Técnica de pré-processamento aplicada em imagens sísmicas do tipo AVO para monitoramento de poços petrolíferos

Resumo

Em um reservatório petrolífero é comum a migração dos fluídos para outras camadas ao redor. Devido a esse constante movimento, tarefas tais como monitoramento desse deslocamento são de vital importância para indústria petrolífera. Esse trabalho tem como objetivo melhorar a estimação do fluxo óptico em imagens sísmicas do tipo Amplitude vs Offset (AVO) de poços de petróleo. Para isso, é utilizado o filtro de difusão anisotrópica para remover os ruídos presentes.      Para observar a movimentação dos fluidos no reservatório foi utilizado o fluxo óptico, que é a distribuição 2D da velocidade aparente do movimento dos padrões de intensidade no plano da imagem [cf. HORN, 1986]. Em outras palavras, o fluxo óptico consiste em um campo denso de velocidade onde a cada pixel no plano da imagem está associado um único vetor de velocidade. Esse campo é representado por uma malha conhecida como diagrama de agulhas (needle map).      Um objetivo imediato do fluxo óptico é o campo de movimento das imagens. O movimento é detectado através da correspondência entre pontos de interesse em uma sequência de imagens.      A velocidade da imagem é computada a partir das derivadas espaço-temporais da intensidade na imagem. Essa equação é chamada de equação de restrição de fluxo óptico e define uma restrição local única sobre o movimento na imagem. [HORN & SCHUNCK, 1981; BARRON et al., 1994]: 0 ItvI onde, ?  (??, ??) é o gradiente nas direções ? e ?;  tytxvuv  ,),(   é a velocidade na imagem; ?? a derivada parcial de primeira ordem em relação ao tempo de ?(?; ?).      A equação de restrição de fluxo óptico possui infinitas soluções, devido às suas duas incógnitas. O que torna a equação insuficiente para determinar as componentes de v. Esse problema é conhecido como problema de abertura. [SHIN & SUN, 2000].      Neste trabalho, a computação do fluxo óptico é feita através do método de Horn e Schunck. Esse método procura regularizar a equação de restrição do fluxo óptico, chamado de restrição de suavização, onde o fluxo óptico varia de uma imagem para outra de forma suave. Essa suavização é dada pela minimização do quadrado da magnitude do gradiente dos vetores do fluxo óptico:      Para melhorar a estimação do fluxo óptico, foi utilizado o filtro de difusão anisotrópico para remover os ruídos presentes nas imagens. Trata-se de um filtro muito superior às técnicas de filtragem de imagens comumente utilizadas como filtros de médias e filtros gaussianos. )1)(1(  ug u u divugtu onde, ),()0,,( yxIyxu   sendo , Ryx  ; u é a imagem suavizada; I é a imagem original; t é a escala da suavização, sendo 0t ; div é o operador divergente; u é o valor do gradiente de u ;  é o parâmetro que auxilia na velocidade da difusão.      O método aplicado para eliminar os ruídos presentes na imagem é dividido em 3 etapas. Sendo divido da seguinte maneira: processamento das imagens, gerar vídeo a partir das imagens, uso do fluxo óptico, tendo como resultado final o fluxo óptico no vídeo das imagens filtradas.      São utilizadas 81 imagens em lapso de tempo do tipo AVO (amplitude vs offset) de um reservatório petrolífero em Duri, Indonésia. Cada imagem possui dimensões de 184 x 80px. [...]