Amplitudes e padrões de polarização de pulsos em meios anisotrópicos

Abstract

ABSTRACT. Extracting subsurface lithological information from seismic data has become a great challenge to seismic exploration, as the hypotheses of stratification made by isotropic layers has been insufficient to represent the behavior of elastic field in surveys with great offset between source and receiver, multicomponent geophones, three-dimensional Vertical Seismic Profile (VSP) measures and so forth. Due to this reason, a more realistic model of subsurface is demanded. As a result, the seismic prospecting starts to consider the anisotropic models of subsurface to characterize reservoirs, for example. This paper aims at showing formalism to model the scattering of pulses from incident plane waves in horizontal plain interfaces which separate anisotropic media. This scattering is obtained primarily through the explicit formulation of traction and deformation fields as a function of propagator, polarization and impedance matrices of media. After that, this formalism is used to obtain the reflection and transmission coefficients matrices through a horizontal plain interface to be, subsequently generalized to a scattering through multiple layers.Finally, the amplitude of an analytical pulse is inserted in the incident wave to calculate the scattering of the pulse through stratifications.Keywords: anisotropy, plane wave, scattered, pulses.RESUMO. Extrair informações litológicas da subsuperfície através de dados sísmicos constitui-se num grande desafioà prospecção sísmica, pois a hipótese de estratificações formadas por camadas isotrópicas se mostra insuficiente para representar o comportamento do campo elástico em levantamentos com grandes afastamentos entre fonte e receptor, geofones multicomponentes, medidas de VSP tridimensional, entre outros. Sob este panorama, a prospecção sísmica passa a considerar modelos anisotrópicos de subsuperfície para, por exemplo, caracterizar reservatórios. O objetivo deste textoé apresentar um formalismo para modelar o espalhamento de pulsos a partir de ondas planas incidentes em interfaces planas horizontais que separam meios anisotrópicos. Este espalhamentoé obtido primeiramente, através da formulação explícita dos campos de deformação e tração como função das matrizes propagadoras, de polarização e de impedância do meio. Em seguida este formalismoé usado para a obtenção das matrizes dos coeficientes de reflexão e transmissão através de uma interface plana horizontal para posteriormente, ser generalizado para o espalhamento através de múltiplas camadas. Finalmente, inserem-se ao campo da onda incidente as amplitudes de um pulso analítico para calcular o espalhamento do pulso através de estratificações.Palavras-chave: anisotropia, ondas planas, espalhamento, pulsos.