Curso de Sísmica 2D

FICT – ESPOL

Byron Fun-Sang Robinson, MSc.

Capítulo IPrincipios elementales en construcción de

imágenes sísmicas

1 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.

1 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.

1 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 esperpendicular a la dirección de propagación

1 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

1 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

1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas

Introducción

• 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

1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas

Introducción

• Impedancia Acústica

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

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

Z = ? . V

Z1 = ?1 . V1

Z2 = ?2 . V2

Z3 = ?3 . V3

Medio 1

Medio 2

Medio 3

1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas

Introducción

• Energía Reflejada

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

Mide el contraste de Impedancia Acústica entre 2 medios geológicamente distintos.

R = (Z2 – Z1)/(Z2 + Z1)

Z1 = ?1 . V1

Z2 = ?2 . V2

Z3 = ?3 . V3

Medio 1

Medio 2

Medio 3

1 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)

Picos positivos

Picos negativos

Sísmica original

Sísmica artificial

Impedanciaacústica

Coeficiente de Reflexión

1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas

El Principio de la Reflexión

http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/fisica/applets/Fendt/physesp/huygensesp.htm

http://www.gc.usb.ve/Pepe_Regueiro/Metodos1.html

1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas

El Principio de la Reflexión

http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/fisica/applets/Fendt/physesp/huygensesp.htm

http://www.gc.usb.ve/Pepe_Regueiro/Metodos1.html

CMP

Colección Punto Medio Común – Common Mid Point Collection

1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas

El Principio de la Reflexión

http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/fisica/applets/Fendt/physesp/huygensesp.htm

http://www.gc.usb.ve/Pepe_Regueiro/Metodos1.html

V1

V2

V3

1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas

El Principio de la Reflexión

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

• La señal emitida por una fuente es una onda esférica.

• 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.

• 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.

• 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.

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

1 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 losprocesos de adquisición y tratamiento de datos.

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

1 Principios elementales en construcción de imágenes sísmicas

La Migración

• Objetivos

2 Focalizar las difracciones.

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

3 Trasladar los eventos con pendiente a sus posiciones reales.

1 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 IIEsquemas de adquisición de datos sísmicos

2 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

2 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.

2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos

Dispositivos de adquisición 2D y 3D

Adquisición en Tierra

• Receptores

Los receptores comunmente

utilizados en adquisición

terrestre son los geófonos.

Geófono

Geófono

Línea de geófonos

Conectores

2 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

2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos

Dispositivos de adquisición 2D y 3D

Adquisición en Tierra

2 Diseño de la campaña sísmicaGeófono

Fuente

In-Line

X-Line

2 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

2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos

Dispositivos de adquisición 2D y 3D

Registro de datos y pre-procesamiento

2 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

2 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).

2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos

Dispositivos de adquisición 2D y 3D

Adquisición en Mar

• Receptores

Los receptores en una campaña

de adquisición sísmica marina

se denominan hidrófonos y vienen

conectados en los streamers.

Streamers

Hidrófonos

Air Gun

2 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.

2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos

Dispositivos de adquisición 2D y 3D

Adquisición en Mar

2 Diseño de la campaña sísmicaHidrófono

Fuente

In-Line

X-Line

2 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

2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos

Resultados esperados

Migración en tiempo Migración en profundidad

Sección en tiempo

Diapiro salino

Golfo de México

2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos

Resultados esperados

Procesamiento de imagenes

Ondas P vs. Ondas s

2 Esquemas de adquisición de datos sísmicos

Objetivo de fondo

Resultados de la interpretación sísmica