SEMINARIO SISMICA

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METODO DE REFLEXIÓN SÍSMICA

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METODO DE REFLEXIÓN SÍSMICA

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INVERSION EN EXPLORACIÓN SISMICA

Exploración petrolera mundial 94% ( US $1,1 billón)

Exploración sísmica de reflexión 92%

Exploración terrestre 79%

Exploración marina 11%

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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

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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%

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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)

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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

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PRINCIPIO DE LA SISMICA DE RFLEXIÓN

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SIMICA OFFSHORE

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GEOFONOS

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GEOFONOS

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CABLES

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EQUIPO DE PEFORACION PORTATIL

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EQUIPO INSTRUMENTAL

Tendido de geófonos y cables para sísmica 3D

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CAMION DE REGISTRO

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EQUIPOS VIBROSEIS

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PRODUCTO FINAL SISMICA 2D

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OBJETIVO FINAL DE LA

SÍSMICA

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SISMICA 3D OFFSHORE

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SISMICA 3D OFFSHORE

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PRODUCTO FINAL DE SISMICA 3D

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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

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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

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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

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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°

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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)

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RELACION SEÑAL/RUIDO (SIGNAL/NOISE)

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RELACION SEÑAL/RUIDO (SIGNAL/NOISE)

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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

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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

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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.

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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.

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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.

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•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

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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).

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SISMOGRAMA

Sismograma registrado con tendido partido, es decir, con geófonos disapuesto a a a lado y lado del punto de disparo.

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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.

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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.

Page 39: SEMINARIO SISMICA

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.

Page 40: SEMINARIO SISMICA

•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.

Page 41: SEMINARIO SISMICA

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.

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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.

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CORRELACION DE REFLECTORES

•Para facilitar la correlación de los reflectores en las diferentes trazas del

sismograma, la fase positiva de las ondículas se sombrea.

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Calcular los coeficientes de Reflexión indicados.

Page 46: SEMINARIO SISMICA

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.

Page 47: SEMINARIO SISMICA

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.

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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.

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Comportamiento de las ondassísmicas en una interfase horizontalentre dos distintos medios litológicos

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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

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La relación velocidad –tiempo - profundidad esinterpretada para deducirde la malla de líneaslevantadas sobre elterreno las correlacionesobtenidas de lassecciones y finalmenteproducir mapas delsubsuelo.

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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).

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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.

Page 57: SEMINARIO SISMICA

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.

Page 58: SEMINARIO SISMICA

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

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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

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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.

Page 61: SEMINARIO SISMICA

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

Page 62: SEMINARIO SISMICA

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.

Page 63: SEMINARIO SISMICA

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

Page 64: SEMINARIO SISMICA

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

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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

Page 68: SEMINARIO SISMICA

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

Page 69: SEMINARIO SISMICA

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

Page 70: SEMINARIO SISMICA

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

Page 71: SEMINARIO SISMICA

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

Page 72: SEMINARIO SISMICA

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.

Page 73: SEMINARIO SISMICA

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.

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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.

Page 78: SEMINARIO SISMICA

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.

Page 79: SEMINARIO SISMICA

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.

Page 80: SEMINARIO SISMICA

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.

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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.

Page 83: SEMINARIO SISMICA

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

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West WestEast East

Page 86: SEMINARIO SISMICA

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.

Page 87: SEMINARIO SISMICA

INTERPRETACION

Como se dijo anteriormente aquí ya se

da la información analizada y expuesta de

forma dinámica y practica.

Page 88: SEMINARIO SISMICA

INTERPRETAMOS COSAS COMO ESTAS

Page 89: SEMINARIO SISMICA

OBTENIENDO ESTO Y LUEGO

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Obteniendo finalmente

Page 91: SEMINARIO SISMICA

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:

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