En el pasado ya habíamos escrito un post introductorio sobre la interpretación sísmica. Pero en esta ocasión decidimos extender un poco el tema y debido a eso escribiremos una serie de posts sobre la sismología de exploración, nombre con el cual comúnmente se le denomina a los estudios sísmicos (mayormente de reflexión) usados para la exploración de recursos naturales, principalmente hidrocarburos.
El enfoque de este primer post será en los términos y principios básicos de esta rama de la geofísica. Y para poder realmente empezar con lo básico, tendremos que definir qué es la sismología de exploración. En pocas palabras la sismología de exploración es un método geofísico con el cual se estudia el subsuelo mediante el entendimiento que tenemos de la propagación de ondas acústicas en el. Puede ser llevada a cabo en tierra y mar, sus productos son líneas (2D) o cubos (3D) sísmicos, los cuales contienen importante información de propiedades del subsuelo, tales como la velocidad y la densidad de las rocas, las cuales, junto con otros datos como registros geofísicos, pueden ser utilizados para obtener una gran gama de propiedades físicas de las rocas.
Unas de las definiciones básicas para poder entender la sismología de exploración son las ondas sísmicas. Las cuales se definen como ondas acústicas que viajan en el interior de la Tierra u otros cuerpos elásticos, como resultado de un terremoto, una explosión, o algún proceso que se relacione con la propagación de energía mediante una fuerza aplicada.
Existen diferentes tipos de ondas sísmicas, y dichos tipos se dividen en dos grupos: ondas de cuerpo y ondas superficiales.
Las ondas de cuerpo son aquellas que se propagan a través de un medio en lugar de una interface, son más rápidas que las ondas superficiales y a su vez se dividen en ondas primarias o compresionales (ondas-P) y ondas secundarias o de corte (ondas-S).
Ondas-P.- Onda de cuerpo, elástica, en la cual el movimiento de las partículas es paralelo a la dirección en la que la onda se propaga. Su velocidad es mayor a la de la onda-S. Ondas-P incidentes en una superficie a diferente ángulo que el normal (90º con respecto a la superficie) pueden producir ondas-S reflejadas y transmitidas, en ese caso se les conoce como ondas convertidas.
Ondas-S.- Onda de cuerpo, elástica, en la cual el movimiento de las partículas es perpendicular a la dirección de propagación de la onda. Las ondas-S son generadas por la mayoría de las fuentes sísmicas de tierra pero no por las pistolas de aire debido a que las ondas-S no se transmiten en los fluidos.
Las ondas de superficie son aquellas que se propagan a través de la interface entre dos medios, y tambièn se dividen en varios tipos:
Ondas Rayleigh.- Onda de superficie en la cual las partículas se mueven en una trayectoria elíptica. Debido a que las ondas Rayleigh son dispersivas, viajan con diferentes longitudes de onda a diferentes velocidades, son útiles en la evaluación de la variación de la velocidad con la profundidad. Son llamadas también ground roll en la exploración sísmica.
Ondas Love.- Son ondas de superficie en las cuales las partículas oscilan horizontal y perpendicularmente a la direcciòn de propagación.
Ondas Stoneley.- Es una onda de superficie generada por una herramienta sónica en un pozo. Se puede propagar en la superficie sólido-fluido, tal como la de las paredes del pozo al estar llenas de fluido. Puede permitir la estimación de la localización de fracturas y permeabilidad de la formación. Es una gran fuente de ruido en un VSP (perfil sísmico vertical por sus siglas en inglés).
Ondas de tubo.- Suceden en los pozos entubados cuando las ondas Rayleigh encuentran al pozo y perturban el fluido en el. Sufren poca pérdida de energía y tienen alta amplitud lo cual interfiere con los arribos reflejados que ocurren después en datos VSP.
En las siguientes entregas de esta serie seguiremos hablando sobre los términos básicos de la exploración sismológica.
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