Seismic imaging

Il corso mira a fornire una rassegna dei principi base, delle tecniche e delle applicazioni dell'imaging sismico nell'industria.

1. Introduzione all'imaging e fondamenti di propagazione delle onde

1.1. Telerilevamento

1.2. Applicazioni di tecniche di imaging nell'industria e nella nostra vita di tutti i giorni



2. Tecniche di imaging sismico

2.1. Imaging in mezzi 1D

2.1.1. Legge di Snell e propagazione delle onde in mezzi a strati piani e paralleli

2.1.2. Iperbole di normal moveout

2.1.3. Stack

2.2. Imaging in mezzi con velocità costante

2.2.1. Migrazione di dati a zero offset per somma dei dati lungo iperboli

2.2.2. Impatto degli errori di velocità

2.2.3. Migrazione post-stack vs migrazione pre-stack

2.2.4. Migrazione per distribuzione lungo ellissi

2.3. Imaging in mezzi con velocità variabile solo in profondità (migrazione tempi)

2.3.1. Mappatura da tempo verticale a profondità

2.4. Imaging in presenza di variazioni laterali di velocità (migrazione in profondità)

2.5. Imaging 2D e imaging 3D

2.6. La matematica dell'imaging sismico

2.6.1. Teorema di Green

2.6.2. La condizione di imaging

2.7. Imaging basato sull'approssimazione dei raggi (migrazione di Kirchhoff)

2.7.1 Equazione dell'iconale, ray tracing

2.7.2. Apertura di migrazione

2.7.3. Filtro antialias

2.7.4. Common reflection point gather

2.7.5. NMO stretch e mute

2.8. Cenni all'imaging basato sull'approssimazione dei fasci gaussiani

2.9. Cenni all'imaging basato sull'approssimazione dell'equazione del calore

2.9.1. Equazione di dispersione e operatore di phase shift

2.10. Imaging full wave (Reverse Time Migration)

2.10.1. Analisi del costo computazionale

2.11. Migrazione ai minimi quadrati

2.12. Imaging in presenza di anisotropia

2.12.1. Modello VTI e modello TTI

2.13. Imaging in preservazione delle ampiezze

2.14. Assorbimento e migrazione con compensazione di assorbimento



3. Tecniche di analisi di velocità

3.1. Stima di velocità per l'iperbole di NMO

3.2. La semblance

3.3. Mezzi stratificati, velocità di stack e velocità quadratica media

3.3.1. Equazione di Dix

3.4. Problemi inversi

3.4.1. Operatore diretto

3.4.2. Operatore inverso

3.4.3. Spazio nullo

3.4.4. Problemi inversi mal condizionati

3.4.5. Regolarizzazione

3.4.6. Gradiente coniugato

3.5. Analisi di velocità in presenza di riflettori inclinati

3.5.1. L'operatore di Dip Moveout

3.6. Analisi di velocità mediante raggi e tomografia

3.6.1. Trasformata di Radon

3.6.2. Tomografia in trasmissione

3.6.3. Tomografia in riflessione

3.7. Analisi dell'incertezza nella stima di velocità

3.7.1. Campionamento dello spazio nullo

3.8. Analisi di velocità e migrazione

3.9. Stima dei parametri di anisotropia

3.10. Utilizzo delle misure di pozzo

3.10.1. Calibrazione ai marker di pozzo

3.11. Esempi di applicazioni industriali

3.12. Analisi di velocità mediante equazione delle onde (Full Waveform Inversion, FWI)

3.12.1. Problemi inversi non lineari

3.12.2. Potenzialità e limitazioni

3.12.3. Quantificazione della differenza tra due segnali e funzioni di costo

3.12.4. FWI imaging

3.13. Applicazione di tecniche di Deep Learning alla risoluzione di problemi inversi