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.
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La señal emitida por una fuente puntual tiene infinitos puntos de reflexión sobre la correspondiente superficie reflectiva.
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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.
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El número de rayos registrados en el proceso de adquisición es limitado y depende del número de receptores que estén disponibles.
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Para la señal emitida por una fuente, se tienen varias trazas sísmicas registradas y que corresponden a diferentes puntos de reflexión.
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Para varias señales emitidas por numerosas fuentes, se tendrá cobertura múltiple sobre un mismo punto de reflexión.
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El ángulo de reflexión siempre será simétrico con respecto a una recta perpendicular a la superficie de reflexión.
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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.
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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