METODO DE REFLEXIÓN SÍSMICA
METODO DE REFLEXIÓN SÍSMICA
INVERSION EN EXPLORACIÓN SISMICA
Exploración petrolera mundial 94% ( US $1,1 billón)
Exploración sísmica de reflexión 92%
Exploración terrestre 79%
Exploración marina 11%
COSTOS POR KM DE LÍNEA SÍSMICA 2D
COSTOS POR KM DE LÍNEA SÍSMICA 2D
2.1 Sísmica terrestre
Adquisición US $ 2.811
Procesamiento US $ 3.161
TOTAL US $ 5.972
2.2 Sísmica marina
Adquisición US $ 741
Procesamiento US $ 391
TOTAL US $1.132 COSTOS EN PESOS
FUENTES DE ENERGÍA SÍSMICA (1977)
3.1 Sísmica terrestre
Dinamita 57% ( 7% menos que en 1976)
Vibroseis 31%
Airguns 2%
Mecánica 5%
Otros 5%
3.2 Sísmica marina
Airguns 76% (16% más que en 1976)
Gas Explorer 3%
Implosiva 19%
Otros 3%
ETAPAS EN LA ADQUISICIÓN
1. Licencia de predios
Obtención de permisos y Actas de vecindad
2. Grupo de topografía
Materialización de las líneas sísmicas
Ubicación de puntos de disparo (SP) y de recepción (R)
3. Grupo de perforación de pozos
Distancias mínimas a cuerpos de agua y nacederos
Distancias míninas a obras civiles
4. Grupo de cargue y registro
Control de calidad de cada disparo (shot point)
PRINCIPIO DE LA SÍSMICA DE REFLEXIÓN
Sistema más sencillo:
•Conjunto fuente-receptor en el mismo sitio.
•El conjunto de desplaza a lo largo de la línea sísmica.
•Se mide el tiempo que tarda La señal acústica en ida y vuelta TWT (Two Way Time)
•El sismograma muestra la profundidad a los reflectores
PRINCIPIO DE LA SISMICA DE RFLEXIÓN
SIMICA OFFSHORE
GEOFONOS
GEOFONOS
CABLES
EQUIPO DE PEFORACION PORTATIL
EQUIPO INSTRUMENTAL
Tendido de geófonos y cables para sísmica 3D
CAMION DE REGISTRO
EQUIPOS VIBROSEIS
PRODUCTO FINAL SISMICA 2D
OBJETIVO FINAL DE LA
SÍSMICA
SISMICA 3D OFFSHORE
SISMICA 3D OFFSHORE
PRODUCTO FINAL DE SISMICA 3D
ALGUNAS DEFINICIONES
Onda: perturbación del estado de un medio que se propaga en ese medio
Ondas de cuerpo: se propagan a través del cuerpo de un solido elástico .
1. Ondas P:
primarias longitudinalescompresionales
2. Ondas S:secundariastransversalesde corte o cizalla
Ondas de superficie
Ondas Love: se propagan en la superficie de las capas ; las partículas se mueven en dirección paralela a la superficie libre y perpendicular a la dirección de propagación de la onda.
Ondas Rayleigh : se propagan a lo largo de una superficie libre; el movimientode las partículas es elíptico y se mueven en un plano vertical
LEYES DE LA REFLEXION
Leyes de la reflexión:
1. En ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión
2. La normal y los rayos incidente y reflejado están en el mismo plano
LEYES DE LA REFRACCIÓN
Leyes de la refracción:
1. La normal y el rayo incidente y el rayo refractado están en el mismo plano
2. Cuando el ángulo de incidencia es igual al ángulo critico (θi = θc ), entonces ocurre refracción total, es decir, que el rayo refractado se aleja de la normal y que el ángulo de refracción es igual a 90°
CONCLUSIONES:
Las bajas frecuencias viajan mayores distancias porque se atenúan menos que las altas frecuencias.
Para estudiar el subsuelo profundo en sísmica se utilizan bajas frecuencias
Geófonos de 18 Hz para sísmica de reflexión
Geófonos de 8 Hz para sísmica de refracción
Para estudiar el subsuelo somero se utilizan altas frecuencias (Hight Resolution Seismic Survey que es sinónimo de ShallowReflexión Seismic Survey)
RELACION SEÑAL/RUIDO (SIGNAL/NOISE)
RELACION SEÑAL/RUIDO (SIGNAL/NOISE)
CUBRIMIENTO MULTIPLE
a) Tendido con disparo amitad de la línea
b) Tendido con disparo a final de la línea
En ambos tendidos la distancia entre geófonos se mantiene constante a lo largo de toda la línea
PRINCIPIO DE LA SÍSMICA DE REFLEXIÓN
Sistema más sencillo:
•Conjunto fuente-receptor en el mismo sitio.
•El conjunto de desplaza a lo largo de la línea sísmica.
•Se mide el tiempo que tarda La señal acústica en ida y vuelta TWT (Two Way Time)
•El sismograma muestra la profundidad a los reflectores
MEJORAMIENTO RELACIÓN SIGNAL/NOISE
•El proceso de sumar trazas se denomina apilamiento (stacking).
Además de mitigar el ruido sísmico, este proceso se utiliza para suprimir
las reflexiones múltiples.
METODO DE REFLEXION
En el método de reflexión sísmica las reflexiones de los reflectores de mayor interés se registran a corta distancia de la fuente (offset), dentro de la distancia crítica.
En el método de reflexión sísmica las reflexiones deben ser discriminadas entre varios tipos de ruido sísmico sincrónicoregistrado.
En el método de reflexión sísmica, las reflexiones tienen baja amplitud, debido a que las rocas poseen pequeños coeficientes de reflexión. Las reflexiones quedan enmascaradas por ondas de mayor amplitud como son la ondas directa y refractada.
VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN
La velocidad de propagación de las ondas P en las rocas sedimentarias varía entre 2.000-6.000 m/seg.
La velocidad de propagación de una onda es la velocidad con que viaja a través de un medio y es diferente a la velocidad de oscilación de las partículas del medio al paso de la misma.
•Los geófonos son pequeños sismómetros capaces de registrar el
movimiento del suelo en el plano vertical, es decir, que están diseñados
para registrar solamente ondas P (que llegan al geófono desde abajo)
•La oscilación del suelo al paso de las ondas conlleva a velocidades de
partícula del orden de 10 –8 m/seg. y a desplazamientos del suelo del
orden de 10 –10 m.
•La velocidad de partícula es función de la amplitud de la onda que se
propaga por el medio.
VELOCIDAD DE PARTÍCULA
VELOCIDAD DE PARTÍCULA
•El tipo más común de geófono es el de
bobina móvil; en este diseño la bobina es
cilíndrica y esta suspendida de un resorte
dentro de un magneto permanente
que va fijado a la carcaza.
•Los geófonos de bobina móvil vertical, son
sensibles al movimiento del suelo a lo largo del
eje de la bobina, es decir, registran solo ondas
P y no son afectados por las ondas S ni por las
ondas Rayleigh que viajan horizontalmente en
superficie (ground roll).
SISMOGRAMA
Sismograma registrado con tendido partido, es decir, con geófonos disapuesto a a a lado y lado del punto de disparo.
TENDIDO ON SHORE
En sísmica 3D en tierra se utiliza tendidos partidos: los geófonos se disponen a lo largo de líneas paralelas estrechamente espaciadas y los puntos de disparo SP a lo largo de líneas perpendiculares.
TRAZA SISMICA
•En cada interfase una parte de la
energía incidente del pulso
sísmico es reflejada a superficie
hacia el detector; es decir, que el
detector recibe una serie de
pulsos cuyas amplitudes y
tiempos de llegada dependen de
los coeficientes de reflexión y de
los espesores y velocidades
interválicas de las capas
atravesadas.
TRAZA SISMICA
•Si se asume que la forma del
pulso sísmico inicial, se
mantiene constante en su
viaje por el subsuelo, la traza
sísmica resultante puede ser
vista como la convolución
del pulso sísmico con una
serie de tiempo denominada
función de reflectividad
consistente de una serie de
spikes.
•el pulso sísmico no mantiene su
forma constante, sino que su
forma se ensancha debido a la
pérdida por absorción de sus altas
frecuencias, de forma que las
reflexiones individuales de dos
reflectores cercanos aparecen
traslapados en la traza sísmica
resultante.
•A consecuencia del traslape de
las reflexiones, los sismogramas
adquieren un aspecto complejo en
los cuales no es fácil reconocer la
posición de los reflectores sin la
aplicación de un procesamiento
denominado deconvolución.
TRAZA SISMICA
•La deconvolución es un
proceso analítico que se
aplica para remover el efecto
adverso de filtrado que
ejercen conjuntamente el
subsuelo y el detector sobre
el pulso sísmico.
•La deconvolución remueve
el efecto de la deformación
del (ensanchamiento) del
pulso sísmico.
TRAZA SISMICA
•Si se asume que la forma del
pulso sísmico inicial, se
mantiene constante en su
viaje por el subsuelo, la traza
sísmica resultante puede ser
vista como la convolución
del pulso sísmico con una
serie de tiempo denominada
función de reflectividad
consistente de una serie de
spikes.
CORRELACION DE REFLECTORES
•Para facilitar la correlación de los reflectores en las diferentes trazas del
sismograma, la fase positiva de las ondículas se sombrea.
Calcular los coeficientes de Reflexión indicados.
SISMICA
La sísmica es el
método mas usado
y mas efectivo que
encontramos en la
actualidad, puesto
que nos brinda la
información de
manera manejable y
muy confiable.
QUE ES LA SISMICA
La sísmica es una actividad mas especializada que se
realiza en campo.
Consiste en crear un sonido el cual se propaga
dentro de la tierra, la cual al encontrar las
diferentes capas de la tierra genera unos ecos que
son registrados en geófonos, que es un aparato de
alta sensibilidad parecido a una grabadora, capaz
de escuchar lo que el hombre no puede. la sísmica
se realiza siguiendo normas ambientales de
prevención.
La información obtenida es procesada y examinada
por los técnicos, como si fuera una especie de
radiografía de lo mas profundo de la tierra.
MÉTODO SÍSMICO
El método sísmico estábasado en el estudio deuna onda o pulso sísmicoartificialmente generadocerca a la superficie (porejemplo por la detonaciónde una pequeña carga dedinamita) el cual viaja através del subsuelo ydespués de ser reflejado orefractado en las interfasesde las capas del subsueloregresa a superficie.
Comportamiento de las ondassísmicas en una interfase horizontalentre dos distintos medios litológicos
Para concretar este método es necesario realizar el tendidode la línea sísmica sobre la superficie, a la que se leconectan series de geófonos.
La sísmica de reflexión consiste en emitir ondas desonido en la superficie del terreno, las que se transmiten através de las capas del subsuelo y son reflejadasnuevamente hacia la superficie cada vez que haya uncambio importante en el tipo de roca.
Las ondas recibidas en superficie se miden por el tiempoque tardan en llegar, de lo que se infiere la posición enprofundidad y la geometría de las distintas capas.
PROSPECCIÓN SÍSMICA
La relación velocidad –tiempo - profundidad esinterpretada para deducirde la malla de líneaslevantadas sobre elterreno las correlacionesobtenidas de lassecciones y finalmenteproducir mapas delsubsuelo.
El producto final es una "imagen" del subsuelo.
La adquisición de líneas sísmicas puede realizarse con un grillado 2D, es decir en dos dimensiones o con grillado 3D, en tres dimensiones.
La ventaja de la sísmica en 3D radica en la enorme cantidad de información que proporciona con respecto a la 2D, con la cual se reducen al máximo las incertidumbres con respecto a la geometría y la posición de las capas en el subsuelo.
La desventaja son los costos (el costo de un kilómetro de sísmica 3D es tres o cuatro veces superior al de un kilómetro lineal de sísmica 2D).
INFORMACION BASICA
DESCRIPCION DEL AREA
Topografía
Infraestructura
Geología.
OBJETIVOS GEOLÓGICOS Y GEOFÍSICOS
Profundidad
Características litológicas y geofísicas (obtención y preservación de cierto tipo de frecuencias)
Tipo de trampa a prospectar
Buzamientos
SELECCIÓN DE PARAMETROS BASICOS
Distancia entre disparos, máximos y mínimos cubrimientos, número de canales por línea, distancia entre líneas de
disparo, número de disparos etc.
DISEÑO
consiste en el análisis delas condiciones que sepresentan en el lugarque se explorar paraconseguir unosresultados óptimos a lahora de entregar losreportes, estosaspectos songeográficos,geológicos,ambientales, sociales,entre otros.
El objetivo del programa de sísmica es obtener trazas de ondas, impresasen papel o en cintas electromagnéticas.
Ese registro se procesa después eliminándole ruidos de interferencia (unrío, el paso de ganado, un motor, o el movimiento de vegetación por elviento) y con programas estadísticos de computador se obtienenapilamientos de ondas en forma de perfil bidimensional del subsuelo aescala. PROGRAMA SISMICO ACHIRAS HUILA
Este permite señalar los sitios de interés para perforación exploratoria.
PROGRAMA SISMICO
En la sísmica 3-D se usa mucho el término "bin".
El intervalo del bin es de 20 x 40 metros.
Para explicar su significado, dividimos el subsuelo en un reticulado deceldas, en la que la longitud del lado paralelo a la línea de receptores, esigual a la mitad del intervalo de grupo, y la longitud del lado paralelo a lalínea de puntos de tiro es igual a la mitad del intervalo entre puntos detiro.
PROGRAMA SISMICO
Generalmente antes de dar inicio a cualquier programa desísmica se revisan las técnicas que se piensan utilizar y se hacen
ensayos experimentales en el campo para optimizar los
resultados.
Con la supervisión de la compañía operadora y con laparticipación de una firma interventora, que ofrece asesoría en lo
social, geotécnico, ecológico y en seguridadindustrial, se trata de obtener la mejor calidad posible de los
datos de campo y hacer menor afectación al medio ambiente.
Los criterios principales que inciden en el costo de un programa deadquisición sísmica son:
Número de kilómetros de línea,Topografía,Conformación de los suelos y su uso,Presencia de bosques,Densidad de vegetación yAccesos
1. Reducir al máximo la posible afectación de los recursos naturales yelementos medioambientales del área.
2. El programa sísmico, involucra un número considerable de personal,que será contratado en el área de trabajo.
3. El área donde se desarrollará el programa puede involucrarterritorios de comunidades indígenas: Ejemplo: Emberá Katio en unresguardo legalmente constituido “Resguardo La Cristalina” y loscabildos Los Guaduales y La Venada, con las cuales se adelantará elproceso de notificación del proyecto y acercamiento y la OPERADORAestá adelantando simultáneamente el proceso de consulta.
4. Vías de acceso. Dicha red vial será utilizada durante el desarrollo delprograma salvaguardando la integridad de la infraestructuraproductiva de la zona.
DPTO.NEDIO
AMBIENTE
AUDITOR TECNICO
AMBIENTAL
SISMOLOGO SEGURIDAD
INDUSTRIAL
OBREROS CADENERO
TOPOGRAFO
JEFE DE TOPOGRAFIA
TOPOGRAFIA
OBREROS
CARGA
POZOS
CAPATAZ
SUP. TALADRO
PERFORACION
OBREROS
ELECTRICISTA
CARGA POZO
TELEFONISTA
DISPARADORES
CAPATAZ
OBSERVER
CHIEFF
OBSERVER
REGISTRO
ASISTENTE
ADMINISTRATIVO
SECRETARIAS
ADMINISTRADOR
COORDINADOR
ADMINISTRACION
ENFERMERO
MEDICO
DPTO. MEDICO
AUXILIAR DE
PERMISOS
PERMISEROS
AGENTE DE TIERRAS
COORDINADOR
ACCION SOCIAL
OBREROS
CONDUCTORES
SOLDADORES
MECANICOS
JEDE
DE MECANICOS
MECANICA
ASISTENTE DE GRUPO
JEFE DE GRUPO
SUPERVISOR DE CAMPO
GERENTE GENERAL
ACTIVID AD ESSEM AN AS
1 2 3 4 5 6
T R A B A J O S O C I A L
C U R S O I N D U C C I O N
A P E R T U R A T R O C H A S
P E R F O R A C I O N
R E G I S T R O
A B A N D O N O D E L A R E A
7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6
C O N S T R U C C I O N D E
C A M P A M E N T O S
DESCRIPCION CAN
TI
DESCRIPCION CANTI
Jefe de Grupo 2 Seguridad Industrial 2
Médico 2 Coordinador Paramédicos 1
Explosivos 1 Transporte 1
Supervisor Taladros 1 Mecánicos 3
Observadores 2 Administrador 2
Topógrafos 4 Tierras y Permisos 2
Acción Social 2 Jefe de Topografía 1
Verificación 2 Control de Calidad 2
SUBTOTAL STAFF 30
Ayudante de Tierras 1 Cocinero Staff 1
Camarero 1 Mesero 1
Ayudante de Cocina 2 Tanquero 1
Navegante 1 Asistente Administ. 1
Comprador 1 Bodeguero 1
Soldador 1 Carpintero 1
Operador Radio 1 Celadores 4
Explosivos 1 Grupo de Apoyo 8
Ayudante Acc.Soc. 1
SUB TOTAL OBREROS DE
CAMPAMENTO
28
Capataces 4 Obreros 20
SUBTOTAL TROCHA 24
Porta Prismas 4 Obreros 12
SUBTOTAL Topografía: 16
Supervisores 3 Capataces 12
Mecánicos de Línea 3 Obreros 48
Celadores 14 Cocineros 4
Ayudante de Cocina 8
SUBTOTAL Taladros: 92
Capataces 2 Mochileros 3
Controladores 8 Celadores Instrumt. 2
Ayudante Instrumt. 1 Cajeros 6
Ristreros 11 Cableros 8
Shooter 2 Ayudante Shooter 4
Carga Pozos 2 Ayudante Cargapozo 8
Celadores 8 Reparacables 2
SUBTOTAL Registro: 67
GRAN TOTAL DE PERSONAL 227
PARAMETRO UNIDAD
Area en superficie 220 km2
Template 10 líneas por 160 receptores
Cubrimiento nominal 40
Tamaño del bin 20x40m
Número total de líneas receptoras 101
Distancia entre receptoras 160 m
Distancia entre líneas de disparo 400 m
Distancia entre disparos 90 m
Número de disparos por salvo 10
Número total de disparos 6820
La densidad de disparos es 31 km2
La densidad de receptores 156 por km2
Profundidad máxima de los pozos 40 pies
Cantidad máxima de carga por disparo 1.800 gramos
ETAPAS DEL
PROYECTO
DESCRIPCION EQUIPO UTILIZADO
Trocha y topografía. La apertura de trochas, conocida
también como pica, corresponde al
levantamiento planimétrico y
altímetrico de los perfiles y líneas
sísmicas establecidas.
Geoposicionadores
satelitales (GPS), equipo
de topografía,
herramientas manuales
para corte selectivo de
vegetación.
ETAPAS DEL
PROYECTO
DESCRIPCION EQUIPO UTILIZADO
Perforación Se perforan pozos en los puntos de
disparo para colocar la carga
sísmica. Los pozos tienen
generalmente las siguientes
características:
Distancia entre pozos: 90 m.
Diámetro: 2 a 3” (5 a 10 cm).
Profundidad: 40 pies.
Revestimiento: tub. PVC de 2”
(opcional) .
La perforación no utiliza lodos pero
puede requerir agua en ocasiones
especiales.
Taladros manuales.
Taladros mecánicos
accionados con
motor a gasolina o
Diesel.
Taladros neumáticos de
aire comprimido.
ETAPAS DEL
PROYECTO
DESCRIPCION EQUIPO
UTILIZADO
Cargue y tapada de
pozos.
VINCULO
INDUCCION
CARGA DE
POZOS
El material explosivo se coloca en el
fondo de los pozos.
Los pozos se taponan hasta la
superficie con el material
extraído durante la perforación.
Ninguno. la operación
se realiza
manualmente.
ETAPAS DEL
PROYECTO
DESCRIPCION EQUIPO UTILIZADO
Regada de cables. Los regadores colocan las cajas y
extienden el cable a lo largo de la
línea, uniendo todo el sistema a la
línea de registro.
Ninguno. La operación
se realiza
manualmente.
ETAPAS DEL
PROYECTO
DESCRIPCION EQUIPO UTILIZADO
Colocación de
Geófonos
a) Los plantadores distribuyen los
geófonos o sensores (RISTRA) a lo largo
de la línea de acuerdo con
especificaciones de la compañía
operadora.
b.) Los controladores de la línea
inspeccionan los cables y geófonos
regados para garantizar su operación
normal.
Ninguno. La operación se
realiza manualmente.
ETAPAS DEL
PROYECTO
DESCRIPCION EQUIPO UTILIZADO
Detonación y registro El disparador y su ayudante detonan la
carga explosiva colocada en los
pozos. La detonación se hace un
pozo a la vez, coordinando la
operación con el funcionario
responsable del equipo de registro
(Casablanca).
Ninguno. La operación
se realiza
manualmente.
ETAPAS DEL
PROYECTO
DESCRIPCION EQUIPO UTILIZADO
Desmantelamiento Consiste en la eliminación de los factores
de posible deterioro ambiental y de
riesgo a la integridad física de los
pobladores del área o a sus bienes.
Incluye el retiro de equipos, cables y
otros elementos utilizados, revisión o
verificación del tapado de los huecos, el
levantamiento de los campamentos, la
clausura de las instalaciones de servicios
y la recuperación de las áreas afectadas.
Herramientas manuales.
Una vez obtenido el Registro Sísmico, un geofísico interpreta "la forma de sedimentación y sus deformaciones, profundidades de las capas reflectoras, fallas, etc".
Su objetivo es localizar las trampas de petróleo, determinar su tamaño y estructura, y así poder hacer recomendaciones acerca de donde se debería realizar el próximo paso: el primer pozo exploratorio.
INTERPRETACÍON DE LA SÍSMICA
West WestEast East
PROCESAMIENTO
Transformación y manipulación de los datos obtenidos en el campo, de tal forma
que puedan ser vistos gráficamente de la manera más real
posible.
INTERPRETACION
Como se dijo anteriormente aquí ya se
da la información analizada y expuesta de
forma dinámica y practica.
INTERPRETAMOS COSAS COMO ESTAS
OBTENIENDO ESTO Y LUEGO
Obteniendo finalmente
EXPLORACION EN COLOMBIA
Nuestro país es un territorio poco explorado por lo cual la inversión extranjera a disminuido bastante. Un ejemplo de ello es que por cada 83 exploraciones que se hacen en USA en Colombia solo se hacen 2, esto por cada 1000 Km2.
A contuinacion se muestra las principales zonas de exploración en Colombia: