Aprimoramento dos dados de sísmica de alta resolução da Bacia de Bransfield (Antártica) utilizando aprendizado de máquina profundo (deep learning)

Abstract

Antes de instalar qualquer infraestrutura no fundo do mar, como dutos, manifolds, cabos, plantas eólicas ou novos poços produtores, as companhias fazem levantamentos para fornecer informações precisas sobre o fundo do mar e os primeiros cem metros de geologia abaixo do fundo para engenheiros e geólogos submarinos. As aquisições sísmicas de ultra-alta-resolução, realizadas no passado com perfiladores de sub-fundo, foram armazenadas apenas como envelope sísmico (amplitude instantânea) em vez da forma de onda sísmica, e isso levou a um enorme passivo de dados sem informações de fase. Para recuperar a forma de onda sísmica de um envelope, apresentamos o algoritmo un-envelope baseado em duas redes neurais convolucionais profundas. Ele foi testado em dados reais na Bacia de Bransfield, na Antártica, e conseguiu uma reconstrução com pelo menos 90% de correspondência. O principal objetivo de recuperar a forma de onda sísmica completa de um dado envelope é o uso de atributos sísmicos nela. Computamos para dados de sub-fundo os atributos sísmicos: envelope, fase instantânea, frequência instantânea, cosseno da fase, RMS e TecVA. Realizamos, pela primeira vez nesse tipo de dados, uma inversão colorida para estender o espectro da sísmica de ultra alta resolução, usando uma linha sísmica adquirida no Atlântico Sul com um perfilador de sub-fundo e uma amostra perfilada com MSCL (multi-sensor core logger). O novo espectro de frequência a partir da inversão colorida evidencia a geologia, proporcionando um resultado melhor do que o obtido com o atributo de envelope sísmico. Também foi usada modelagem direta para calcular um traço sintético para amarrar a sísmica com os perfis multi-sensor core logger e assim extrapolar as informações da amostra geotécnica através da sísmica. Essa abordagem pode ser usada na modelagem numérica em estudos geotécnicos, fornecendo precisão vertical e exatidão nas interpretações sísmicas. O risco para instalações submarinas pode ser mitigado usando atributos de fase na detecção de um influxo raso de água ou gás.