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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

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.

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

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.

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.

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.

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

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


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