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sao apresentados alguns temas sobre metodos de geofisica basica
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Disciplina: Métodos Geofísicos de Exploração II
(Sísmicos)
Prof. Dr. Oleg Bokhonok
Aquisição de dados sísmicos de reflexão: sistemas de
aquisição, equipamentos e procedimentos de campo
CURSO DE ENGENHARIA DE PETRÓLEO
Aula 1 e 2
Introdução
Sistema de aquisição
Conceitos básicos fundamentais
Aquisição terrestre
Convencional
Multicomponente (3C, 9C)
Aquisição marítima
Convencional (usando cabo flutuador “Streamer”)
Multicomponente (usando cabo de fundo oceânico “OBC-
Ocean Botton Cable”, 2C e 4C)
Aquisição em zona de transicional (ou transição)
Índice
Introdução
Fonte Sismógrafo
onda sísmica
Receptor
Sistema de Aquisição
Introdução Sistema de Aquisição
Aquisição marinha
Aquisição zona transicional
Aquisição zona transicional
Aquisição terrestre
Conceitos básicos Introdução
Ondas Sísmicas
Ondas P movimentam as partículas do solo comprimindo-as e
dilatando-as. O movimento das partículas é paralelo à direção de
propagação da onda
Conceitos básicos Introdução
Ondas S movimentam as partículas do solo
perpendicularmente à direção de propagação da onda.
Ondas Sísmicas
Conceitos básicos Introdução
As ondas superficiais Rayleigh é uma combinação de vibrações
P e Sv contidas no plano vertical. Isto produz um movimento das
partículas no sentido retrógrado em torno de uma elipse.
Ondas Sísmicas
Conceitos básicos Introdução
As ondas superficiais Love correspondem a superposições de
ondas Sh, com vibrações horizontais perpendiculares a propagação
da onda.
Ondas Sísmicas
Coeficiente de Poisson
Módulo de rigidez
(elastidade transversal)
Modulo de Bulk (volumetrico)
Contração volumétrica
Compressão
Cisalhamento
K
322
32
K
K
Constantes elásticas
Conceitos básicos Introdução
Ondas P sensiveis a rigidez e
incompressibilidade Ondas S sensiveis a
rigidez
Conceitos básicos Introdução
Constantes elásticas vs ondas sísmicas
Conceitos básicos Introdução
3
4
pV
sV
Matriz da estrutura de rocha
Porosidade e forma dos poros
Preenchimento dos poros (fluido Intersticial)
Litologia
Pressão (profundidade)
Grau de Compactação
Fraturas
Temperatura
e k dependem de:
Parâmetros elásticos vs petrofisicos
3
4
pV
sV
Conceitos básicos Introdução
Conceitos básicos Introdução
"A trajetória percorrida pela luz ao se propagar de um ponto a
outro é tal que o tempo gasto em percorrê-la é um mínimo."
Princípio de Fermat
Princípio de Huygens
Todo ponto de uma frente de onda
pode ser considerado como uma
fonte secundária de ondas esféricas
Conceitos básicos
Fonte Receptor Fonte
Raio – uma entidade subjetiva utilizada para representação da
trajetória da onda. Para meios homogêneos e isotrópicos, o raio é
sempre normal a frente da onda. Osvaldo de Oliveira Duarte
(2003)
Representação geométrica de onda sísmica
Introdução
P S
CCP
q f
CMP
P q q
CMP
P
pV
sen
V
sen
SP
fq
Representação de geometria de raio para propagação de
onda sísmica de reflexão
Modo comum Modo convertido
Conceitos básicos Introdução
Polarização de diferentes tipos de onda
Conceitos básicos Introdução
Onda direta
Onda refletida Onda refratada
Conceitos básicos Introdução
Situação geométrica
Conceitos básicos Introdução
Situação geométrica
Situação geométrica – Curva Tempo-Distancia
Conceitos básicos Introdução
Família de tiro comum (Common shot gather)
Família de tiro comum (Common shot gather)
Conjunto de traços obtidos em um registro de campo.
Conceitos básicos Introdução
Te
mp
o
Distancia
Pro
fun
did
ad
e
Distancia
Conceitos básicos Introdução
Onda direta
Conceitos básicos Introdução
Onda direta
Onda refletida camada 1/2
Conceitos básicos Introdução
Onda direta
Onda refletida camada 1/2
Onda refratada camada 1/2
Conceitos básicos Introdução
Onda direta
Onda refletida camada 1/2
Onda refletida camada 2/3
Onda refratada camada 1/2
Conceitos básicos Introdução
Onda direta
Onda refletida camada 1/2
Onda refletida camada 2/3
Onda refratada camada 2/3
Onda refratada camada 1/2
Conceitos básicos Introdução
Conceitos básicos
Parâmetros elásticos vs petrofisicos
Introdução
Interpretação estrutural e estratigráfica
Conceitos básicos Introdução
Linha sísmica 3D convertida em profundidade com espetacular visualização de
um cone vulcânico na Bacia de Santos, e um imageamento inédito do possível duto
alimentador das vulcânicas (Almeida, 2004)
196
Conceitos básicos
Interpretação estratigráfica usando
corte temporal “Time slice”
196 ms
Alistair R. Brown (2011)
Introdução
Interpretação estrutural usando
corte temporal “Time slice”
Conceitos básicos Introdução
Alistair R. Brown (2011)
Interpretação estrutural usando dados PP e PS
PP PS
PP PS
Conceitos básicos Introdução
Aquisição terrestre Convencional
Aquisição terrestre Convencional
Fontes sísmicas - Explosivo
Aquisição terrestre Convencional
Fontes sísmicas – Fonte vibratória
Aquisição terrestre Convencional
Fontes sísmicas – Queda de peso
Aquisição terrestre Convencional
Fontes sísmicas – Queda de peso acelerada
Aquisição terrestre Convencional
Fontes sísmicas – Sísmica rasa
Aquisição terrestre Convencional
Fontes sísmicas – Sísmica rasa
Fontes de energia sísmica - requerimentos básicos
Gerar energia suficiente que resulte numa boa
relação sinal/ruído (S/R) a fim de adquirir a
informação adequada sobre diferentes
profundidades de investigação
Energia dentro de uma banda de frequência útil e
larga de modo a conseguir a resolução suficiente
para um determinado problema
Repetitividade
Ter boa razão custo beneficio e praticidade
Aquisição terrestre Convencional
Fontes de energia sísmica - comparação de desempenho
Aquisição terrestre Convencional
Aquisição terrestre Convencional
Receptores - Geofones
1935 1950
1970
Atuais
Aquisição terrestre Convencional
Receptores – Principio de Geofone
Aquisição terrestre Convencional
Receptores – Características de Geofone
Aquisição terrestre Convencional
Receptores – Acoplamento de Geofone
Aquisição terrestre Multicomponente
Aquisição terrestre Multicomponente
Fontes sísmicas - Explosivo
Aquisição terrestre Multicomponente
Aquisição terrestre Multicomponente
Fontes sísmicas – Fonte vibratória
B.A. Hardage (2011)
Aquisição terrestre Multicomponente
Fontes sísmicas – Queda de peso acelerada
B.A. Hardage (2011)
Aquisição terrestre Multicomponente
Receptores – Geofones e acelerômetros
B.A. Hardage (2011)
Aquisição marinha Convencional
Aquisição marinha Convencional
Aquisição marinha Convencional
Fontes sísmicas – Air-gun
Aquisição marinha Convencional
Receptores – Hidrofone
Princípio do efeito piezoelétrico
Voltagem proporcional à variação de pressão
Aquisição marinha Convencional
Receptores – Hidrofone
Aquisição marinha Multicomponente
Cabo de fundo oceânico
“OBC - Ocean Botton Cable”, 2C e 4C
B.A. Hardage (2011)
Aquisição marinha Multicomponente
Estação de fundo oceânico e Nodo de fundo oceanico
“OBS - Ocean Botton Station
and OBN – Ocean Botton Station”
Remotely operated vehicle (ROV)
B.A. Hardage (2011)
Aquisição marinha Multicomponente
Porque fazer OBC, OBN, OBS
Obstruções no fundo oceânico (plataformas, dutos
etc.)
Agua rasa com fortes correntes
Possibilidade de aquisição de dados sísmicos
multicomponentes
Monitoramento permanente “Permanent
monitoring”
Aquisição marinha Multicomponente
Aquisição marinha
Fontes sísmicas – Air-gun
Multicomponente
Aquisição marinha Multicomponente
Fontes sísmicas – Air-gun vs Explosivo
Receptor para OBS 4C Receptor para OBN 4C
Receptor para OBC 4C
Aquisição marinha Multicomponente
Receptores
B.A. Hardage (2011)
Aquisição marinha Multicomponente
Receptores
Os cabos de fundo oceânico colocados desde superfície vs
Nodos 4C colocados usando um veiculo robótico
Aquisição em zona de transicional
Agua rasa (~10m)
Pantano
Aquisição em zona de transicional
Fonte - Airgun
Aquisição em zona de transicional
Fonte - Mudgun
Aquisição em zona de transicional
Aquisição VSP
Aquisição VSP
Fonte
Receptor