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Título :	Tomografía sísmica sin trazado de rayos utilizando series de potencias. Seismic tomography without ray tracing using series expansion
Autor:	Juan Gabriel Hernández Jaime
Colaborador:	Juan Antonio Madrid González
Nivel de acceso:	Acceso Abierto
Licencia:	Atribución
Materia:	Tomografía Sísmica, Inversion, Series de Potencias, Ecuación Eikonal, Seismic Tomography, Inversion, Series Expansion, Eikonal Equation
Resumen o descripción:	Se desarrolla un método tomografico en 2-D, que consiste en invertir tiempos de recorrido registrados en la superficie (z=0) de fuentes distribuidas en la profundidad, sin trazar rayos. Los tiempos de recorrido de pulsos sismicos desde un cierto nimero de fuentes se representan mediante series de potencias en términos de las coordenadas x,z del punto de observacién y de las coordenadas de la fuente xs, zs;. Dados los valores de este Gltimo punto se puede hacer una continuacién analitica del tiempo hacia valores negativos de z. La velocidad en el medio se obtiene aplicando la ecuacién Eikonala los polinomios obtenidos. En el proceso de inversion, el efecto de curvatura del rayo se toma en cuenta al imponer que la serie sea solucion de la ecuacién Eikonal, asf como a la imposicién de una ecuación de constriccién para el calculo de la velocidad, valida para cualquier punto en el medio y cuya mayor efectividad se concentra en la regién cercanaa la distribucién de fuentes. Los coeficientes de la representacion en series se estiman de tal forma quese ajusten a los datos y satisfagan simultaneamente las ecuaciones de constricción. Los resultados obtenidos al aplicar la teorfa a cuatro diferentes grupos de datos de tiempo, muestran que para el experimento con un arreglo de fuentes y receptores del tipo VSP, los mejores resultados se obtienen en la region cercana a la distribucién de fuentes, y son comparables a los presentados por Ecoublét et al., (1995). El experimento realizado con un arreglo de fuentes y receptores de tipo “Cross-Hole”, muestra que la estimacién de la velocidad mejora en todo el modelo y proporciona un modelo de velocidad satisfactorio con respecto al modelo real. Al considerar medios con zonas de baja velocidad el método no trabaja adecuadamente.Se desarrolla un método tomografico en 2-D, que consiste en invertir tiempos de recorrido registrados en la superficie (z=0) de fuentes distribuidas en la profundidad, sin trazar rayos. Los tiempos de recorrido de pulsos sismicos desde un cierto nimero de fuentes se representan mediante series de potencias en términos de las coordenadas x,z del punto de observacién y de las coordenadas de la fuente xs, zs;. Dados los valores de este Gltimo punto se puede hacer una continuacién analitica del tiempo hacia valores negativos de z. La velocidad en el medio se obtiene aplicando la ecuacién Eikonala los polinomios obtenidos. En el proceso de inversion, el efecto de curvatura del rayo se toma en cuenta al imponer que la serie sea solucion de la ecuacién Eikonal, asf como a la imposicién de una ecuación de constriccién para el calculo de la velocidad, valida para cualquier punto en el medio y cuya mayor efectividad se concentra en la regién cercanaa la distribucién de fuentes. Los coeficientes de la representacion en series se estiman de tal forma quese ajusten a los datos y satisfagan simultaneamente las ecuaciones de constricción. Los resultados obtenidos al aplicar la teorfa a cuatro diferentes grupos de datos de tiempo, muestran que para el experimento con un arreglo de fuentes y receptores del tipo VSP, los mejores resultados se obtienen en la region cercana a la distribucién de fuentes, y son comparables a los presentados por Ecoublét et al., (1995). El experimento realizado con un arreglo de fuentes y receptores de tipo “Cross-Hole”, muestra que la estimacién de la velocidad mejora en todo el modelo y proporciona un modelo de velocidad satisfactorio con respecto al modelo real. Al considerar medios con zonas de baja velocidad el método no trabaja adecuadamente.Se desarrolla un método tomografico en 2-D, que consiste en invertir tiempos de recorrido registrados en la superficie (z=0) de fuentes distribuidas en la profundidad, sin trazar rayos. Los tiempos de recorrido de pulsos sismicos desde un cierto nimero de fuentes se representan mediante series de potencias en términos de las coordenadas x,z del punto de observacién y de las coordenadas de la fuente xs, zs;. Dados los valores de este Gltimo punto se puede hacer una continuacién analitica del tiempo hacia valores negativos de z. La velocidad en el medio se obtiene aplicando la ecuacién Eikonala los polinomios obtenidos. En el proceso de inversion, el efecto de curvatura del rayo se toma en cuenta al imponer que la serie sea solucion de la ecuacién Eikonal, asf como a la imposicién de una ecuación de constriccién para el calculo de la velocidad, valida para cualquier punto en el medio y cuya mayor efectividad se concentra en la regién cercanaa la distribucién de fuentes. Los coeficientes de la representacion en series se estiman de tal forma quese ajusten a los datos y satisfagan simultaneamente las ecuaciones de constricción. Los resultados obtenidos al aplicar la teorfa a cuatro diferentes grupos de datos de tiempo, muestran que para el experimento con un arreglo de fuentes y receptores del tipo VSP, los mejores resultados se obtienen en la region cercana a la distribucién de fuentes, y son comparables a los presentados por Ecoublét et al., (1995). El experimento realizado con un arreglo de fuentes y receptores de tipo “Cross-Hole”, muestra que la estimacién de la velocidad mejora en todo el modelo y proporciona un modelo de velocidad satisfactorio con respecto al modelo real. Al considerar medios con zonas de baja velocidad el método no trabaja adecuadamente.Se desarrolla un método tomografico en 2-D, que consiste en invertir tiempos de recorrido registrados en la superficie (z=0) de fuentes distribuidas en la profundidad, sin trazar rayos. Los tiempos de recorrido de pulsos sismicos desde un cierto nimero de fuentes se representan mediante series de potencias en términos de las coordenadas x,z del punto de observacién y de las coordenadas de la fuente xs, zs;. Dados los valores de este Gltimo punto se puede hacer una continuacién analitica del tiempo hacia valores negativos de z. La velocidad en el medio se obtiene aplicando la ecuacién Eikonala los polinomios obtenidos. En el proceso de inversion, el efecto de curvatura del rayo se toma en cuenta al imponer que la serie sea solucion de la ecuacién Eikonal, asf como a la imposicién de una ecuación de constriccién para el calculo de la velocidad, valida para cualquier punto en el medio y cuya mayor efectividad se concentra en la regién cercanaa la distribucién de fuentes. Los coeficientes de la representacion en series se estiman de tal forma quese ajusten a los datos y satisfagan simultaneamente las ecuaciones de constricción. Los resultados obtenidos al aplicar la teorfa a cuatro diferentes grupos de datos de tiempo, muestran que para el experimento con un arreglo de fuentes y receptores del tipo VSP, los mejores resultados se obtienen en la region cercana a la distribucién de fuentes, y son comparables a los presentados por Ecoublét et al., (1995). El experimento realizado con un arreglo de fuentes y receptores de tipo “Cross-Hole”, muestra que la estimacién de la velocidad mejora en todo el modelo y proporciona un modelo de velocidad satisfactorio con respecto al modelo real. Al considerar medios con zonas de baja velocidad el método no trabaja adecuadamente.Se desarrolla un método tomografico en 2-D, que consiste en invertir tiempos de recorrido registrados en la superficie (z=0) de fuentes distribuidas en la profundidad, sin trazar rayos. Los tiempos de recorrido de pulsos sismicos desde un cierto nimero de fuentes se representan mediante series de potencias en términos de las coordenadas x,z del punto de observacién y de las coordenadas de la fuente xs, zs;. Dados los valores de este Gltimo punto se puede hacer una continuacién analitica del tiempo hacia valores negativos de z. La velocidad en el medio se obtiene aplicando la ecuacién Eikonala los polinomios obtenidos. En el proceso de inversion, el efecto de curvatura del rayo se toma en cuenta al imponer que la serie sea solucion de la ecuacién Eikonal, asf como a la imposicién de una ecuación de constriccién para el calculo de la velocidad, valida para cualquier punto en el medio y cuya mayor efectividad se concentra en la regién cercanaa la distribucién de fuentes. Los coeficientes de la representacion en series se estiman de tal forma quese ajusten a los datos y satisfagan simultaneamente las ecuaciones de constricción. Los resultados obtenidos al aplicar la teorfa a cuatro diferentes grupos de datos de tiempo, muestran que para el experimento con un arreglo de fuentes y receptores del tipo VSP, los mejores resultados se obtienen en la region cercana a la distribucién de fuentes, y son comparables a los presentados por Ecoublét et al., (1995). El experimento realizado con un arreglo de fuentes y receptores de tipo “Cross-Hole”, muestra que la estimacién de la velocidad mejora en todo el modelo y proporciona un modelo de velocidad satisfactorio con respecto al modelo real. Al considerar medios con zonas de baja velocidad el método no trabaja adecuadamente.Se desarrolla un método tomografico en 2-D, que consiste en invertir tiempos de recorrido registrados en la superficie (z=0) de fuentes distribuidas en la profundidad, sin trazar rayos. Los tiempos de recorrido de pulsos sismicos desde un cierto nimero de fuentes se representan mediante series de potencias en términos de las coordenadas x,z del punto de observacién y de las coordenadas de la fuente xs, zs;. Dados los valores de este Gltimo punto se puede hacer una continuacién analitica del tiempo hacia valores negativos de z. La velocidad en el medio se obtiene aplicando la ecuacién Eikonala los polinomios obtenidos. En el proceso de inversion, el efecto de curvatura del rayo se toma en cuenta al imponer que la serie sea solucion de la ecuacién Eikonal, asf como a la imposicién de una ecuación de constriccién para el calculo de la velocidad, valida para cualquier punto en el medio y cuya mayor efectividad se concentra en la regién cercanaa la distribucién de fuentes. Los coeficientes de la representacion en series se estiman de tal forma quese ajusten a los datos y satisfagan simultaneamente las ecuaciones de constricción. Los resultados obtenidos al aplicar la teorfa a cuatro diferentes grupos de datos de tiempo, muestran que para el experimento con un arreglo de fuentes y receptores del tipo VSP, los mejores resultados se obtienen en la region cercana a la distribucién de fuentes, y son comparables a los presentados por Ecoublét et al., (1995). El experimento realizado con un arreglo de fuentes y receptores de tipo “Cross-Hole”, muestra que la estimacién de la velocidad mejora en todo el modelo y proporciona un modelo de velocidad satisfactorio con respecto al modelo real. Al considerar medios con zonas de baja velocidad el método no trabaja adecuadamente. A tomographic method in 2-D without ray tracing is developed. The method consist in invert travel-times measurements recorded on the surface (z-0) of sources distributed at different depth. The travel-times of seismic pulses from a known numberof sources are presented through series expansion in terms of x and z coordinates from the observation point and the source coordinates x, and z,. Given the x; and z, values, an analytic continuation of time can be done toward negative values of z. The medium’s velocity is obtained applying the Eikonal equation to the obtained polynomials. In the inversion process, ray bending is taken into account by imposing the travel-time series expansion to be a solution of the Eikonal equation, also other equation used to constraint velocity values. This equation is valid for any point in the medium,andits efficiency is concentrated at the region close to the source distribution. The coefficients of the series expansion are estimated in such a way they fit the travel-times and simultaneously satisfy the constraint equation. The results obtained when applying the theory to four different time data sets, show for a experiment with a VSP arrangement, that the best results are obtained in the region close to the source distribution and they are similar to the obtained by Ecoublét et al., (1995). The experiment with a Cross-Hole arrangement, showsthat velocity estimation is better in the whole model and provide a satisfying velocity model concerning real model. Considering media with low velocity zones the tomographic method doesn’t work properly.
Editor:	CICESE
Fecha de publicación :	2001
Tipo de publicación :	Tesis de maestría
Idioma:	Español
Forma de citación:	Hernández Jaime, J. G.2001.Tomografía sísmica sin trazado de rayos utilizando series de potencias.Tesis de Maestría en Ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.96 pp.
Área de conocimiento:	CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO
Aparece en las colecciones:	Tesis - Ciencias de la Tierra

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