Le traitement des données sismiques implique la compilation, l’organisation et la conversion de signaux d’ondes en une carte visuelle des zones sous la surface de la terre. La technique nécessite de tracer des points et d’éliminer les interférences. À une certaine époque, le traitement sismique nécessitait l’envoi d’informations à un laboratoire informatique distant pour analyse. Actuellement, des ordinateurs portables équipés de logiciels sismiques permettent aux géophysiciens de saisir et de manipuler des données sur place.
Les explosions d’explosifs ou de machines vibrantes qui se produisent pendant l’exploration d’hydrocarbures ou les études de géologie pétrolière produisent des ondes qui traversent le sol et peuvent le faire bouger. Les études de géologie marine utilisent des canons à air qui créent des ondes de pression. Autour de ces appareils se trouve un réseau de géophones ou d’hydrophones, qui reçoivent les ondes réfléchies par le sous-sol, les convertissent en un signal électrique et enregistrent l’heure de réception. Une zone spécifique peut recevoir des centaines ou des milliers d’explosions sur une période de temps prédéterminée.
Le traitement des données sismiques brutes obtenues à partir des géophones nécessite que le logiciel effectue des calculs basés sur la distance, le temps et la vitesse. Lorsqu’un ordinateur effectue le traitement des données sismiques, les points sont tracés sur des graphiques bidimensionnels et tridimensionnels. Ces coordonnées représentent souvent la distance entre un appareil de production sonore et les géophones. D’autres points représentent le temps de trajet de l’onde depuis son point d’origine jusqu’aux géophones. L’affichage illustre également la profondeur que les vagues atteignent avant de se refléter vers la surface.
Après avoir collecté les données brutes et effectué les calculs requis, le logiciel de traitement des données sismiques peut générer un graphique de réflexion bidimensionnel. En effectuant des calculs géométriques basés sur la profondeur et le temps, le programme peut créer une représentation tridimensionnelle de la zone. Les géologues peuvent également utiliser des couleurs pour indiquer différentes profondeurs ou pour distinguer les couches. Souvent, ces images nécessitent un réglage fin.
La déconvolution, dans le traitement des données sismiques, raccourcit les ondes de réflexion et réduit l’effet fantôme qui peut se produire en raison de l’instrumentation, des réverbérations ou des réflexions multiples. Cette fonction affiche généralement des couches plus clairement définies. La fonction muet élimine les zones composées principalement de bruit ou éventuellement de réfractions chevauchant des réflexions. Les filtres d’analyse de vitesse nettoient l’image en faisant la différence entre un signal d’onde réel et du bruit, en fonction de la fréquence et de la vitesse de l’ondelette.
En utilisant le temps de trajet, la vitesse des ondes et le nombre d’ondes réfléchies, les géophysiciens peuvent déterminer la densité, la porosité et la saturation en fluide du substrat. Plus la formation rocheuse est dense, plus les vagues se déplacent rapidement et la roche poreuse ralentit le déplacement des vagues. De même, les vagues traversent rapidement les zones remplies d’eau, mais lentement les poches d’air ou de gaz.