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Curso de Sísmica 2D
FICT – ESPOL
Byron Fun-Sang Robinson, MSc.
Capítulo IPrincipios elementales en construcción de
imágenes sísmicas
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
Introducción
• Geofísica Es la ciencia que estudia la naturaleza, estructura y forma del subsuelo y sus componentes de manera indirecta. Para ello, se hace uso de ciertas propiedades físicas de la materia y de la aplicación de leyes físicas científicamente comprobadas.
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
Introducción
• Sísmica Es una de las mas importantes ramas de la Geofísica. Se basa en el principio de propagación de ondas en medios sólidos.
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
Introducción
• Principio de propagación de las ondas en el subsuelo
Ondas P
La dirección de la vibración es paralela a la dirección de propagación
Ondas S
La dirección de la vibración esperpendicular a la dirección de propagación
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
Introducción
• Principio de propagación de las ondas en el subsuelo
Ondas P
http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Ultrasonics/Physics/acousticimpedance.htm
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
Introducción
• Principio de propagación de las ondas en el subsuelo
Ondas S
http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Ultrasonics/Physics/acousticimpedance.htm
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
Introducción
• Principio de propagación
de las ondas en el subsuelo
n(z) : Posición con respecto a la profundidad
n(t) : Posición con respecto al tiempo
? P(z) : Variación de presión
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
Introducción
• Impedancia Acústica
http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Ultrasonics/Physics/acousticimpedance.htm
Es el producto la densidad del medio multiplicado por la velocidad a la que la onda es transmitida en ese medio.
Z = ? . V
Z1 = ?1 . V1
Z2 = ?2 . V2
Z3 = ?3 . V3
Medio 1
Medio 2
Medio 3
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
Introducción
• Energía Reflejada
http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Ultrasonics/Physics/acousticimpedance.htm
Mide el contraste de Impedancia Acústica entre 2 medios geológicamente distintos.
R = (Z2 – Z1)/(Z2 + Z1)
Z1 = ?1 . V1
Z2 = ?2 . V2
Z3 = ?3 . V3
Medio 1
Medio 2
Medio 3
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
Introducción
• Energía Reflejada
Mide el contraste de Impedancia Acústica entre 2 medios geológicamente distintos.
R = (Z2 – Z1)/(Z2 + Z1)
Picos positivos
Picos negativos
Sísmica original
Sísmica artificial
Impedanciaacústica
Coeficiente de Reflexión
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
El Principio de la Reflexión
http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/fisica/applets/Fendt/physesp/huygensesp.htm
http://www.gc.usb.ve/Pepe_Regueiro/Metodos1.html
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
El Principio de la Reflexión
http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/fisica/applets/Fendt/physesp/huygensesp.htm
http://www.gc.usb.ve/Pepe_Regueiro/Metodos1.html
CMP
Colección Punto Medio Común – Common Mid Point Collection
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
El Principio de la Reflexión
http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/fisica/applets/Fendt/physesp/huygensesp.htm
http://www.gc.usb.ve/Pepe_Regueiro/Metodos1.html
V1
V2
V3
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
El Principio de la Reflexión
• La señal emitida por una fuente puntual tiene infinitos puntos de reflexión sobre la correspondiente superficie reflectiva.
• La señal emitida por una fuente es una onda esférica.
• El vector que parte desde la posición de la fuente hasta cada uno de los infinitos puntos sobre la superficie reflectiva se denomina rayo sísmico.
• El número de rayos registrados en el proceso de adquisición es limitado y depende del número de receptores que estén disponibles.
• El ángulo de reflexión siempre será simétrico con respecto a una recta perpendicular a la superficie de reflexión.
• Cuando un rayo sísmico pasa de un medio 1 a un medio 2 de naturaleza diferente, existirá un rayo refractado y un correspondiente ángulo de refracción.
• Para la señal emitida por una fuente, se tienen varias trazas sísmicas registradas y que corresponden a diferentes puntos de reflexión.
• Para varias señales emitidas por numerosas fuentes, se tendrá cobertura múltiple sobre un mismo punto de reflexión.
• La energía de la onda sísmica emitida por la fuente, disminuye con la profundidad.
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
El Principio de la Reflexión
Cuando los reflectores tienen una pendiente, se podrían producir errores de interpretación durante losprocesos de adquisición y tratamiento de datos.
La corrección para este problema se denomina NMO (Normal Move Out).
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
La Migración
• Objetivos
2 Focalizar las difracciones.
1 Tratar los datos sísmicos para obtener imágenes que representen la realidad geológica del subsuelo.
3 Trasladar los eventos con pendiente a sus posiciones reales.
1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas
La Migración
1 El ángulo del reflector sobre la sección geológica en profundidad es m ás grande que en la sección en tiempo
Conclusión 1
El proceso de migración tiende a aumentar la pendiente de un reflector.
2 La longitud del reflector geológico es más corto que lo que muestra una sección en tiempo.
Conclusión 2
El proceso de migración tiende a disminuir la longitud de un reflector.
Capítulo IIEsquemas de adquisición de datos sísmicos
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Dispositivos de adquisición 2D y 3D
Adquisición en Tierra
1 Estudios topográficos previos
2 Diseño de la campaña sísmica
3 Ejecución de la campaña sísmica
• Posicionamiento• Condiciones atmosféricas
• Medición de ruidos externos• Puesta de receptores• Ejecución de los disparos• Colección digital de datos sísmicos• Pre-procesamiento
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Dispositivos de adquisición 2D y 3D
Adquisición en Tierra
• Fuentes
El uso de explosivos es
actualmente muy limitado.
El uso de explosivos es
permitido únicamente
cuando no se pueden utilizar
camiones vibradores.
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Dispositivos de adquisición 2D y 3D
Adquisición en Tierra
• Receptores
Los receptores comunmente
utilizados en adquisición
terrestre son los geófonos.
Geófono
Geófono
Línea de geófonos
Conectores
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Dispositivos de adquisición 2D y 3D
Adquisición en Tierra
1 Estudios topográficos previos
Adquisisción en montaña Adquisisción en desierto
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Dispositivos de adquisición 2D y 3D
Adquisición en Tierra
2 Diseño de la campaña sísmicaGeófono
Fuente
In-Line
X-Line
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Dispositivos de adquisición 2D y 3D
Adquisición en Tierra
3 Ejecución de la campaña sísmica
Colocando geófonos Colocando fuentes
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Dispositivos de adquisición 2D y 3D
Registro de datos y pre-procesamiento
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Dispositivos de adquisición 2D y 3D
Adquisición en Mar
1 Estudios de batimetría
2 Diseño de la campaña sísmica
3 Ejecución de la campaña sísmica
• Posicionamiento• Condiciones atmosféricas
• Medición de ruidos externos• Barrido• Ejecución de los disparos• Colección digital de datos sísmicos• Pre-procesamiento
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Dispositivos de adquisición 2D y 3D
Adquisición en Mar
• Fuentes
En campañas de adquisición
de datos sísmicos en alta mar
se utilizan barcos de barrido
sísmico y las fuentes son
bombas de aire (Air Gun).
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Dispositivos de adquisición 2D y 3D
Adquisición en Mar
• Receptores
Los receptores en una campaña
de adquisición sísmica marina
se denominan hidrófonos y vienen
conectados en los streamers.
Streamers
Hidrófonos
Air Gun
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Dispositivos de adquisición 2D y 3D
Adquisición en Mar
1 Estudios de batimetría
Estudios batimétricos deben
ser realizados previo al
desarrollo de una campaña
sísmica, para así evitar
cambiar el diseño del
programa de adquisición.
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Dispositivos de adquisición 2D y 3D
Adquisición en Mar
2 Diseño de la campaña sísmicaHidrófono
Fuente
In-Line
X-Line
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Dispositivos de adquisición 2D y 3D
Adquisición en Mar
3 Ejecución de la campaña sísmica
Adquisición con receptores en el fondo
del mar
Adquisición con receptores en
superficie del mar
Pre-tratamiento de datos sísmicos
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Resultados esperados
Migración en tiempo Migración en profundidad
Sección en tiempo
Diapiro salino
Golfo de México
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Resultados esperados
Procesamiento de imagenes
Ondas P vs. Ondas s
2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos
Objetivo de fondo
Resultados de la interpretación sísmica