Wave Separation. Part One: Principle and Methods

La séparation d'ondes. Première partie : Principes et méthodes

F. Glangeaud¹ and J. L. Mari²

¹ ENSIEG - CEPHAG
² Institut Français du Pétrole

Abstract

This article is a practical review of the different wave separation methods used in seismic. A wave is described by its propagation vector and its wavelet. The first part of the article shows how the propagation vector can be used to define both the type of propagation (plane or nonplane wave) and the characteristics of the medium (dispersive or faulted medium). Wave separation and wave-type identification can then be dealt with by studying the scalar product between two waves or between a wave and a reference model. The main filtering methods are described, in particular : f-k filtering, tau-p filtering, Karhunen-Loeve filtering and spectral matrix filtering. The efficiency of the different methods is assessed with synthetic data. The problem of extracting a wave from noise is also discussed and illustrated with a field example. The second part will be devoted to wave separation per se. The different methods described in the first part are applied to real data, in particular borehole survey seismic data. Special attention is given to the use of specific, less well-known methods such as spectral matrix filtering with adapted or constrained models.

Résumé

Cet article est une revue pratique des différentes méthodes de séparation d'ondes utilisées en sismique. Une onde est décrite par son vecteur de propagation et par son ondelette. La première partie montre comment le vecteur de propagation peut être utilisé à la fois pour définir le type de propagation (onde plane ou non plane) et les caractéristiques du milieu (milieu dispersif ou faillé). La séparation d'ondes et l'identification d'un type d'onde peuvent alors être abordées par l'étude du produit scalaire entre deux ondes ou entre une onde et un modèle de référence. Les principales méthodes de filtrage sont décrites : notamment le filtrage (f, k), le filtrage (tau, p), le filtrage de Karhunen-Loève et le filtrage par la matrice interspectrale. L'efficacité des différentes méthodes est évaluée sur données synthétiques. Le problème de l'extraction d'une onde du bruit est également discuté et illustré sur un exemple réel. La deuxième partie sera consacrée à la séparation des ondes proprement dites. Les différentes méthodes décrites dans la première partie sont appliquées à des données réelles, notamment des données de sismique de puits. Une attention particulière est portée sur l'utilisation de méthodes spécifiques et moins connues telles que le filtrage par la matrice interspectrale avec modèles adaptés ou contraints.