Sismica de Reflexion

7/13/2019 Sismica de Reflexion

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SISMICA DE REFLEXION

INTRODUCCION

El mtodo ssmico de reflexin, al igual que el de refraccin, parte de producir microsismos

artificiales por medio de una explosin, impacto, vibracin, implosin en agua, etc. Pero en esta

variante prospectiva -la ms usada de todas las que existen en geofsica- no basta con registrar el

tiempo de primer arribo en cada traza, como en ssmica de refraccin.


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1 SISMICA DE REFLEXION

SISMICA DE REFLEXION

TRAYECTORIA EN CAPAS INCLINADAS Y HORIZONTALES.-

Geometra y curva tiempo distancia para ondas reflejadas en capas horizontales.

La tcnica de reflexin se basa en la primera Ley de Snell que establece que:

Cuando un frente de onda llega a un contacto entre dos capas de diferentes velocidades, parte de

la energa es reflejada propagndose el medio incidente. Este fenmeno tiene lugar en cualquier

contacto si se cumple la condicin de que exista un contraste de velocidades.

FIGURA 1 .- Diagrama de una trayectoria reflejada en el punto B , partiendo de A y detectada en C.

En el caso de la exploracin sismolgica si se genera un movimiento ssmico en el punto A en la

superficie, una de las mltiples trayectorias llegar al punto B, generndose una onda reflejada

con un ngulo r , igual al ngulo incidente i , que se propagar hacia la superficie para ser

detectada por un sismo detector colocado en el punto C, a una distancia X del punto de impacto A.

El tiempo total de la trayectoria queda definido por el tiempo transcurrido para recorrer la

distancia AB y la distancia BC, con una velocidad promedio de propagacin V, entre la superficie y

la profundidad Z.


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Geometra y caractersticas de las ondas reflejadas en capas inclinadas.

Cuando las capas presentan echado o inclinacin con respecto a la superficie, los tiempos de

trayectoria de las ondas no pueden correlacionarse directamente con la profundidad, porque la

distancia recorrida por la onda aumentar o disminuir segn se propague pendiente abajo o

hacia arriba, con respecto a la distancia superficial a la que se encuentre cada sismodetector del

punto de impacto

Debe tenerse presente que los ngulos incidente y de reflexin se miden con respecto a la normal

a la capa reflectora, por lo que si presenta alguna inclinacin, el ngulo de echado va a influir en la

distancia recorrida por las trayectorias y en la profundidad correspondiente.

El ngulo de echado de la capa representa una incgnita adicional a la profundidad, por lo que

para resolver el caso de capas inclinadas es necesario medir los tiempos de las trayectorias a dos

sismodetectores, para disponer de dos ecuaciones que se resolvern de manera simultanea.

La representacin geomtrica del caso de una capa inclinada. Puede simplificarse utilizando el

concepto de punto imagen, que consiste en situar un punto virtual simtrico al plano del

contacto que represente el punto de impacto, como se muestra en la figura 4.4.

FIGURA 2 .- Geometra de ondas reflejadas en una capa inclinada.

De la figura se puede establecer que el tiempo total de la trayectoria de la onda reflejada en B y

detectada en C es :


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DIAGRAMA DE REFLEXION.-

Figura 3. Diagrama de reflexin


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DETERMINACION DE VELOCIDADES MEDIAS

Figura 4 grafico de reflexin para velocidad media

En 1956 el estadounidense Harry Mayne propuso el mtodo de Apilamiento o Suma (Stacking),tambin conocido como de Recubrimiento Mltiple (Multiple Fold), Punto Comn Profundo o PCP

(Common Depth Point o CDP), y el correspondiente procesamiento de la informacin en

computadora, cuyo desarrollo (en el Massachussets Institute of Technology) fue fundamental para

hacer posible la aplicacin prctica del mtodo. Ya sea en ssmica bidimensional o en la ms

moderna tridimensional, cada punto en el subsuelo resulta registrado varias veces a partir de

distintas posiciones de fuente y receptores, de lo que resulta el apilamiento, que en los primeros

aos era de 6 veces (en la jerga suma de 6, de 600%), fue aumentando con el progreso

tecnolgico y actualmente suele ser de 48 (4800%) o ms para trabajos de ssmica 3D, mientras

que en trabajos de adquisicin 2D suele recurrirse a 96 (9600%) o ms, es decir que en general se

emplea un mayor recubrimiento cuando los datos se adquieren slo en lneas separadas, ya que

en las secciones resultantes no hay control de informacin lateral como s ocurre en un volumen

ssmico (tridimensional).

La figura de la derecha representa trayectorias de rayos desde una fuente hasta receptores hacia

uno y otro lado en un caso de horizonte reflector inclinado. Adems se ilustra la hiprbola de

reflexin resultante y las frmulas (obtenidas de deducciones trigonomtricas) para calcular los


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tramos iluminados (AB y AC), as como el ngulo f de buzamiento de la interfaz, la velocidad media

Vm entre el horizonte y la superficie topogrfica y la profundidad Z perpendicular a la capa. Puede

verse que la longitud superficial total con receptores es mayor que la longitud total iluminada en

el subsuelo.

Figura 5 prueba de ssmica por reflexion


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CURVA DE VELOCIDADES VS PROFUNDIDAD.-

REFLEXIONES MLTIPLES

La mayora consisten enreflexiones mltiples, es decireventos entretenidos por ciertasinterfaces

del subsuelo, que por lotanto llegan ms tarde a losreceptores, superponindose enlos registros

de campo con sealesprocedentes de lugares msprofundos, como se ve abajo.


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TECNICA DE REGISTRO

Los mtodos de prospeccin ssmica se pueden clasificar segn el tipo de ondas utilizadas para

obtener informacin del subsuelo. Segn este criterio se tienen mtodos basados en:

- ondas reflejadas

- ondas cnicas o refractadas crticamente

- ondas directas

- ondas superficiales

Cuando se efecta un registro ssmico, casi siempre es inevitable que se reciban y graben todos

estos tipos de ondas; sin embargo, slo uno de ellos se considera til. Las ondas consideradas

tiles se las denomina seal, mientrasque las ondas de otro tipo se las denomina ruido y se

consideran inconvenientes. Por ejemplo, en el mtodo de reflexin, slo se consideran tiles las

ondas ssmicas reflejadas, mientras que las cnicas, directas y superficiales se consideran ruido.

Por el contrario, cuando se utilizan mtodos basados en ondas superficiales, estas son la seal,

mientras que las reflejadas forman parte del ruido.

El mtodo de exploracin ssmica mas utilizado para prospeccin de hidrocarburos es el que

utilizan ondas reflejadas y se denomina mtodo de reflexin ssmica. El siguiente mtodo mas

utilizado en prospeccin de hidrocarburos es el que utiliza ondas directas, y en esta categora caen

todos los registros ssmicos de pozo. Las ondas directas tambin se utilizan en geologa aplicada a

obras civiles, ya sea en pozos o en galerias.


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En la ssmica de pozos se cuenta con una variedad de tcnicas, entre las que se citan:

- VSP

- WST

La fuente y los detectores se encuentran en o cerca de la superficie y puede ser en tierra o enagua. La informacin del subsuelo es aportada por las ondas ssmicas que se reflejan a manera de

un eco, en las superficies de contacto (interfases) de estratos con propiedades elsticas diferentes.

La informacin se suele presentar en forma de secciones ssmicas que constituyen una especie de

radiografa o ecosonograma que revela las principales estructuras geolgicas en el subsuelo tales

como pliegues, fallas, intrusiones, patrones de sedimentacin. Se utiliza principalmente para

localizacin y detalle de estructuras geolgicas favorables a contener yacimientos de

hidrocarburos a profundidades entre 1000 y 4000 m. Tambin se utiliza con fines geotcnicos

principalmente en agua, por ejemplo para determinar las condiciones del fondo marino para el

anclaje de plataformas petroleras o el tendido de tuberas. En este caso la resolucin suele ser

excepcionalmente buena. Por contraste, el mtodo presenta muchos inconvenientes para su

utilizacin con fines geotcnicos en tierra, a profundidades menores de 300 m .

La adquisicin, el procesamiento y la interpretacin por el mtodo de reflexin son las ms

complejas y costosas; sin embargo, se considera en general el mejor mtodo de exploracin

geofsica del subsuelo.

La adquisicin de datos con fines petroleros se suele efectuar a lo largo de un mallado de lneas

ssmicas con extensiones del orden de 5 a 100 km por lnea. Los tendidos ssmicos puede tener una

longitud de 3 o 4 km a cada lado dela fuente y utilizar entre 48 y 1024 canales de grabacin. El

nmero de canales de grabacin se ha ido incrementando con el tiempo y actualmente puede

llegar hasta 10000 canales. La exploracin puede ser de reconocimiento, de detalle y 3D.

En la exploracin de reconocimiento la distancia entre lneas es de hasta 10 km, en la de detalle

hasta 2 km y en 3D hasta 50 m . El tiempo de registro por cada disparo es de 4 a 6 segundos con

explosivos, y de 10 a 15 segundos si la fuente son camiones vibradores. El intervalo de muestreo

es de 2 ms o 4 ms y el rango de frecuencias tiles de las reflexiones est en la banda de 10 a 80 Hz,

con un mximo entre 35 y 40 Hz.

La exploracin del subsuelo mediante radar tambin utiliza las tcnicas del mtodo de reflexin

ssmica, pero las profundidades alcanzadas son mucho ms cortas: entre 0 y 50 m, aunque en la

mayora de las ocasiones no alcanza mucho ms de los 5 m . Las mayores penetraciones seconsiguen en sal, hielo y rocas gneas y metamrficas. La menor en sedimentos arcillosos. Su

principal aplicacin es en Arqueologa para localizar muros de construcciones antiguas, canales,

tumbas. Tambin se utiliza para localizar tuberas, sitios de enterramiento de desechos txicos y

cavidades.


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VSP

El VSP (Vertical Seismic Profile) o perfil ssmico vertical es una tcnica de exploracin ssmica en la

que se tiene una fuente ssmica en la superficie con varios detectores fijos en un pozo. Se obtienen

registros ssmicos, similares a los de reflexin, para varias distancias de la fuente al pozo, con losque se construye un seccin ssmica de su entorno. Las principales aplicaciones del VSP son:

diferenciar entre reflexiones primarias y mltiples, medir velocidades de onda compresional y de

corte y ayudar en la conversin de tiempo a profundidad de las secciones ssmicas de reflexin.

Este mtodo aprovecha ondas directas y ondas reflejadas.

WST

El WST (Well Seismic Tool) o tiros de verificacin, es una tcnica en la que se tiene un fuente

ssmica fija en superficie y una sonda (WST) con un receptor dentro del pozo. Para una

profundidad dada de la sonda, se obtiene un registro ssmico en el cual se mide el tiempo de viaje

de las ondas primarias desde la fuente hasta el receptor. El procedimiento se repite para varias

profundidades de la sonda. Sus principales aplicaciones son obtener la funcin de conversin de

tiempo a profundidad para las secciones ssmicas de reflexin y calibrar los registros snicos.

Registro snico

En esta tcnica se utiliza una herramienta de pozo, la cual contiene un emisor de ondas ssmicas y

un par de receptores a distancias fijas del emisor. La herramienta se introduce por el pozo y a

intervalos regulares de profundidad (por ejemplo 1 pie) se mide el tiempo de trnsito de una seal

ssmica desde el emisor hasta los receptores. Esta es una onda cnica producida por refraccin

crtica en la formacin geolgica. El inverso de ese tiempo de trnsito representa la velocidad de

propagacin de las ondas ssmicas en el subsuelo a la profundidad donde se efectu la medicin.

El mtodo se caracteriza por su alta resolucin para delimitar estratos y tiene extensa utilidad en

estudios de petrofsica, estratigrafa, produccin de yacimientos y correlacin de secciones

ssmicas con las formaciones geolgicas. Es catalogado como un mtodo de testificacin

petrofsica de pozo como los registros elctricos, neutrnicos, gamma ray, SP. Tambin existen

sondas que en lugar de pulsos ssmicos utilizan pulsos de radar. Presenta la ventaja de utilizar

antenas direccionales por lo que permite medir distancias hasta cavidades y fracturas, determinar

ngulos de interseccin entre los estratos y la perforacin y el rumbo del buzamiento de fracturas.


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Tiene aplicaciones en minera, hidrogeologa y mecnica de rocas. Se usa para investigar sitios para

tneles, represas y sitios de excavacin. El equipo es mucho mscostoso que el de ondas ssmicas

y la tcnica todava no est muy desarrollada.

Procedimiento de Campo

Tiene que ver fundamentalmente con la disposicin de los gefonos respecto de la fuente de

energa, es decir, como se despliega la ristra de gefonos. Primero se los ubica cerca de la fuente y

a poca distancia entre ellos, para obtener refracciones en las capas superficiales. As se conocern

las velocidades de estas capas, particularmente la de la capa meteorizada y se define la ventanaptima. Resuelto este aspecto, se reubica la ristra de gefonos, que tendrn una separacinacorde a la profundidad que se investiga.

Por una cuestin prctica, para un equipo de 12 canales (24 gefonos) por ejemplo, se coloca la

Ristra 1 hacia atrs de la fuente de perturbacin y una Ristra 2 hacia delante. No obstante este

arreglo, se perturba el suelo en la ubicacin de cada uno de los gefonos. Luego la Ristra 1 se

ubica delante de la Ristra 2 que queda atrs, y se repite la operacin en la direccin de avance del

perfil ssmico.

Procesamiento de los datos

Se realiza esencialmente con sofisticados equipos y sistemas computacionales, por la gran

cantidad de informacin y por el tiempo que consumira hacerlo por los medios tradicionales.

Consiste en las siguientes etapas:

Demultiplexo: Como la registracin de los datos es magntica, la informacin grabada contienelos tiempos de arribo de todos los gefonos. Este proceso implica entonces la separacin de los

datos correspondientes a cada gefono, que es obviamente automtica y hecha por una

computadora.

Correccin esttica:Tambin conocida como Correccin por Weathering. La razn y estrategias

de esta correccin son las mismas utilizadas en el Mtodo de Refraccin, y son el hecho que en lamayora de los casos, la capa superficial est alterada, tiene muy baja velocidad de propagacin y

espesores variables que complican los registros. La correccin se efecta restando los tiempos que

consumen los rayos desde la superficie hasta un plano datum (o de referencia) a profundidad

previamente establecida, generalmente bajo la menor cota topogrfica si el terreno no tiene

fuertes desniveles. Luego de esta correccin todo quedar como si la fuente y los gefonos

hubieran estado en el plano datum.

Deconvolucin. Como el pulso ssmico comienza como una explosin de corta duracin, a medidaque este atraviesa la Tierra va generando ecos que se acoplan y producen series de reflexiones

que duran varios segundos. Este efecto se llama Convolucin. Entonces la deconvolucin es unproceso matemtico o filtrado, que permite eliminar esas reflexiones y dejar solo las provenientes

de reflectores reales.

El tercer paso implica agrupar los trazos, o registros de cada gefono, en familias de reflexiones

mediante procesos que se conocen como Separacin Comn (SC) o Punto Comn (PC), referidosen toda la bibliografa como Common Depht Point (CDP) o Common Midpoint (CMP) Gather

respectivamente.


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Separacin Comn:

Esta tcnica selecciona simultnea-mente pares de fuente-gefonos (E1-G

1, E

2-G

2,...) con la misma

separacin. La ventaja de este procedimiento es que la curva tiempodistancia reproduce latopografa de la interfaz, y lo ms importante es que los sismogramas de campo no necesitancorreccin por sobretiempos (STN).

Si la interfaz es horizontal, todos los arribos aparecen alineados horizon-talmente.

Punto Comn: Permite registrar varias reflexiones de un mismo punto, eligiendo trazos donde lafuente y el gefono sean equidistantes desde un punto central y con separaciones

progresivamente mayores. Luego se agrupan estos trazos (gather) para conformar la clsica

hiprbola por el incremento del tiempo de viaje, pero con la diferencia que ahora se trata de

reflexiones en un mismo punto.

La clave de esta tcnica es que mejora sustancialmente el STN. La nueva hiprbola tiene unsobretiempo producido en un mismo punto y no uno promedio de todos los puntos de reflexin

como ocurra originalmente. Cada punto medio comn tendr asociados dos o ms trazos o juegos

de fuente-gefono, determinando este nmero la cobertura (fold) del registro ssmico.


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Correccin Dinmica o de STN.No olvidemos que nuestro objetivo es identificar reflexionespara componer un perfil ssmico que finalmente permita visualizar la estructura geolgica. Esto es,

un corte del subsuelo con coordenadas x y t (tiempos de viaje de las ondas). Para ellocorregiremos cada arribo de reflexin de modo que parezca que la onda viaj por el camino

vertical. Es decir que a cada arribo le tenemos que eliminar el STN.Para esto podramos utilizar las velocidades medias cuadrticas de Dix y reemplazarlas en

STN = (x2

+ 4h2)

1/2/ V

MC- 2h/V

MC

Aunque fuera hecho con computadora consumira mucho tiempo de mquina y operador.

Otro enfoque del problema sera utilizar los arribos de puntos a Separacin Comn (SC), ya que norequieren correccin por STN. De esta forma obtendramos un perfil ssmico como se dijo, aunquelos caminos no sean los verticales, pero subsiste el problema de que es necesario conocer las

velocidades.


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El procedimiento que se utiliza se conoce como Anlisis Automtico de Velocidad y consiste enbuscar la velocidad que haga nulos los STN de los registros de Punto Comn agrupados. Hay varias

estrategias para este anlisis, pero solo mostraremos el de STN en funcin de t0:

STN = x2

/ 2t0V

ST

2

x4

/ 8t0V

ST

4

Recordemos que no utilizamos el Mtodo de Green (x

2

- t

2

), pero automatizaremos el proceso y loresolveremos por el mtodo de prueba y error. Llamaremos Velocidades de Stacking (VST

) a las

obtenidas de este modo, las que sern similares a las medias cuadrticas de Dix. El trmino

stacking significa apilar o amontonar y en ssmica significa componer los registros.

El procedimiento requiere entonces encontrar t0

y VST

que hagan nulo el STN, entonces calculamos

el sobretiempo con la formula anterior en la que ponemos como t0

el tiempo registrado en el

gefono a separacin cero, es decir el de la onda de camino vertical, y como VST

un valor por

tanteo. Luego restamos este sobretiempo calculado al tiempo registrado en cada gefono para

corregir cada arribo por STN. Este tanteo resulta sencillo y rpido en una planilla de clculos porcomputadora. Probando con diferentes velocidades encontraremos la que llamamos de Stacking,cuando todos los arribos corregidos sean iguales o muy prximos al t

0

, y por lo tanto la hiprbola

quede plana.

Si esta velocidad no aplana las hiprbolas, debe hacerse una migracin, correccin que se ver

despus, antes del anlisis con STN, aunque esto tendr la complicacin de la enorme cantidad de

datos a procesar.

Una vez determinada la velocidad de stacking y eliminados los STN, se suman las amplitudes de losimpulsos, lo que permite mejorar la seal y minimizar o eliminar el ruido.

Finalmente se realiza otro proceso de deconvolucin que tiene como fin eliminar el resto deseales no deseadas, es decir que se deben quitar algunas frecuencias que ensucian los registros.

Como la frecuencia de un pulso ssmico se atena con la profundidad, se disean filtros pasabanda

apropiados para eliminarlas, sobre la base de modelos preliminares del subsuelo.

INTERPRETACIN SSMICA

a) Objetivo general de la interpretacin de ssmica de reflexinEn la prospeccin y desarrollo petroleros los objetivos principales se refieren a la posicin

estructural, morfologa y distribucin espacial de los reservorios que componen un intervalo

definido de la columna estratigrfica en un rea determinada. Pero tambin, naturalmente, dela

roca madre y de las vas de migracin de los hidrocarburos.


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Es decir generar un modelo geolgico estructural y estratigrfico detallado.

b) Etapas de la Interpretacin Ssmica Estructural Evaluacin geolgica general:

Se realiza una primera aproximacin para definir el modelo estructural del rea y ver la relacin

con la sedimentacin. La principal tarea es reconocer las principales fallas del rea a fin de

delimitar los bloques a estudiar en detalle.

Correlacin regional de pozos:

Se define la posicin exacta de las fallas en los pozos delimitando correctamente los bloques que

componen el rea. De esta manera se determina el modelo evolutivo de las fallas en profundidad


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y la ubicacin de las mismas.- Confeccin de cortes regionales (longitudinales y transversales a las

principales estructuras reconocidas en el rea).

Correlacin estratigrfica de pozos:- Eleccin de bloques a estudiar y secuencias a interpretar mediante correlacin estratigrfica: se

correlacionan en pelculas en escala 1:1000, o en pantalla. Esta correlacin se realiza por grillas

con pozos nodos y control de cierre.- Confeccin de cortes estructurales cruzados a escala

conveniente.- Cortes estratigrficos de detalle (capa a capa) a escala apropiada.- Diagramas

estratigrficos de panel.


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Carga de datos:Es una etapa imprescindible antes de la interpretacin ssmica. Incluye la carga de:- planimetra de

ssmica y de pozos- y de la ssmica procesada, incluyendo ssmica de pozo- archivos de perfiles

geolgicos de pozo- datos geolgicos, de los cuales los relevantes son: topes y bases de capas (en

metros bajo boca pozo y metros bajo nivel mar), espesores tiles y permeables, valores deporosidad medidos por perfil, puntos de corte de fallas en cada pozo datos de ingeniera de

perforacin y de terminacin, etc. Tambin se debe construir los sismogramas sintticos que

hagan falta.

Interpretacin ssmica:Lo ms conveniente es partir del punto con mejores datos de correlacin ssmico-geolgica y de

ah empezar el rayado de los reflectores con colores y distintos nombres en direccin a algn otro

pozo con datos entre ssmica y geologa si es que este existe. .Durante este avance se van

interpretando las fallas , al menos las de mayor rechazo en una primera etapa, en general sin

asignarles nombres o nmeros identifica torios hasta una etapa posterior, a menos que se tenga

pronta certeza de cul es cul entre lnea y lnea .Este gradual avance de la interpretacin es

conveniente hacerlo en ssmica 2D cerrando rectngulos de la malla para ir con mayor

certidumbre, dado que si al terminar la vuelta se llega un reflector arriba o uno abajo del punto de

partida, significa que habr que revisar dnde se ha cometido un error .En cambio, en ssmica 3D

se van interpretando lneas paralelas y cercanas cada dos o cuatro lneas, y a la vez se va

controlando con dos o tres traversas que las cruzan en ciertos sectores estratgicos, . Con el

avance de la interpretacin se podr nominar las fallas, agregar las ms pequeas, rayar

reflectores adicionales y eventualmente recurrir al clculo y visualizacin de atributos ssmicos,

etc. Por ltimo, o en forma progresiva, se podr hacer el grillado y curveo de mapas iscronos y

otros.


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Para ello deben dibujarse previamente los polgonos de falla en planta, para cada nivel gua que se

desee mapear, de modo que las curvas o contornos se ajusten al esquema de bloques geolgicos

interpretado.

Seccin ssmica interpretada y mapa iscrono al tope de una de las formaciones.

FUENTES DE ENERGA:

Fuentes impulsivas:Cualquiera sea el tipo de fuente, las impulsivas se caracterizan por generar una forma de onda u

ondcula (wavelet) defase mnima, llamada as porque tiene un adelanto de fase: es asimtrica,

ya que est ms cargada de energa en la proa de la forma ondulatoria, como se ve en la parte

izquierda de la ilustracin.

Si el trabajo es somero y no se requiere de mucha energa, puede recurrirse a fuentes por cadas

de pesos, desde una maza de unos 5 a 7 kg sobre un disco metlico grueso, hasta bochas

metlicas de ms de medio metro de dimetro cayendo de una altura de uno a tres metros.

Actualmente existen dispositivos de aceleracin del peso en cada, denominados golpeadores

(thumpers), muy utilizados en ssmica de refraccin. Aqu, ejemplos ilustrativos.


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Pero cuando se necesita mayor energa pueden utilizarse explosivos plsticos (cartuchos con la

mezcla explosiva de nitroglicerina, nitrato de amonio, etc. y detonadores elctricos a base de

fulminato de mercurio) y es conveniente realizar un pozo por debajo de la capa meteorizada

(weathering), lo que obedece a motivos ambientales as como de eficiente propagacin de la

energa. A veces, antiguamente, se detonaban cargas en superficie, lo que por seguridad y

medioambiente ya no se hace. La perforacin se hace con equipos montados sobre camiones, que

se rebaten durante el transporte, con capacidad de 100 ms metros de profundidad (fotografa

superior izquierda) o bien con equipos porttiles (para mucho menor profundidad) en zonas de

difcil accesibilidad (imagen inferior izquierda). All se baja el explosivo, con un cable hasta el

disparador (blaster), y esto da lugar a una onda impulsiva, como se ve en las fotografas a la

derecha, donde el soplado al aire debera ser mucho menor que el aqu mostrado, tanto por

razones de aprovechamiento de la energa en subsuelo como de riesgo laboral, cosa que se logra

tapando y apisonando adecuadamente el pozo luego de colocada la carga.


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Fuentes vibratorias:

Caracterizadas por generar una forma de onda (ondcula) de fase cero (figura en la primera

pgina), es decir, simtrica y centrada en la interfaz reflectiva, la cual es el resultado de la emisin

de un barrido de frecuencias y su posterior correlacin cruzada con la respuesta generada en el

terreno.

Los camiones vibradores, vibros o vibroseis (fotos siguientes) son las fuentes ms utilizadas en

tierra desde la dcada de 1980, son seguros y producen un barrido controlado de frecuencias que

inicia con valores bajos (de entre alrededor de 6 y 12 Hz) que va aumentando gradualmente

(segn una funcin lineal o logartmica, elegida en base a pruebas de campo) hasta llegar a unos

100 a 140 ms Hz al cabo de unos 6 a 16 ms segundos (tiempo de barrido), segn sea el caso.

Los martillos neumticos son la alternativa vibratoria porttil cuando la complejidad del terreno

(topografa abrupta, selva densa, etc) no permite la llegada de los camiones vibradores. A la

derecha vemos una fotografa de una de estas fuentes.

Existen tambin prototipos de vibradores horizontales para generar mayor proporcin de ondas S,en tierra o muy raramente sumergido en el fondo del agua.


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Agrupamiento por Familia de Trazas (Gathers): Las trazas de los distintos registros de

campo (esquema en amarillo) deben ser agrupadas en funcin del punto de rebote en el subsuelo,

esto es, reunir las trazas correspondientes a una misma serie vertical de Puntos Comunes

Profundos (PCP o CDP) aunque pertenezcan a distintos puntos de emisin y recepcin, como se ve

en el esquema de la parte derecha.

Cada familia de trazas presenta un aspecto hiperblico, anlogo al de los registros de campo, dado

por el creciente distanciamiento (x) que se refleja en los tiempos de trnsito (T), crecientes a

medida crecen en el subsuelo las trayectorias de viaje y su oblicuidad.

MIGRACIN: Es la etapa del procesado de la seccin ssmica que permite llevar cada PCP a suverdadera posicin respecto de los puntos de emisin y recepcin, algo que no es necesario

hacer cuando las interfaces del subsuelo son horizontales, pero que se torna tanto msimportante cuanto mayores son los buzamientos, tal como se ilustra a la derecha. Esto es

crtico en la localizacin de un pozo.


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Es por eso que resulta importante migrar, sobre todo cuando hay altos buzamientos y, en verdad,

desde hace dos dcadas, con la reduccin de costos que trajeron los progresos informticos,

la migracin ha pasado a ser una etapa rutinaria del procesamiento ssmico.

Al migrar se deben determinar los x y y para cada PCP que no est sobre un plano

horizontal. Una forma manual de realizarla, que se emple en viejas pocas, es la que se

ilustra a la derecha, til a los fines de entender geomtricamente de qu se trata.

La figura de abajo ilustra un caso extremo, que sin embargo es frecuente en reas

plegadas, donde una interfaz geolgica de un sinclinal puede generar tres reflectores ssmicos,

dos en X y uno en forma de anticlinal profundo (efecto de foco enterrado), con las nefastas

consecuencias intepretativas que esto podra acarrear. Un ejemplo real puede verse hacia la

derecha, donde la seccin ssmica migrada logra reconstruir apropiadamente la configuracin

estructural que estaba muy distorsionada en la versin no migrada.


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Otra forma de entender lo que hace el proceso de migracin es ver cmo ste opera sobre las

ficticias hiprbolas de difraccin que estn siempre presentes en toda seccin ssmica no migrada.

La primera figura de la pgina siguiente muestra cmo son asignados los puntos de tales curvas

de difraccin, a partir de puntos de emisin desde cada uno de los cuales sale un rayo que llega

a un punto difractor, que a su vez genera rayos en todas direcciones que van a parar a todos los

puntos receptores. Esas localizaciones errneas, en los puntos medios entre emisin y recepcin,

son la consecuencia de asumir capas horizontales y ausencia de puntos difractores. Entonces la

migracin lo que hace es mover cada uno de esos puntos, llevndolos al lugar desde donde

en realidad proviene tal energa. De hecho, una forma manual de migrar es trabajar de este modo

con los eventos difractados que se observan sobre la seccin ssmica no migrada, tal como se

ilustra.

C) Filtrados:Los ruidos se pueden separar de la seal haciendo uso de filtros de frecuencias, de

velocidades, de coherencia u otros. Siempre debe evitarse perder parte de la seal (o al menos

minimizar la prdida) en el afn de suprimir ruidos que, en caso de no ser eliminados,

podran dar imgenes ssmicas procesadas de confusa interpretacin.

Filtrado de Frecuencias:este tipo de filtro permite eliminar aquellos ruidos cuyas frecuenciasdifieren de las que contiene la seal ssmica. Se aplica en forma de trapecio con dos rampas

como corta-bajos y corta-altos para suprimir bajas y altas frecuencias temporales

respectivamente. En los extremos izquierdo y derecho del espectro (en el dominio transformado

de Fourier) las frecuencias son suprimidas totalmente, mientras que en la zona central son

preservadas totalmente y en las rampas se las va cortando gradualmente desde cero a cien por

ciento, lo cual se hace as para evitar la aparicin del Fenmeno de Gibbs (descripto en

1899 por el estadounidense J. Willard Gibbs, uno de los pioneros de la termodinmica) que


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generara un corte abrupto tipo cajn, esto es, ruido por el problema de sobrepaso residual de las

formas de onda de las series de Fourier.

En la figura inmediata superior se ven los espectros de frecuencias de la contribucin terica

de la seal y del ruido, el espectro conjunto, que es el realmente registrado, y la forma del

filtro trapezoidal, con rampas que en este ejemplo se ubican entre 8/14 y 60/80 Hz.

A la derecha algunas magnitudes medidas usualmente durante la adquisicin y elprocesamiento de la ssmica de reflexin. La palabra octava es lo que en msica se

denomina nota. (Los tonos musicales son armnicos de una nota, o sea sus mltiplos de

frecuencia.) A la derecha un ejemplo real de aplicacin de un Filtro Pasabanda sobre una

seccin ssmica vieja, de escaso recubrimiento (1200%), cuya regular calidad mejora

cuando se reduce la entrada de altas frecuencias, que evidentemente estn mayormente

constituidas por ruido

Filtrado de velocidades:se basan en representar la informacin ssmica en grficas F/K (frecuencia / nmero de

onda), lo que se realiza a travs de la aplicacin de una doble transformada de Fourier: primero

de la traza (amplitud/tiempo) al espectro de frecuencias (amplitud/frecuencia) y luego a lagrfica F/K. Entonces pueden eliminarse ruidos que aparecen como eventos lineales de

velocidades distintas a la de la seal. Hecho lo cual, se realiza el camino matemtico

inverso para volver a la traza ssmica.

En la figura a la derecha puede apreciarse el sector de aplicacin del filtro de velocidades

junto con los sectores del filtro de frecuencias y del filtrado que ejerce el arreglo de

recepcin en el campo. Los valores negativos en abscisas se refieren a frentes de onda que

han arribado con sentido opuesto.


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Filtrado de Coherencia: la supresin de ruido se realiza en funcin de algoritmos de

coherencia o semblanza que se aplican a partir de la comparacin de trazas sucesivas,

de donde se deducen tendencias de alineamientos de eventos, considerados como ruidos

presuntos que han de suprimirse. Sin embargo, la aplicacin de este tipo de filtrado ha de ser

cuidadosa, ya que se corre el riesgo de eliminar tambin parte de la seal.

Interpretacin 2DY 3D

En ssmica 3D terrestre las lneas receptoras (de gefonos) suelen ser perpendiculares a las

lneas de fuente (habitualmente vibros), como se ilustra en las figuras siguientes, aunque

existen otras variantes. Las lneas receptoras (en el ejemplo N-S) son casi siempre

perfectamente rectas y se diagraman ortogonalmente a la estructuracin geolgica principal

del rea. Las lneas fuente (aqu E-O) suelen ser sinuosas ya que los

camiones vibradores circulan por donde la topografa se los permite, aunque siempre

procurando la mayor cercana posible a las ideales trayectorias rectas, ya que seguir esas rectas

permitir al final un ms homogneo recubrimiento de datos reflejados en las sucesivas interfaces

del subsuelo.

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