti, riflessi, rifratti e diffratti. Dimostrazione del Dix-Al Chalabi. Partizione dell’energia sulle interfacce. Spreading geometrico del fronte d’onda, assorbimento (fattore di qualità Q), perdite per trasmissione.
Elaborazione numerica dei segnali sismici.
- Operazioni preliminari: fitraggio editing, designature, correzioni statiche, geometrical Spreading e recupero delle ampiezze.
- Deconvoluzione: filtraggio inverso, filtro inverso ai minimi quadrati (filtro di Wiener), deconvoluzione predittiva, spiking e shaping.
- NMO e STACK: ragguppamento in CMP, analisi di velocità di stack, pannello di semblance, correzione di normal move out. Stack.
- Filtraggio bidimensionale in dominio f-k.
- Cenni sulla Migrazione: principio della migrazione temporale di orizzonti sismici, swinging circles e collapsing hyperbolas, migrazione di Kirchoff.
Esempi di dati e immagini sismiche relative a bacini sedimentari (Mare del Nord, Pianura Padana e Mar Adriatico), ad aree di catena e a problematiche di ingegneria e geotecnica.
1st PART, Reflection Seismic:
- Acoustic system: pressure, velocity, displacements, wave equation, acoustic impedance.
- Signal theory review: linear systems, convolution, 1D and 2D sampling (Shannon-Nyquist theorem), Fourier analysis, cross-correlation and auto-correlation, Z-Transform.
- Principles of data acquisition: land and marine sources and sensors, recording spreads, array theory, basic theory of the Vibroseis source, multiple coverage. Examples of field records acquire for either near surface investigations(engineering applications) or for deep exploration targets (hydrocarbon or geothermal exploration, crustal studies)
- Traveltimes and amplitudes of seismic signals for simplified earth models: direct, refracted, reflected and diffracted waves, Dix and Al-Chalabi equations, reflection and transmission coefficients, wavefront spreading, attenuation (Q factor) and trasmissivity.
Digital seismic processing in time.
- Preliminary operations: data header, editing and filtering, designature, static corrections, geometrical spreading correction, amplitude recovery.
- Deconvolution: inverse filtering, least-squares inverse filtering (Wiener filter), Spiking, Shaping and Predictive deconvolution.
- NMO and STACK: CMP binning, stacking velocity analysis, semblance panel, NMO correction, Stack.
- Bidimensional FK filtering.
- Elements of Migration: principles of time migration, swinging circles e collapsing hyperbolas. Kirchoff time migration.
Examples of seismic data and images related to the exploration of sedimentary basins (North Sea, Po Plain, Adriatic Sea), of thrust belts (Apennines) and to engineering and geotechnical targets.
Le dipense coprono interamente gli argomenti trattati e forniscono ulteriori indicazioni bibliografiche.
The lecture notes fully cover all the topics of the course. Other relevant references can be found in there.
Il contenuto del corso è integralmente riportato nelle dispense fornite dal docente. Tramite queste e gli ulteriori riferimenti bibliografici citati nelle dispense stesse, il non frequentante può sviluppare la necessaria preparazione. Eventuali chiarimenti possono essere chiesti direttamente al docente.
The lecture notes fully contains the course topics. Through this notes and the additional references there indicated, the non-attending students may develop the required competence. Further explanations can be asked to the course instructors.
Esame orale sviluppato in un colloquio con il docente e la commissione, durante il quale il focus primario è nel valutare quanto lo studente sia capace di tradurre i concetti e le competenze acquiste in abilità di diagnosi, interpretazione, impostazione e soluzione di problemi. A tal fine saranno sottoposti allo studente esempi di dati sismici reali e test di tipo "cosa succede se".
Oral examination with the lecturer and the commission, in which the main focus is on assessing the ability of the candidate to apply the theoretical concepts and the knowledge he/she has acquired to the data diagnosis, data interpretation and to solving problems. To this end, the student will be challenged by actual data examples and "what if" tests.