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SÍSMICA PASIVA: APLICACIONES PRÁCTICAS

RENZO FURLANI

AMPERE

LA DIFERENCIA

Diferencia entre los métodos de exploración de sísmica activa y sísmica pasiva

– Es acerca del control de la fuente sísmica usada para obtener información relevante.

– Tipos de fuentes sísmicas activas: • Detonaciones

• Martillos neumáticos,

• Vibroseis

FUENTES PASIVAS Pero, donde esta la información relevante en fuentes pasivas?

Sismos de diversa magnitud

EL RUIDO SÍSMICO COMO FUENTE Constituye el ruido sísmico una fuente sísmica en si misma?

– Nociones de propagación de ondas sísmicas (aburrido).

– Diagrama de propagación de ruido sísmico en medios heterogéneos.

QUE DATOS NECESITAMOS Sísmica pasiva

– Registros sísmicos continuos que detecten sismos de, en general, pequeña magnitud

– Que presenten ruido sísmico ambiente con suficiente amplificación para la eliminación de ruidos electrónicos y de cuantificación.

GRANDES AVANCES

Porque los métodos pasivos incrementaron su popularidad en los últimos años?

ES SIEMPRE EL DINERO…

– Estos métodos utilizan vibraciones (fuentes) naturales o ya se encuentran presentes dentro del volumen de exploración.

– Permite realizar exploraciones del subsuelo sin involucrar los altos costos de detonaciones.

– Reduce los costos logísticos involucrados en el transporte de camiones Vibroseis o martillos neumáticos

– Evita posibles problemas de licencias ambientales involucradas en el desarrollo de nuevos caminos, desmonte de líneas sísmicas, utilización de detonaciones

– Permite la implementación de diversos sistemas de monitoreo

– Constituye la única posibilidad de exploración en zonas de alta a muy alta complejidad topográfica.

– Permite alcanzar mayores profundidades de exploración

INSTRUMENTOS (LOS FIERROS) – Estaciones de registro sísmico

continuo (sismógrafos) que tengan sincronización de GPS y puedan almacenar meses de registros con limitadas interrupciones.

– Sensores sísmicos de alta sensibilidad y ancho de banda intermedio.

CALCULOS FUNDAMENTALES Los cálculos fundamentales involucrados durante el procesamiento de datos sísmicos pasivos

– Correlación cruzada entre estaciones:

• Extracción de ondas sísmicas, como ser, ondas superficiales, ondas de cuerpo refractadas, reflejadas, transmitidas.

CALCULOS FUNDAMENTALES Sismos como información

– Detección de sismos de, a menudo, pequeña magnitud, y obtención de información a partir de ellos (primeros arribos, frecuencia fundamental, amplitud, forma de onda, etc).

– Inversión de ondas cuerpo y determinación de modelos de velocidades en subsuperficie.

APLICACIONES DE EXPLORACIÓN Presentan diferentes denominaciones dependiendo del área de aplicación

• Sismología Global: – Primeras aplicaciones,

orientadas a conocer la estructura del interior de La Tierra.

– Tomografía de sismos Global.

– Tomografía de sismos Regional.

– Tomografía de ruido sísmico global y regional.

– Aplicaciones: Investigaciones científicas de la Estructura de la Tierra Profunda, Tectónica, y Geología Regional

APLICACIONES DE EXPLORACIÓN • Sismología Global y regional:

APLICACIONES DE ESCALA LOCAL Geología estructural

APLICACIONES DE ESCALA LOCAL Geología estructural, Aplicaciones

– Tomografía de sismos locales.

– Inversión de ondas superficiales, también a partir de ruido sísmico ambiente.

– Modelos de velocidades como modelos de entrada para inversión y migración de datos sísmicos

– Modelos geológicos estructurales de diversa escala para interpretación en exploración primaria de hidrocarburos.

A ESCALA DE RESERVORIO Desarrollo de Reservorio de hidrocarburos

– Monitoreo de alteraciones del subsuelo debido a fracturación hidráulica, lift systems (explotación extendida).

– Monitoreo fracturación hidráulica en zona de producción.

– Monitoreo ambiental de propagación ascendente de fluidos de fracking.

– Refinamiento de modelos de velocidades.

A ESCALA DE RESERVORIO Exploración basada en análisis frecuencial

SISMOLOGÍA VOLCÁNICA – Monitoreo de alteraciones

debido a movimiento de masas, cambios de temperatura de zonas volcánicas.

– Monitoreo de efectos de la actividad volcánica, en general, para predecir erupciones.

INDUSTRIA MINERA – Exploración usando actividad

microsísmica.

– Exploración y caracterización del subsuelo para obras civiles.

– Monitoreo de ruido para conocer el impacto y la alteración del subsuelo en zonas de movimiento de suelos.

– Exploración de yacimientos no metalíferos usando procesamiento de ruido ambiente.

CONSTRUCCIÓN DE OBRAS CIVILES – Caracterización rápida y

efectiva de subsuelo usando HVSR, Nakamura

– SPAC para caracterización profunda del suelo

– Caracterización profunda de subsuelo en obras civiles de gran envergadura

CONSTRUCCIÓN DE OBRAS CIVILES – ReMi usando en áreas

urbanas.

LIMITACIONES

Pero, no todo es “TAN LINDO”….

Los problemas aparecen cuando caemos en la cuenta que: – La resolución se encuentra condicionada a la distribución espacial de las

fuentes pasivas, las que no son controlables y pueden sesgar los resultados.

– Las exploraciones usando ruido sísmico necesitan tener adecuadas consideraciones de la distribución de ruido dentro del volumen de estudio.

– La distribución espacial de rayos, y frecuencia de los sismos condicionan la resolución.

– Se necesitan largos períodos de registros sísmicos continuos, a menudo con instrumental de mayor costo por punto de medición.

– Los modelos obtenidos, sin las consideraciones técnicas adecuadas sobre las propiedades de las fuentes pasivas, pueden resultar muy sensibles a los datos de entrada.

– La resolución, a menudo, no es la suficientemente adecuada, si la comparamos con métodos tomográficos activos o sísmica de reflexión petrolera.

DESAFÍOS

Cada uno de estas LIMITACIONES constituye realmente un problema?

– NO. Son todos problemas de I+D.

– La solución, más y más inversión en I+D.

• En la disminución de costos de instrumental, técnicas de procesamiento de datos que mejor exploten los registros continuos y generen mejores modelos del subsuelo a partir de la forma de onda de sismos.

• En nuevos métodos tomográficos que involucren cada vez más información, detecten cada vez más sismos y caractericen y evalúen mejor el ruido sísmico ambiente.

• En el desarrollo de flujos de trabajo de sísmica “de transmisión”, como fue desarrollada la sísmica de reflexión petrolera.

CONCLUSIONES

• Es una técnica que será cada vez mas usada.

• Necesita mayor investigación y desarrollo.

• Los bajos costos del barril de crudo promueven la exploración con menores costos.

• Presenta, bajos costos logísticos.

• Lamentablemente, el equipamiento usado en generalmente mas caro por punto de medición que otras técnicas similares.