Etapas en la adquisición de sísmica de reflexión

INDICE DE CONTENIDO

INTRODUCCION...........................................................................................................................................1

RESEÑA HISTORICA......................................................................................................................................2

ETAPAS EN LA ADQUISICIÓN DE SÍSMICA DE REFLEXIÓN...............................................................................4

PARAMETROS DE CAMPO.............................................................................................................................6

RESERVAS ACTUALES DE BOLIVIA..................................................................................................................17

COMENTARIO................................................................................................................................................21

BIBLIOGRAFIA...............................................................................................................................................21

Reflexión sísmica

INTRODUCCION

Las ondas sísmicas producidas por terremotos o por otras fuentes tales como explosiones, pueden ser reflejadas por capas dentro de la Tierra. El estudio de las ondas sísmicas reflejadas en las profundidades ha dado a los sismólogos la oportunidad de determinar las capas que conforman la estructura de la Tierra. El estudio de las ondas sísmicas reflejadas de poca profundidad se utiliza en sismología por reflexión, que estudia la corteza de la Tierra en general, y en particular para encontrar posibles yacimientos de petróleo o gas natural.

El método sísmico de reflexión, parte de producir microsismos artificiales por medio de una explosión, impacto, vibración, implosión en agua, etc. Pero en esta variante prospectiva -la más usada de todas las que existen en geofísica- no basta con registrar el tiempo de primer arribo en cada traza, como en sísmica de refracción.

Aquí se debe registrar bien toda la traza, hasta el tiempo de ida y vuelta de la energía sísmica calculado para cubrir los objetivos de interés. Se graban entonces las amplitudes y tiempos de llegada de las ondas reflejadas en las diversas interfaces geológicas del subsuelo. Esto se hace por medio de receptores o sismómetros (geófonos en tierra, hidrófonos en el mar) convenientemente ubicados, desde los cuales es enviada la información a un sismógrafo donde se la graba y grafica. Posteriormente se debe pasar por una serie de etapas de procesado de la información obtenida en los sucesivos registros, para llegar finalmente a secciones o volúmenes de información sísmica que deberán ser interpretados en términos neocientíficos, petroleros, etc.

Si bien ideadas por el canadiense Reginald Fessenden en 1917, las primeras aplicaciones en sísmica de reflexión fueron conducidas por John Karcher, en la prospección petrolera en Oklahoma (Estados Unidos) a partir de 1920.

EVOLUCION HISTORICA

Durante los primeros tiempos, básicamente la década de 1920, se empleó el método de Buzamientos

(véase la figura) calculados a partir de datos obtenidos desde disparos aislados en distintas direcciones.

En 1927 fue desarrollado en Estados Unidos el primer sismógrafo con amplificadores de válvulas y en 1930 se hicieron los primeros trabajos en Argentina, hechos por YPF con un sismógrafo todavía mecánico.

Durante la década de 1930 comenzó a prospectarse con el método de Correlación, en el que se empezó a trabajar con datos registrados a la largo de una misma línea sísmica generando secciones dibujadas a mano, como puede apreciarse en la figura adjunta.

Más tarde, desde mediados de los años 40, se inició la aplicación del método de Perfil Continuo, en el que para cada punto emisor hay varios puntos de recepción hacia delante y atrás, generando una serie de registros cercanos y continuos a lo largo de la línea sísmica.

La grabación de los registros era galvanométrica, pero su representación en secciones seguía siendo manual, como puede apreciarse en el ejemplo de abajo, registrado por una comisión sismográfica de la empresa Yacimientos Petrolíferos Fiscales.

En 1956 el estadounidense Harry Mayne propuso el método de Apilamiento o Suma (Stacking), también conocido como de Recubrimiento Múltiple (Multiple Fold), Punto Común Profundo o PCP (Common Depth Point o CDP), y el correspondiente procesamiento de la información en computadora, cuyo desarrollo (en el Massachussets Institute of Technology) fue fundamental para hacer posible la aplicación práctica del método.

Ya sea en sísmica bidimensional o en la más moderna tridimensional, cada punto en el subsuelo resulta registrado varias veces a partir de distintas posiciones de fuente y receptores, de lo que resulta el apilamiento, que en los primeros años era de 6 veces (en la jerga suma de 6, ó de 600%), fue aumentando con el progreso tecnológico y actualmente suele ser de 48 (4800%) o más para trabajos de sísmica 3D, mientras que en trabajos de adquisición 2D suele recurrirse a 96 (9600%) o más, es decir que en general se emplea un mayor recubrimiento cuando los datos se adquieren sólo en líneas separadas, ya que en las secciones resultantes no hay control de información lateral como sí ocurre en un volumen sísmico (tridimensional).

El principio de aplicación del método de Punto Común Profundo es el mismo ya sea en adquisición marinacomo terrestre. Se lo esquematiza en la figura de la izquierda.

La figura de la derecha representa trayectorias de rayos desde una fuente hasta receptores hacia uno y otro lado en un caso de horizonte reflector inclinado. Además se ilustra la hipérbola de reflexión resultante y las fórmulas (obtenidas de deducciones trigonométricas) para calcular los tramos iluminados (AB y AC), así como el ángulo de buzamiento de la interfaz, la velocidad media Vm entre el horizonte y la superficie topográfica y la profundidad Z perpendicular a la capa. Puede verse que la longitud superficial total con receptores es mayor que la longitud total iluminada en el subsuelo.

ETAPAS EN LA ADQUISICIÓN DE SÍSMICA DE REFLEXIÓN:

A continuación un esquema básico generalizado de las etapas del trabajo completo de adquisición sísmica de reflexión, que en cada caso particular tendrá sus propias variantes en las formulaciones cronológicas y tópicos específicos relativos al área del programa o proyecto.

Planeamiento Sísmico general.

Planeamiento Legal y Ambiental.

Solicitud de Permisos de los Superficiarios

Licitaciones de Servicios contratados (de operaciones sísmicas, transportes, comedor, enfermería, etc.)

Levantamiento Topográfico.

Apertura de picadas, sector de campamento, etc.

Sísmica de Refracción, que en prospección terrestre casi siempre se registra como dromocronas horizontales y/o verticales para conocer el espesor y velocidad de la capa meteorizada para el cálculo de las correcciones estáticas, según lo comentado en el Tema 12. En casos de baja complejidad de esta capa superficial o bien de bajo presupuesto pueden hacerse los cálculos directamente desde los registros de reflexión sísmica, pero en general esto no es recomendable porque, al no estar registrados con esa finalidad, el margen de error es mayor y las correcciones estáticas pueden resultar críticamente imprecisas.

Pruebas de ruido y señal, que consisten en ensayos preliminares, con distintas variantes en la fuente ymagnitudes del dispositivo de receptores, mediante los cuales se hace un diagnóstico de las perturbaciones quese van a producir durante la adquisición rutinaria. La finalidad es determinar los parámetros más apropiados para maximizar la relación señal/ruido en función de los objetivos buscados y criterios de amortización presupuestaria, es decir la relación costo/beneficio.

Adquisición de rutina, en la que debe cuidarse la correcta respuesta instrumental, junto con los costos, la seguridad y el medioambiente. Debe procurarse el registro de buenas amplitudes de la señal, pero sobre todo de altas frecuencias, siempre el parámetro más huidizo. Esto es así porque el subsuelo configura un severo filtro corta-altos frente al viaje del frente de ondas por el subsuelo, es decir que reduce la amplitud de altas frecuencias, tanto más cuanto mayor sea el viaje de ida y vuelta. Es esencial no empeorar las cosas por evitables limitaciones instrumentales.

-Un recaudo al que suele recurrirse es el Filtro Ranura (Notch Filter), que elimina una frecuencia específica que constituye un ruido identificable, por ejemplo alta tensión en torno a los 55 Hz.

Las amplitudes de los registros sísmicos, así como de los acústicos, se expresan en decibeles:

A (db) = 10 log A salida /A entrada

(Un decibel es un décimo de bel o belio, llamado así por Alexander G. Bell, escocés que inventó el teléfono en 1876 en los Estados Unidos.)

La diferencia entre las ondas sísmicas compresionales y las acústicas o sónicas (sinónimos) es sólo el rango de frecuencias, que en el primer caso no sobrepasan en mucho los 100 ciclos por segundo (Hz), mientras que en el segundo caso llegan a valores del orden de los 30.000 Hz.

Abajo puede verse un cronograma específico de adquisición sísmica

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