METODO DE REFLEXIÓN SÍSMICA
INVERSION EN EXPLORACIÓN SISMICA
Exploración petrolera mundial
94% ( US $1,1 billón)
Exploración sísmica de reflexión
92%
Exploración terrestre
79%
Exploración marina
11%
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
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%
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)
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
PRINCIPIO DE LA SISMICA DE RFLEXIÓN
SIMICA OFFSHORE
GEOFONOS
GEOFONOS
CABLES
EQUIPO DE PEFORACION PORTATIL
EQUIPO INSTRUMENTAL
Tendido de geófonos y cables para sísmica 3D
CAMION DE REGISTRO
EQUIPOS VIBROSEIS
PRODUCTO FINAL SISMICA 2D
OBJETIVO FINAL DE LA SÍSMICA
SISMICA 3D OFFSHORE
SISMICA 3D OFFSHORE
PRODUCTO FINAL DE SISMICA 3D
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 longitudinales compresionales
2. Ondas S: secundarias transversales de corte o cizalla
Ondas de superficie
Ondas Rayleigh : se propagan a lo largo de una superficie libre; el movimiento de las partículas es elíptico y se mueven en un plano vertical
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.
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
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°
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 Shallow Reflexión Seismic Survey)
RELACION SEÑAL/RUIDO (SIGNAL/NOISE)
RELACION SEÑAL/RUIDO (SIGNAL/NOISE)
CUBRIMIENTO MULTIPLE
a) Tendido con disparo a mitad 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
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
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.
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 sincrónico registrado. 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.
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.
VELOCIDAD DE PARTÍCULA
•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 •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).
SISMOGRAMA
Sismograma registrado con tendido partido, es decir, con geófonos disapuesto a a a lado y lado del punto de disparo.
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.
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.
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.
•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.
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.
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.
CORRELACION DE REFLECTORES
•Para facilitar la correlación de los reflectores en las diferentes trazas del sismograma, la fase positiva de las ondículas se sombrea.
Calcular los coeficientes de Reflexión indicados.
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.
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.
MÉTODO SÍSMICO El
método sísmico está basado en el estudio de una onda o pulso sísmico artificialmente generado cerca a la superficie (por ejemplo por la detonación de una pequeña carga de dinamita) el cual viaja a través del subsuelo y después de ser reflejado o refractado en las interfases de las capas del subsuelo regresa a superficie.
Comportamiento de las ondas sísmicas en una interfase horizontal entre dos distintos medios litológicos
PROSPECCIÓN SÍSMICA Para concretar este método es necesario realizar el tendido
de la línea sísmica sobre la superficie, a la que se le conectan series de geófonos.
La sísmica de reflexión consiste en emitir ondas de
sonido en la superficie del terreno, las que se transmiten a través de las capas del subsuelo y son reflejadas nuevamente hacia la superficie cada vez que haya un cambio importante en el tipo de roca.
Las ondas recibidas en superficie se miden por el tiempo
que tardan en llegar, de lo que se infiere la posición en profundidad y la geometría de las distintas capas.
La relación velocidad – tiempo - profundidad es interpretada para deducir de la malla de líneas levantadas sobre el terreno las correlaciones obtenidas de las secciones y finalmente producir mapas del subsuelo.
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).
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.
DISEÑO consiste en el análisis de las condiciones que se presentan en el lugar que se explorar para conseguir unos resultados óptimos a la hora de entregar los reportes, estos aspectos son geográficos, geológicos, ambientales, sociales, entre otros.
PROGRAMA SISMICO El objetivo del programa de sísmica es obtener trazas de ondas, impresas en papel o en cintas electromagnéticas. Ese registro se procesa después eliminándole ruidos de interferencia (un río, el paso de ganado, un motor, o el movimiento de vegetación por el viento) y con programas estadísticos de computador se obtienen apilamientos de ondas en forma de perfil bidimensional del subsuelo a escala. PROGRAMA SISMICO ACHIRAS HUILA Este permite señalar los sitios de interés para perforación exploratoria.
PROGRAMA SISMICO
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 de celdas, en la que la longitud del lado paralelo a la línea de receptores, es igual a la mitad del intervalo de grupo, y la longitud del lado paralelo a la línea de puntos de tiro es igual a la mitad del intervalo entre puntos de tiro.
Generalmente antes de dar inicio a cualquier programa de sísmica 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 la participación de una firma interventora, que ofrece asesoría en lo
social, geotécnico, ecológico y en seguridad industrial, se trata de obtener la mejor calidad posible de los datos de campo y hacer menor afectación al medio ambiente.
Los criterios principales que inciden en el costo de un programa de adquisición sísmica son: Número de kilómetros de línea, Topografía, Conformación de los suelos y su uso, Presencia de bosques, Densidad de vegetación y Accesos
1. Reducir al máximo la posible afectación de los recursos naturales y elementos 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 involucrar territorios de comunidades indígenas: Ejemplo: Emberá Katio en un resguardo legalmente constituido “Resguardo La Cristalina” y los cabildos Los Guaduales y La Venada, con las cuales se adelantará el proceso de notificación del proyecto y acercamiento y la OPERADORA está adelantando simultáneamente el proceso de consulta. 4. Vías de acceso. Dicha red vial será utilizada durante el desarrollo del programa salvaguardando la integridad de la infraestructura productiva de la zona.
GERENTE GENERAL
SUPERVISOR DE CAMPO AUDITOR TECNICO AMBIENTAL
DPTO.NEDIO AMBIENTE
JEFE DE GRUPO
SISMOLOGO
SEGURIDAD INDUSTRIAL
ASISTENTE DE GRUPO
TOPOGRAFIA
PERFORACION
REGISTRO
ADMINISTRACION
DPTO. MEDICO
ACCION SOCIAL
MECANICA
JEFE DE TOPOGRAFIA
SUP. TALADRO
CHIEFF OBSERVER
COORDINADOR
MEDICO
COORDINADOR
JEDE DE MECANICOS
TOPOGRAFO
CAPATAZ
OBSERVER
ADMINISTRADOR
ENFERMERO
AGENTE DE TIERRAS
MECANICOS
CARGA POZOS
CAPATAZ
SECRETARIAS
PERMISEROS
CONDUCTORES SOLDADORES
OBREROS
ELECTRICISTA CARGA POZO TELEFONISTA DISPARADORES
ASISTENTE ADMINISTRATIVO
AUXILIAR DE PERMISOS
OBREROS
OBREROS
CADENERO
OBREROS
S E M AN AS ACTIVID AD E S 1 T R A B A J O S O C IA L C O N S T R U C C IO N D E CAM P AM E N TO S C U R S O IN D U C C IO N AP E R TU R A TR O CH AS P E R F O R A C IO N R E G IS T R O AB AN D O N O D E L AR E A
2
3
4
5
6
7
8
9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6
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
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
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
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
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
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.
ETAPAS DEL PROYECTO Perforación
DESCRIPCION
EQUIPO UTILIZADO
Se perforan pozos en los puntos de Taladros manuales. disparo para colocar la carga Taladros mecánicos sísmica. Los pozos tienen accionados con generalmente las siguientes motor a gasolina o características: Diesel. Distancia entre pozos: 90 m. Taladros neumáticos de Diámetro: 2 a 3” (5 a 10 cm). aire comprimido. Profundidad: 40 pies. Revestimiento: tub. PVC de 2” (opcional) . La perforación no utiliza lodos pero puede requerir agua en ocasiones especiales.
ETAPAS DEL PROYECTO
DESCRIPCION
EQUIPO UTILIZADO
Cargue y tapada de El material explosivo se coloca en el Ninguno. la operación pozos. fondo de los pozos. se realiza VINCULO Los pozos se taponan hasta la manualmente. INDUCCION superficie con el material CARGA DE extraído durante la perforación. POZOS
ETAPAS DEL PROYECTO Regada de cables.
DESCRIPCION
EQUIPO UTILIZADO
Los regadores colocan las cajas y Ninguno. La operación extienden el cable a lo largo de la se realiza línea, uniendo todo el sistema a la manualmente. línea de registro.
ETAPAS DEL PROYECTO
Colocación Geófonos
DESCRIPCION
EQUIPO UTILIZADO
de a) Los plantadores distribuyen los Ninguno. La operación se geófonos o sensores (RISTRA) a lo largo realiza manualmente. 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.
ETAPAS DEL PROYECTO Detonación y registro
DESCRIPCION
EQUIPO UTILIZADO
El disparador y su ayudante detonan la Ninguno. La operación carga explosiva colocada en los se realiza pozos. La detonación se hace un manualmente. pozo a la vez, coordinando la operación con el funcionario responsable del equipo de registro (Casablanca).
ETAPAS DEL PROYECTO Desmantelamiento
DESCRIPCION
EQUIPO UTILIZADO
Consiste en la eliminación de los factores Herramientas manuales. 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.
INTERPRETACÍON DE LA SÍSMICA 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.
West
East
West
East
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.
INTERPRETACION Como se dijo anteriormente aquí ya se da la información analizada y expuesta de forma dinámica y practica.
INTERPRETAMOS COSAS COMO ESTAS
OBTENIENDO ESTO Y LUEGO
Obteniendo finalmente
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:
