lunes, 12 de octubre de 2015

Interpretación sísmica

Interpretación sísmica.

12 Octubre 2015- GrilledSeismic


¿Qué es la interpretación sísmica?

La interpretación sísmica es la obtención de información geológica derivada de datos sísmicos, especialmente de reflexión en el caso de la industria petrolera. Ésta es la explicación más simple y sencilla en la que la mayoría de los geofísicos podrían acordar. Sin embargo, podríamos dedicar miles de páginas en intentar explicar lo que involucra esta metodología. Para lo que compete a este post, nos enfocaremos en algunas generalidades básicas.

Sísmica de reflexión.- Es la rama de la sismología de exploración dedicada a la adquisición, procesamiento e interpretación de datos provenientes de las reflexiones de las ondas acústicas en las diferentes capas del subsuelo. Dichas ondas son generadas en la exploración sísmica mediante el uso de medios controlados (fuente) como las explosiones de dinamita o vibradores sísmicos (vibroseis) en tierra, así como pistolas de aire (principalmente) en el mar. Éste método se rige por la propiedad de la impedancia acústica (Z) que tienen las rocas por las cuales viajan las ondas sísmicas a través de la Tierra. La impedancia acústica (Z) es el resultado de la velocidad de la onda sísmica (V) por la densidad (ρ) de la roca por la cual viaja (Z=V ρ). Cuando las ondas sísmicas viajan a través del subsuelo y encuentran una interfaz con diferente impedancia acústica, una parte de la energía de las ondas se refracta y otra parte se refleja. Dichas ondas reflejadas son a las cuales se les mide su tiempo de tránsito desde la fuente hasta los receptores (geófonos en tierra, hidrófonos en el mar). Sabiendo el tiempo de tránsito así como la velocidad de las ondas sísmicas, se puede reconstruir la trayectoria de las ondas para generar una imagen del subsuelo a través del procesado sísmico.

Los datos de sísmica de reflexión comprenden:
- Continuidad de las reflexiones indicando una estructura geológica.
- Variabilidad de las reflexiones indicando cambios estratigráficos, presencia de fluidos y la estructura del reservorio.
- La ondícula sísmica.
- Ruido de diferentes tipos y defectos en los datos.
La interpretación sísmica es el procedimiento cuidadoso de separar estos efectos.

La ondícula sísmica inicia como un pulso, el cual es generado por alguna fuente artificial, viaja a través del subsuelo, es reflejada y viaja de nuevo a la superficie para ser registrada por los receptores (geófonos, hidrófonos), trayendo consigo información geológica. Ésta ondícula tiene fase mínima de algún ancho de banda de frecuencia, y durante el procesado de datos es convertida (idealmente) a una ondícula de fase cero, haciendo la interpretación más sencilla y más precisa.

Figura 1.- Esquema mostrando los diferentes tipos de ondas generados durante la exploración sísmica.(Stein and Wysession, 2003)

El intérprete no está interesado directamente en la ondícula, sino en la información geológica que contiene. Por tal razón, entender la ondícula y distinguir sus características para definir detalles geológicos es una de las tareas más importantes del intérprete.

Figura 2.- Línea sísmica tomada en el Golfo de México.

El intérprete debe saber lo suficiente de la adquisicón y procesado de los datos sísmicos como para tomar en cuenta los efectos indeseables del ruido en los datos y no confundirlos con los rasgos geológicos que se buscan. El ruido siempre está presente en los datos y puede ser aleatorio, múltiples, energía refractada, o energía de alguna fuente desconocida.

Figura 3.- Corte vertical a través de un volumen sísmico mostrando el (a) antes, y (b) después de un filtro estructural, y (c) la sección de diferencia (Causes and Appearance of Noise in Seismic Data Volumes By Satinder Chopra, Kurt Marfurt).

Otro paso de la interpretación sísmica es la definición del marco estructural, el cual se logra al seguir la continuidad de los reflectores a través de los datos sísmicos, sean líneas (2D) o un cubo (3D). La continuidad de los reflectores está regida por los límites sedimentarios creados al momento depositarse los sedimentos, y la estructura impuesta por las fuerzas tectónicas que hayan actuado sobre ellos. Seguir las continuidades de un área y crear mapas estructurales es entonces, la actividad más básica y tradicional de la interpretación sísmica.

Una vez que el marco estructural haya sido definido, es tiempo de pasar a la interpretación de rasgos estratigráficos y la búsqueda de hidrocarburos. La parte más importante para esta actividad, es la amplitud sísmica, la cual puede ser presentada o extraída de muchas formas. Los datos cargados a la estación de trabajo deben ser de amplitud verdadera y fase cero, por lo que el intérprete debe corroborar que sus datos cumplan con estas características.

Figura 4.- Se muestran dos cortes verticales, las fallas interpretadas y un horizonte mapeado dentro de un cubo sísmico.

El intérprete puede continuar con pasos más avanzados como lo son la extracción de atributos sísmicos, el análisis AVO (amplitude vs offset) y la inversión sísmica, pero esto será tema de otros posts más adelante.


Referencias.

STEIN, S. & WYSESSION, M. 2003.An Introduction to Seismology, Earthquakes, and Earth Structure.












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