A extração eficiente de petróleo e gás de dentro da crosta terrestre requer imagens precisas das estruturas rochosas do subsolo. Alguns materiais são difíceis de capturar, então os pesquisadores da KAUST desenvolveram um método computacional para modelar grandes acumulações de sal subterrâneo, um material desafiador para derivar com precisão de dados de imagens sísmicas.

A imagem sísmica envolve o envio de ondas sonoras para o solo, onde eles serão refletidos nos limites entre as estruturas rochosas. Os cientistas analisam as ondas sonoras refletidas para determinar os tipos e formações de rochas subterrâneas, e localizar os reservatórios de combustível fóssil.

Contudo, em algumas regiões, como o Golfo do México, a subsuperfície é salpicada de corpos de sal, que são enormes acumulações de sal formadas há milhões de anos nas profundezas da Terra. O sal é de baixa densidade, substância flutuante, o que significa que os corpos de sal sobem gradualmente através da crosta terrestre ao longo do tempo. Isso causa complexidades relacionadas ao estresse entre o sal e as camadas de rocha circundantes. Além disso, a estrutura cristalina do sal significa que as ondas sonoras são refletidas aleatoriamente, e não há baixas frequências utilizáveis ​​retidas nos dados sísmicos.

"Os dados das zonas de sal são atualmente analisados ​​por especialistas altamente treinados, em vez de modelados por um computador, "explica Mahesh Kalita, um Ph.D. da KAUST estudante do grupo de Tariq Alkhalifah. "Este é um processo demorado e caro que acarreta o risco de erro humano. Desenvolvemos um método computacional robusto para interpretar dados sísmicos de corpos de sal com rapidez e precisão."

Os modelos existentes usam uma técnica chamada inversão de forma de onda completa (FWI) para minimizar a disparidade entre os dados observados e modelados. Contudo, a falta de baixas frequências nos dados de ondas sonoras de corpos de sal significa que um FWI tradicional falha. Kalita e a equipe desenvolveram um processo de otimização em duas partes para refinar o FWI para imagens de corpos de sal.

"Para a camada superior de sal, obtemos um sinal bom o suficiente para determinar onde começa o corpo de sal, mas então a energia da onda sonora se dispersa rapidamente, "diz Kalita." Nossa técnica pega os dados iniciais dessa camada superior e os 'espalha' pela área mais provável que o corpo de sal abrange. Chamamos essa técnica de 'inundação'. "

O modelo resultante é então testado junto com os dados observados para verificar se as estruturas rochosas ao redor combinam e para garantir que o modelo não tenha sido "inundado". Os testes iniciais usando um conjunto de dados da década de 1990 do Golfo do México mostraram-se promissores, com a nova técnica gerando uma representação precisa dos corpos de sal locais.

"Faremos o próximo teste de nossa técnica automatizada recentemente, conjuntos de dados de alta qualidade que incorporam mais detalhes tridimensionais, "diz Kalita.