ANTECEDENTES

En los inicios de la exploración por petróleo, a medida que se intentaba delinearlas estructuras flanco abajo, y extrapolar a las estructuras vecinas, fueron necesariasTécnicas de detección indirecta (balanza de torsión/ gravimetría, magnetometría), lascuales permitían resaltar el relieve del subsuelo, a falta de estructuras en superficieque reflejaran la geometría del subsuelo a profundidad. Posteriormente, en la búsqueda de mejorar la interpretación del modelo geológicodel subsuelo, se desarrollaron los métodos sísmicos de Refracción y Reflexión, lográndose Importantes adelantos tecnológicos para zonas de bajo relieve topográfico

EVOLUCION DE LA GEOFISICA

1621: Ley de SNELL que describe la refracción de la luz al pasar de un medio a otro. Luego se aplico a la refracción de ondas acústicas

1807: FOURIER crea el denominado análisis espectral o de Fourier, base para el estudio de vibraciones mecánicas y de propagación de ondas

1830: POISSON describe teóricamente las ondas longitudinales y transversales en sólidos elásticos

1831: FARADAY construye un generador electromagnético que daría origen a los motores y generadores eléctricos, incluyendo el moderno sismómetro de inducción

1866: ALFREDO NOBEL inventa la dinamita

1880: MILNE desarrolla el primer sismógrafo mecánico

CURIE descubre la piezoelectricidad usada hoy en los geófonos

EVOLUCION DE LA GEOFISICA ( continuación)

1899: KNOTT analiza la partición de la energía sísmica en interfaces y formula las leyes de reflexión y refracción de ondas elásticas

1909: MOHOROVICIC comprueba la estratificación de la tierra usando datos sísmicos de terremotos

1921: KARCHER realiza experimentos con sísmica de reflexión, en Oklahoma. Nace la sísmica de reflexión

1927: La Geophysical Research Coporation descubre el campo MAUD, en Oklahoma, utilizando datos sísmicos de reflexión

1946: Se desarrolla la ENIAC, primera computadora digital

1948: Se desarrolla el transistor, inicio de la revolución electrónica

1950 -60: Desarrollo de la grabación de datos sísmicos analógicos en cinta magnética

EVOLUCION DE LA GEOFISICA ( continuación)

1960: Desarrollo de los circuitos integrados e inicio de la miniaturización en electrónica

CONOCO introduce el sistema vibroseis (vibradores), como una alternativa al uso de explosivos

1963: Inicio de la utilización masiva de equipos de registro digital

1965: COOLEY y TUKEY publican un algoritmo para el calculo rápido de series de Fourier. Inicio del procesamiento de señales e imágenes

1972: Desarrollo de la tomografía axial computarizada de Rayos “X” para aplicaciones médicas. Esta técnica se ajustaría luego, para describir yacimientos utilizando métodos sísmicos

1973: Uso de la amplitud sísmica como indicador de hidrocarburos : bright spot, dim spot y flat spot

1975: Desarrollo de los computadoras personales

1976: Desarrollo de técnicas 3D, grabando datos sísmicos utilizando múltiples líneas receptoras

1985: Uso de estaciones de trabajo para la interpretación integrada de datos geofísicos y geológicos para la exploración y caracterización de yacimientos

TERMINOS QUE DEBEMOS CONOCER EN SISMICA

• Onda Compresional: El movimiento de la partícula es en la misma dirección en que se mueve la onda. Son llamadas: “ondas p”, onda primaria, onda longitudinal

• Onda de Cizallamiento (Shear wave) : El movimiento de la partícula es perpendicular al movimiento de la onda. Son llamadas: “ondas s”, ondas secundarias, ondas transversales

• Frente de ondas: La superficie en la cual las partículas se mueven juntas en un momento dado como resultado del desorden sísmico

• Amplitud(A) : El desplazamiento máximo del equilibrio. Máximo valor alcanzado por la onda (+, -)

• Período (T) : El tiempo requerido para una vibración completa. Es la repetición de una onda sísmica periódica

• Frecuencia (f) : Es la tasa de repetición de una onda periódica. Es el numero de vibraciones completas por unidad de tiempo. Es reciproca a periodo

• Longitud de onda ( : )La distancia entre puntos similares sucesivos en una onda medida perpendicular al frente de la onda

• Velocidad : La distancia atravesada por un frente de onda dividida entre el tiempo para atravesar dicha distancia

• Longitud de onda aparente: Distancia entre puntos similares sucesivos en una onda medida en ángulos respecto al frente de la onda

TERMINOS QUE DEBEMOS CONOCER EN SISMICA (cont)

• Traza ( Raypath) : Una línea imaginaria perpendicular al frente de onda

• Velocidad aparente : Es el producto de la frecuencia y la longitud de onda aparente

• Ley de Reflexión : El ángulo de incidencia “i” es igual al ángulo de reflexión

• Ley de SNELL : El seno del ángulo de incidencia “i” es igual al seno del ángulo de refracción, con sus respectivas velocidades

• Intensidad ( I) : Cualidad sonora que permite diferenciar los sonidos fuertes de los débiles

• Impedancia Acústica (i) :Relación entre la presión acústica y el flujo de velocidad de la onda

METODOS GEOFISICOS

• ELECTRICOS

• GRAVIMETRICOS

• MAGNETICOS

• RADIOACTIVOS

• SISMICOS

* REFRACCION

* REFLEXION

Rayo reflectado

Rayo refractado

Rayo incidente

r

i i

Reflector

Línea de Geófonos

Fuente

Camión degrabación

Rayo reflectado

Rayo incidente

AMPLITUD

PERIODO

TIEMPO

LONGITUD APARENTE

a

LONGITUD REAL

EXPLORACION

DESCUBRIMIENTO

DELINEACION

DESARROLLO

ABANDONO

TERCIARIA

SECUNDARIA

PRIMARIA

SISMICA 2D

SISM

ICA

3D

VELOCIDAD SISMICA = V ELASTICIDAD EFECTIVA

DENSIDAD

302520151050 (X 1000 Ft /sec)

VELOCIDAD

AIRE

METANO

PETROLEO

AGUA

LODO

LUTITA

areniscaarena

CALIZA

SAL

DOLOMITA

YESO

IGNEAS

AAPG, Lindseth

SELECCIÓN DE PARAMETROS DE CAMPO ( MODELAJE)

1- Máximo “ Offset” : La distancia desde la fuente al grupo de receptores (geófonos) mas lejanos debe ser de acuerdo a la profundidad del horizonte objetivo mas profundo.

2- Mínimo “ Offset” : La distancia debe ser en función a la profundidad de la zona de interés mas somera.

3- Arreglo : La separación entre líneas es determinada por la mínima velocidad de reflexión esperada ( buzamiento, máximo offset, etc)

4- Espaciamiento : La menor distancia útil entre geófonos es determinada por la existencia o no de ruidos ambientales ( por lo general entre 2 y 5 metros)

5- Intervalo entre grupos : No debe ser mayor al doble de la resolución requerida

SELECCIÓN DE PARAMETROS DE CAMPO ( MODELAJE) cont.

6- Numero de Canales : El menor numero de canales requerido es determinado por la combinación del largo del despliegue (ristras) y el intervalo entre grupos decididos

7- Carga : La carga mínima es determinada por el ruido ambiental mas remoto registrado mas somera.

8- Profundidad de la carga : Se determina en función a la profundidad máxima de investigación

9- Circunstancias Especiales: Situaciones imprevistas, pueden hacer que se requieran variaciones al plan original

LIMITACIONES SISMICAS:

Mejoramientos de la calidad de la data sísmica han conducido a interpretaciones estratigráficasaportadas por observaciones sísmicas posibles. Sin embargo, la interpretación sísmica esta sujeta a un numero de limitaciones importantes. De especial cuidado se consideran aquellasque envuelven:

1) Resolución ( vertical y horizontal)

2) Longitud de onda

3) Ruidos

4) Reflexiones fuera de lugar

5) Variaciones de velocidad

CONDICIONES QUE AFECTAN A LA ZONA DE BAJA VELOCIDAD

a - Espesor mas o menos uniforme

b - Mas espesor en las colinas por que la mesa de agua alli esta mas profunda

c - Mas espesor en los valles si el relleno aluvial es mayor alli

d - Pobre cuando la capa es de un espesor anormal respecto a la velocidad gradacional

e - Capas de meteorizacion doble

f - Deriva glacial (morrena)

g - Permafrost ( capa congelada superficial)

h - Abanicos aluviales / Canales de flujo

i - Irregularidades de ambiente de depositacion de los sedimentos

j - Existencia de capas aireadas (gas) en los poros