Introducción

Los métodos sísmicos de reflexión proveen una imagen aproximada del subsuelo, y son usados en diferentes escalas que van desde una escala regional hasta la definición de un yacimiento.

Para obtener una imagen sísmica de calidad, depende de los parámetros de adquisición y de la secuencia de proceso. El procesado de los datos depende de varias etapas entre las cuales se mencionan el editado, filtros, deconvolución, análisis de velocidades, migración entre otras.

En la actualidad se cuenta con modernos software que contienen diversas herramientas que mejoran la señal adquirida en campo.

Este trabajo presenta el procesado de la línea L19023 del Estudio Sismológico MIQUETLA 2D del Activo Integral Aceite Terciario del Golfo (AIATG) el cual fue realizado hasta la etapa de Migración Kirchhoff Pre-Apilamiento en Tiempo (KPSTM) en el Centro del Procesamiento Dedicado de Seismograph Services de México en Poza Rica Veracruz.

METODO SISMICO DE EXPLORACION

El método sísmico de reflexión utilizado en la detección de hidrocarburos es uno de los métodos indirectos más usados en la detección de trampas estructurales y estratigráficas.

Para poder aplicar dicho método en una prospección, es necesario que se presenten dos condiciones importantes:

Que existan contrastes significativos de impedancias acústicas, esto es, que las anomalías en las capas del subsuelo se puedan detectar y medir. Que estos contrastes se puedan correlacionar con la geología del subsuelo.

Este método se divide en 3 etapas:

ADQUISICION

Se tiene una fuente la cual emite ondas sonoras que se transmiten en el interior de la tierra. Estas ondas viajan a través de la tierra y se reflejan en cada interface en los diferentes tipos de rocas, esta secuencia de reflexiones se reciben en los instrumentos en este caso geófonos, y son grabadas en cintas magnéticas o cd´s. este proceso se repite varias veces a lo largo de una línea produciendo así una sección sísmica.

PROCESADO

Se pretende desarrollar un campo con mas de 40 pozos, se diseña un proyecto ya sea 2D o 3D, se hace el tendido y la recolección de los datos, se adquieren los datos hasta tener una imagen y completar el proyecto, después se comienza a hacer el procesamiento atenuando el ruido hasta enfocar y definir la imagen, teniendo asi una secuencia de proceso con el análisis del dato sísmico y procesado, obteniendo un resultado sísmico que es la imagen de la línea L19023 la cual se muestra sin ninguna etapa de procesamiento para después aparecer la imagen con el procesado sísmico.

UBICACIONComenzando con el proyecto miquetla, dire la ubicación de la línea la cual se encuentra en el estado de Veracruz, comprende los municipios de tihuatlan y castillo de teayo con los principales asentamientos humanos como las ciudades de alamo, pueblo nuevo, Emiliano zapata, poza rica, totolapa, la Guadalupe, el copal y jardín nuevo.

La línea L19023 del area Jardin Horcones del prospecto Papantla fue procesada junto con las 42 lineas del estudio MIQUETLA 2D desde la etapa de reformateo hasta PSTM (post. Stack time migration).Posteriormente en un lapso de 4 meses realice el procesado de esta línea desde la etapa de geometría hasta KPSTM (Kirchhoff pre. Stack time migration)

Entonces comenzamos con la secuencia de proceso:

GEOMETRIA

Durante la adquisición de los datos sísmicos en el trabajo campo cada una de las líneas sísmicas, sigue un patrón preestablecido para los parámetros de adquisición, dichos parámetros constan que cada punto observado en superficie contenga información numérica de coordenadas, elevaciones topográficas, número de fuente, número de receptores, etc. La geometría lo que hace es una reconstrucción de lo ocurrido en campo mediante los parámetros adquiridos, los cuales en algunos son introducidos manualmente y otros están dentro de los headers o encabezados.Con la información recibida de campo en CDs (reporte de observador, elevaciones, archivos de coordenadas, profundidad de los pozos y tiempos verticales), se crearon las tres tablas principales que generan la geometría:

Tabla de detectores: contienen las estaciones de los detectores, las coordenadas absolutas, y elevaciones de los detectores.

Tabla de Fuentes: contiene el número de fuente, su profundidad, tiempo vertical y numero de archivo de campo. 

Tabla de patrones: contiene los patrones de tendido para cada punto de tiro

Posteriormente se aplican a los datos sísmicos para asignarles la geometría a cada fuente.

COMPENSACION DE AMPLITUDESLa amplitud de los datos sísmicos varía dentro de un amplio rango debido al efecto que sobre ella tienen los coeficientes de reflexión y el decaimiento de la energía con la distancia.

Control de ganancia automáticaSe obtiene calculando el valor medio (o promedio absoluto) de la amplitud dentro de una ventana de tiempo, luego se obtiene la relación entre el valor RMS deseado y el promedio antes calculado. Se realizaron pruebas de divergencia esférica con diferentes valores exponenciales tales como 1, 1.5, 2, 2.5, y 3.

Y el valor exponencial utilizado fue de 1.5

DECONVOLUCIONEl concepto de deconvolución se refiere a las operaciones matemáticas empleadas en restauración de señales para recuperar datos que han sido modificados por un proceso físico llamado convolución.

La deconvolución es:• Llegar a una mejor estimación del reflectividad • Resultado de la traza para representar las funciones de reflectividad en términos de amplitud, polaridad y la profundidad dentro de los límites de las propiedades

de la señal sísmica.

El filtro inverso que se le aplica en este caso a la deconvolución es el ruido blanco, el cual contiene todo tipo de frecuencias con amplitud y fase aleatorios.La cantidad de ruido blanco para agregar por lo general en el rango0.1% - 1.0 %Cuando se aplica poco ruido blanco la imagen se observa mas tenue y si aplicamos mucho ruido blanco la imagen se muestra mas marcada.

Finalmente la Deconvolución tiene los siguientes parámetros: Distancia de predicción 4msLongitud del operador 240msRuido blanco 10 Deconvolución predictiva: Proceso utilizado para predecir la presencia de reflexiones múltiples y eliminarlas cuando éstas hubieran sobrevivido al Apilamiento. El algoritmo tiene la forma de unadeconvolución que busca la repetición de formas reflectoras a tiempos múltiplos enteros del más somero, que se considera el de la reflexión simple.

ESTATICAS DE REFRACCION

En la práctica, la mayoría de los registros de tiro muestran tanto la reflexión y la refracción de las llegadas, incluso aunque nuestro principal objetivo pudo haber sido para registrar los datos de reflexión solamente.

La refraccion es cuando un sonido pasa de un medio a otro, se produce refracción. la desviación de la onda se relaciona con la rapidez de propagación en el medio.

Para calcular las estáticas de refracción se utilizo la aplicación de Omega PICKWORKS. PICKWORKS es una herramienta externa de omega en la cual se realiza el picado de primeros arrivos los cuales pueden ser manualmente o de modo automatico para poder obtener las estaticas de refracción.

Se revisaron visualmente y en “Attribute Display la cual se localiza debajo del picado de los primeros arrivos.

Se generó una grid para generar un modelo estáticas por refracción utilizando el Método (MISER), la grid es generada porque este job solo se utiliza en proyectos 3D, y al hacer la grid simulamos una línea 3D para poder correr el job y no marque herror.

ESTATICAS RESIDUALESEs un proceso que se hace por comparación de trazas aledañas, donde el algoritmo busca eventuales saltos de tiempo constante a lo largo de toda una traza respecto a sus vecinas y, de haberlo, los corrige. En la aplicación de esta opción cosmética debe cuidarse de lograr la mejora en la consistencia en el colgado de los tiempos de las trazas sin atenuar los rasgos estratigráficos o estructurales del área registrada.

El cálculo se realiza en dos pasos:

Mediante una correlación cruzada entre una traza apilada ideal y cada traza pre- apilada en una ventana de tiempo dada.

En el segundo paso se toman estos tiempos de corrimiento y son descompuestos para derivar la estática residual de fuente, detector y el término estructural CMP.

La ventana de tiempo se definió en base a los objetivos del estudio y a la zona con mayor relación señal-ruido.LIMITE DE RETRASO (shift ) 16 DISEÑO DE LA VENTANA 300 – 2300 ms

PSTMLa migración es un proceso que se aplica para corregir las difracciones producidas por un relieve brusco de algún receptor. Su objetivo es reubicar esta energía a su verdadera posición y esto se realiza provocando un colapso en estas difracciones actuando en sentido opuesto para que la sección sea lo más parecida posible a una sección geológica.La migración se denomina también imagen sísmica.

La migración se divide en 2:

migración post-stack la cual como su nombre lo indica se apila y después se migra

migración pre-stack. Es la que primero se migra y después se apila

Los algoritmos de la migración mas utilizados en sísmica 2D son:

La migración FK (Stolt). Transforma los datos a un seudo- dominio de profundidad para aproximar a una velocidad constante de la tierra, luego reubica la energía al dominio de frecuencia- numero de onda filtrando la velocidad de conversión.

Posteriormente los datos son convertidos de nuevo al dominio del tiempo

La migración de Kirchhoff. Se verá en la siguiente diapositiva…

KPSTM

La cual se basa en la solución integral de la ecuación de onda, donde la respuesta a un punto de difracción es una hipérbola definida por una determinada velocidad y por tanto la suma de su inversa coloca en fase a la difracción.

El propósito de la migración de Kirchhoff es sumar la energía producida por cada fuente secundaria de Huygens y mapearla en su punto de generación.

El principio de Huygens establece que cada punto del frente de onda puede ser considerado como una fuente secundaria que genera ondas sísmicas en dirección de avance.

Los parámetros aplicados para la migración Kirchhoff pre- apilado en tiempo de la línea son los siguientes:

 

Límite de los echados 60° al tiempo 0

Tipo de apertura rayos curvos

Compensación de Amplitud amplitud 2D

Malla de análisis de velocidad KPSTM 500 m x 500 m

Datum Final a nivel del mar

ANALISIS DE VELOCIDADES

En el contexto de velocidad sísmica de procesamiento de datos por lo general se refiere a la velocidad de propagación de una onda sísmica. Para obtener un aplanamiento de los reflejos, la velocidad debe tener un valor correcto, cuando la velocidad es demasiado baja la reflexión es sobre corregido, la reflexión es curva hacia arriba. Cuando la velocidad es demasiado alta, la reflexión es bajo corregido, la reflexión muestra curvas hacia abajo.

SEMBLANZA, MVFS, CMP Gathers

- Semblanza

Velocidad de selección que produce un punto de flexión en la función de velocidad.

Grafica de apariencia contornada para varios valores de tiempo y la velocidad.- Función Apilada de Multi Velocidad

Paneles apilados de CMPs utilizan una función diferente de velocidad variable en cada panel.

- CMP gathers Arreglo de familia de trazas que provienen de un mismo punto medio común. En la imagen de semblanza se muestran 7 lineas las cuales son la función apilada de multi velocidad, también cuando se realiza el picado se puede observar claramente como es que cambia la reflexión en los CMP gathers.

La primera imagen se muestra el flujo generador de velocidades el cual se agrega al job generador de la semblanza, MVFS, CMP Gathers, del cual se exportan los outputs a una herramienta interna de omega llamada INNVA la cual produce la imagen anterior para poder hacer el picado de velocidades, después este picado se exporta al modulo de apilado para poder ver el resultado.

AANA

El ruido se caracteriza por amplitudes anómalas, este se eliminan de los datos sísmicos antes del apilamiento mediante la transformación de los datos sísmicos en el dominio de la frecuencia y luego aplicar un filtro de medida espacial.

AANA se aplica para la atenuación de ruido aleatorio como el viento, los instrumentos, etc. AANA se utiliza para atenuar amplitudes relativamente grandes o para incrementar amplitudes relativamente pequeñas.

Generalmente se aplica a comienzos de la secuencia para atenuar el ruido que reduce la eficacia de los procesos que utilizan el espectro de magnitud de traza como la deconvolución.

En esta tabla podemos observar la ventana de tiempo la cual define hasta donde queremos aplicar el filtro, después se muestran las frecuencia minima y máxima, osea el rango de frecuencia a aplicar en el filtro, después se observa el threshold factor el cual se dedica a la intensidad que se le quiere aplicar a las trazas, y por ultimo la ultima fila nos muestra a cuantas trazas se le quiere aplicar el filtro.

SCAC

La amplitud que adquieren los datos depende de muchas cosas: Fuente, receptor, instrumento de compensación, la geología, y el ruido para nombrar unos pocos.

Scac lo que hace es compensar las amplitudes atenuadas, por lo regular con AANA, este proceso se aplica casi siempre después de este filtro ya que a veces se atenua mas de lo debido y scac lo compensa, también es utilizado para cuando tenemos problemas de superficie ya sea por las partes donde no se resivio información, scac rellena esas partes y hace mas coherente la sección sísmica.

Mediante la aplicación de SCAC se obtuvo un producto mejor balanceado, con los siguientes parámetros:

 

Diseño de la ventana Hiperbólica

Tiempo inicial al Offset cero 300 ms

Tiempo final al Offset cero 2500 ms

Velocidad de moveout al tiempo inicial 2000 m/seg

Velocidad de moveout al tiempo final 3900 m/s

Términos picados Fuente, detector, offset

Términos aplicados Fuente y detector

FILTRO PB

Los ruidos se pueden separar de la señal utilizando filtros de frecuencias, de velocidades, de coherencia u otros. Siempre debe evitarse perder parte de la señal (o

al menos minimizar la perdida) en el afán de suprimir ruidos, que en caso de no ser eliminados podrían resultar imágenes de confusa interpretación.

En pocas palabras Un filtro pasa banda es un tipo de filtro electrónico que deja pasar un determinado rango de frecuencias de una señal y atenúa el paso

del resto. En esta imagen se observa como el filtro pb deja pasar este rango de frecuencias mientras que de este lado no se observa ninguna señal ya que en este rango de frecuencias se encuentra la mayor parte de la señal.

Por ultimo tenemos las imágenes la de la línea L19023 y la imagen del proyecto completo MIQUETLA.

Después del procesado se realiza la interpretación de la imagen ya procesada…