Métodos otimizados para inversão completa das formas de onda em 3D - Duarte, Edwin Humberto Fagua (2021)
A inversão de forma de onda completa (FWI) é uma das técnicas mais estudadas na atualidade para recuperarparâmetros do subsolo que afetam a propagação da onda. Uma das principais dificuldades da aplicação da FWI em levantamentossísmicos 3D é o alto custo computacional desta. Este problema tem sido contornado com o avanço da tecnologia computacionalmas ainda existem dificuldades para aplicar a FWI em dados reais 3D. Neste trabalho são estudadas estratégias para otimizar aFWI, as quais são baseadas nas propriedades físicas das ondas. Com este fim, este trabalho foi feito em duas partes. Na primeiraparte foi usada a técnica de fontes simultâneas codificadas, na qual o cálculo do gradiente da FWI é feito propagandosimultaneamente a informação de várias fontes agrupadas em um ou vários subgrupos aproveitando o princípio de superposiçãoda equação da onda. Para reduzir o ruído de conversa cruzada ou ”crosstalk" que aparece no cálculo do gradiente usando fontessimultâneas, foram propostos dois esquemas de codificação, por rotação de fase e por estática limitada a um período da frequênciadominante. Na codificação por rotação de fase é aplicada uma rotação de fase em cada tiro onde o ângulo de rotação é escolhidoaleatoriamente para cada tiro. No caso da codificação por estática os traços de cada tiro são deslocados temporalmente e o valordeste deslocamento é escolhido aleatoriamente para cada tiro tendo um valor máximo de um período da frequência dominantedo dado. Com ajuda de testes numéricos em dados sintéticos 2D foi demonstrado que os esquemas propostos apresentam umaconvergência mais rápida que as codificações por polarização (multiplicar por +1 ou -1 aleatoriamente cada tiro) e por estáticasem ser limitada. Na segunda parte foi desenvolvido um fluxograma para aplicar a FWI em um dado real adquirido na região dopré-sal brasileiro. Este dado foi obtido com aquisição tipo OBN 3D, onde os receptores são espalhados no assoalho oceânico.No fluxograma desenvolvido, são combinadas várias técnicas existentes para otimizar o uso de memória e de processamento, asquais aproveitam propriedades da propagação das ondas. Sobre o dado OBN foram feitas inversões usando estratégias dedizimação de fontes e receptores para reduzir o custo computacional. Também foram testados os esquemas de fontes codificadasestudadas na primeira parte. Esses testes foram feitos também usando várias funções objetivo com a intenção de melhor aresolução das inversões. Foi verificado que as inversões recuperaram informação relacionada ao reservatório pré-sal e que tantoas estratégias de dizimação como de codificação de fontes reduziram o custo computacional da FWI sem comprometer aqualidade da inversão.