Sismica 2d

Curso de Sísmica 2D FICT – ESPOL

Byron Fun-Sang Robinson, MSc.

Capítulo I Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas

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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.

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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.

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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 es perpendicular a la dirección de propagación

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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

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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

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Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas Introducción

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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

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Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas Introducción •

Impedancia Acústica Es el producto la densidad del medio multiplicado por la velocidad a la que la onda es transmitida en ese medio.

Z=? .V Medio 1

Z1 = ?1 . V1

Medio 2

Z2 = ?2 . V2

Medio 3

Z3 = ?3 . V3

http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Ultrasonics/Physics/acousticimpedance.htm

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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) Medio 1

Z1 = ?1 . V1

Medio 2

Z2 = ?2 . V2

Medio 3

Z3 = ?3 . V3

http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Ultrasonics/Physics/acousticimpedance.htm

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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)

Sísmica original

Picos positivos Impedancia acústica Picos negativos

Coeficiente de Reflexión

Sísmica artificial

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Principios elementales en construcci贸n de im谩genes s铆smicas El Principio de la Reflexi贸n

http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/fisica/applets/Fendt/physesp/huygensesp.htm http://www.gc.usb.ve/Pepe_Regueiro/Metodos1.html

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Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas El Principio de la Reflexión

CMP Colección Punto Medio Común – Common Mid Point Collection

http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/fisica/applets/Fendt/physesp/huygensesp.htm http://www.gc.usb.ve/Pepe_Regueiro/Metodos1.html

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Principios elementales en construcci贸n de im谩genes s铆smicas El Principio de la Reflexi贸n

V1

V2

V3

http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/fisica/applets/Fendt/physesp/huygensesp.htm http://www.gc.usb.ve/Pepe_Regueiro/Metodos1.html

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Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas El Principio de la Reflexión •

La señal emitida por una fuente es una onda esférica.

•

La señal emitida por una fuente puntual tiene infinitos puntos de reflexión sobre la correspondiente superficie reflectiva.

•

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.

•

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.

•

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.

•

La energía de la onda sísmica emitida por la fuente, disminuye con la profundidad.

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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 los procesos de adquisición y tratamiento de datos.

La corrección para este problema se denomina NMO (Normal Move Out).

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Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas La Migración

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Objetivos 1

Tratar los datos sísmicos para obtener imágenes que representen la realidad geológica del subsuelo.

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Focalizar las difracciones.

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Trasladar los eventos con pendiente a sus posiciones reales.

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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 II Esquemas de adquisición de datos sísmicos

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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

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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.

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Esquemas de adquisición de datos sísmicos Dispositivos de adquisición 2D y 3D Adquisición en Tierra

• Receptores Los receptores comunmente utilizados en adquisición

Geófono

Línea de geófonos

Conectores

Geófono

terrestre son los geófonos.

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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

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Esquemas de adquisición de datos sísmicos Dispositivos de adquisición 2D y 3D Adquisición en Tierra 2 Diseño de la campaña sísmica Geófono In-Line

Fuente

X-Line

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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

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Esquemas de adquisici贸n de datos s铆smicos Dispositivos de adquisici贸n 2D y 3D

Registro de datos y pre-procesamiento

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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

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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).

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Esquemas de adquisición de datos sísmicos Dispositivos de adquisición 2D y 3D Adquisición en Mar • Receptores

Streamers

Los receptores en una campaña de adquisición sísmica marina se denominan hidrófonos y vienen conectados en los streamers.

Air Gun

Hidrófonos

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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.

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Esquemas de adquisición de datos sísmicos Dispositivos de adquisición 2D y 3D Adquisición en Mar 2 Diseño de la campaña sísmica Hidrófono In-Line

Fuente

X-Line

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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

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Esquemas de adquisición de datos sísmicos Resultados esperados

Migración en tiempo

Migración en profundidad

Sección en tiempo Diapiro salino Golfo de México

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Esquemas de adquisici贸n de datos s铆smicos Resultados esperados

Procesamiento de imagenes Ondas P vs. Ondas s

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Esquemas de adquisici贸n de datos s铆smicos Objetivo de fondo

Resultados de la interpretaci贸n s铆smica