La relevancia del procesamiento espectral en el incremento del ancho de banda útil

Abstract

La manipulación espectral de datos sísmicos involucra conceptos fundamentales de procesamiento de señales (e.g., análisis espectral y filtrado), indispensables para realizar actividades cotidianas en las áreas de exploración y producción y capacitación de profesionales jóvenes afines al procesamiento y representación de datos sísmicos (e.g., Claerbout, 1992; Chopra y Marfurt, 2016). Cotidianamente, en el ambiente académico e industrial, se utilizan diferentes métodos de manipulación espectral de datos sísmicos: blanqueamiento (o nivel de agua; Claerbout, 1992), azulamiento (incremento de frecuencias altas), balanceo, factor de amortiguamiento en inversión lineal y deconvolución (o remoción de efectos de filtrado) (e.g., Elliot, 1987). El contenido de energía de los datos sísmicos está representado en el espectro de amplitud. Dicho espectro es de banda limitada en frecuencia, por lo que generalmente es deseable incrementar el ancho de banda el cual nos da beneficios como i) incremento de resolución sísmica vertical, ii) estabilización de operaciones de filtrado, y iii) estabilización de procesamiento de datos. A demás existe una relación matemática, física y numérica de los métodos de manipulación espectral. Por ejemplo, al realizar balanceo espectral de datos sísmicos, interviene un factor de amortiguamiento. Ese valor equivale a reforzar la diagonal principal de la matriz utilizada en el proceso de inversión lineal y al blanqueamiento del espectro. Y al encontrar dicho factor (mediante las ecuaciones normales) podemos establecer su equivalencia con el balanceo espectral. En el presente documento se analizaron dichos procesos para ilustrar su interrelación matemática, física y numérica, demostrar la necesidad de su uso, relevancia y generar una guía para estudiantes de licenciatura en geociencias (geofísica y geología), que también pueda ser de utilizada para fines de capacitación de profesionales jóvenes, interesados en el tema. Además, la relevancia de este trabajo radica en que la manipulación espectral es fundamental y tiene muchas implicaciones técnicas para el mejoramiento de la resolución sísmica vertical, así como para facilitar flujos de trabajo en interpretación sísmica y en la generación de modelos geológicos del subsuelo.