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1.- Establecer veinte (20) diferencias entre la tcnica

Q-marine y la ssmica marina tradicional.

LevatamientoQ- Marine

Levantamiento conMarina Tradicional

Los sensores del sistema Q-marine a diferencia de loslevantamientos ssmicostradicionales son estables entiempo

No se cuenta con el control detiempo en el registro de datos

Pueden operar por ms de 40horas sin energa del cable.

No cuenta con la tecnologa Q-finpor lo tanto debe operar confuentes de alimentacin

energticaPermite un arrastre mximo de20 cables

En una adquisicin de altorendimiento se remolcan de 12 a16 cables ssmicos

Presenta una adquisicin dedatos con gran resolucin muchomayor que la ssmica marinaconvencional e insuperable hastaahora

La resolucin en 3D no es tanoptima como las nuevastecnologas

Arrastra ms de 4000 Hidrfonospor cable ssmico

Arrastra grupo de receptores de12 a 24 Hidrfonos.

Cuenta con un mximo de80.000 canales de registro Se tiene un nico canal deregistro

La separacin de los cables en eltendido es de 25 m

La separacin entre cables es de50 a 100 m.

Se cuenta con una precisinabsoluta de posicionamientodentro de los 4 m, en cualquierpunto a lo largo de los cablesssmicos

Las posiciones delanteras ytraseras de los cables se conocecon precisin y los puntos dentrode ellos se estima a partir de laforma del cable ssmico

Las fuentes acsticas distintivasestn ubicadas cada 800 m a lo

largo de los cables ssmicos

Las fuentes pueden ser hasta 6caones de aire separados por

unos 3 m.Permite un direccionamientohorizontal activo y el control deprofundidad del cable a travs dela aleta Q-fin

Solo permite el control deprofundidad del cable ssmico.

Los receptores son hidrfonostubulares de alta fidelidad conespecificaciones de sensibilidad

Uso de Hidrfonos receptoresconvencionales

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estricta y estable y cuentan con 4componentesson 3 gefonos oacelermetros y unhidrfono ortogonalesentre si

El levantamiento cuenta con unmenor tiempo de ejecucin

Mayor tiempo de ejecucin portanto mayor tiempo sinproductividad.

Los cables ssmicos y las fuentesremolcados por la embarcacinpara adquisicin ssmica siguen elrecorrido de sus predecesoresindependientemente de losvientos, el oleaje, las corrientesmarinas y otras variables

Los cables ssmicos y las fuentesde energa acstica por no serdireccionadas son perturbados ensu recorrido especialmente enaguas con corrientes de granintensidad y fuertes vientos.

Utiliza una red deposicionamiento totalmenteintegrada, fuentes marinascalibradas y registro consensores unitarios.

No utiliza redes deposicionamiento integradas, loscables ssmicos empleados noson estables en tiempo yprofundidad.

La intervencin oportuna paraincrementar la produccin ymaximizar la recuperacin de lasreservas depende del envo dedatos en tiempo real o casi real

Los dato obtenidos en campo soloson registrados en el momentodel estudio y son analizados yconocidos de forma autenticacuando se ejecuta elprocesamiento de datos ssmicos

Realiza el estudio ssmico enreas donde la tcnicaconvencional es inadecuada

Se limita por algunascaractersticas fsicas de la zona

Q-Marine incluye una tcnicanovedosa para monitorear laposicin de los cables. Estenuevo sistema provee una redacstica a lo largo del cable,independiente de la longitud deste.

utiliza los compases para estimarla forma del cable

Permite una gran atenuacin delruido ssmico debido a larepetitividad de los datosobtenidos

El ruido ssmico no es tratado encampo de una manera eficiente

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2.- Describir detalladamente mediante el uso de

grficos ilustrativos el procedimiento operativo de

campo para la adquisicin de datos ssmicos

mediante la tcnica Q-marine.

ADQUISICION DE DATOS

Etapas de la prospeccin ssmica marina usando la tcnica Q -marine

La prospeccin ssmica marina tiene cuatro etapas:

1. Recopilacin de informacin y planificacin

2. Adquisicin de datos en campo

1.Recopilacin de informacin y planificacinEn esta etapa se obtienen todos los datos disponibles relevantes

sobre la zona de prospeccin, ello incluye:

- Registros e informes geofsicos previos- Cartas nuticas existentes de la zona- Estudios de mareas y corrientes del rea.En base al objetivo de la prospeccin y la informacin disponible

se disean los parmetros de adquisicin, en este caso se utilizara la

tcnica Q-marine:

- El rumbo de la embarcacin depende de la zona a estudiar.- El nmero de los cables ssmicos, la distancia entre receptores

(aleta Q-fin) y la cantidad a utilizar, la distancia entre cables

ssmicos y su longitud, la distancia fuente-primer receptor

vienen dada por la configuracin de arreglo Q-marine.

- Intervalo de muestreo

Los informes geofsicos previos permiten preveer la relacin

seal/ruido del sitio, los requerimientos de energa, posibles

dificultades de adquisicin, cantidad de estratos detectables y susvelocidades y tiempo de registro.

- Cartas nuticas existentes de la zona.Estas se usan para tener el rumbo de la navegacin y las

caractersticas de los canales de la zona ya que las

embarcaciones son de gran calado.

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- Estudios de mareas y corrientes del rea: esto es para obtenerparmetros de la salinidad, temperatura y corrientes de agua

de la zona a prospectar para hacer una relacin seal-ruido del

sitio.

La separacin entre cables debido a la configuracin del Q-

marine es de 25m entre ellas debido a que en levantamientos de

detalle se necesitan pequeas distancias. La distancia entre

receptores, arrastra mas de 4000 receptores en un cable de

12.000m de longitud

Las fuentes acsticas distintivas estn ubicadas cada 800m a lo

largo de los cables ssmicos. Que pueden ser:

Pistola de agua

Estas fuentes acsticas generan un pulso de frecuencia de

alrededor de 20-1500 hz. Dependiendo del tamao de la camara de

aire y el numero de fuentes del arreglo, la pistola de agua se divide

en dos camaras, la cmara superior dispara y contiene aire

comprimido y la cmara inferior se llena de agua. Cuando es

disparada las fuerzas de aire comprimido se conectan descienden y

expelen el agua desde la camara inferior.

El disparo de agua abandona la pistola creando un volumen detrasde esta y el colapso de agua dentro de este volumen crea una onda

acstica.

Pistolas de aire:

Este sistema consiste en un compresor de aire y tanques de

almacenamiento, con un circuito controlado de disparo que se

controla desde el sismgrafo y una o mas pistolas de aire arrastradas

por el barco explorador. La pistola de aire libera un volumen

especfico de aire de alta presin dentro del agua. La explosinproduce un frente de onda seguido por muchas oscilaciones resultado

del colapso repetido y expansin de la burbuja de aire.

2- Procedimiento de adquisicin

El proceso tpico es el siguiente:

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- Generar fuente y energa que ser grabada en el sismgrafo.- Se obtiene mediante barcos que remolcan cables ssmicos o

instrumentados

- Los cables se mantienen en posicin mientras el barco navega- Para reducir el ruido por oleaje los cables se remolcan a una

profundidad especificada en el planeamiento (de 6 a 10m)

- Las embarcaciones pueden remolcar de 12 a 16 cablesssmicos, las separaciones varan de 50 a 150m entre s.

Luego de generado el frente de onda con los caones de aire o

agua, se procede al registro de los datos a travs del sismgrafo

para su procesamiento en tiempo real mientras el barco navega

sobre la zona de inters y estos datos y su procesamiento son

guardados en la unidad de almacenamiento a utilizar

Graficos ilustrativos de las configuraciones

Aleta Q-fin

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3. Ex u n un f uj

n

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n

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Q

n

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M ! " # $ %

s que en tierra un gefono registra variaciones en el

movimiento, en mar el hidrfono registra variaciones en la presin, como

consecuencia de la excitacin del medio debido a inyeccin de energa

ac&stica liberada por los caones de aire u otro m

'todo que genere un

frente de ondas(

Estas variaciones de presin se convierten en pulsos

elctricos que a travs de pre-amplificadores y filtros especficos

proporcionan un evento ssmico. Un registro ssmico completo consiste en la

energa liberada por un disparo (o varios) y que reflejado en las distintas

interfaces(variaciones de impedancia ac&stica)se registra en una ristra de

Configuracion de los streamers

Configuracion para la recoleccin

de datos

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hidrfonos . As pues, la seal registrada por el sensor es una

superposicin de la energa liberada por el can de aire y la devuelta por el

subsuelo.

La representacin de la variacin de presin en funcin del tiempo sele denomina representacin espacio-temporal, y representa la evolucin de

la energa (reflejada/refractada en el fondo marido) en funcin del tiempo.

Mientras que la representacin de las amplitudes en funcin de su de su

repeticin, se denomina representacin en funcin de la frecuencia, o

espectro de amplitudes. El tratamiento correcto de estas series de datos

temporales es lo que conformar una imagen o radiografa del subsuelo

marino. Los eventos registrados consisten en seales coherentes (seales

ssmicas) y ruido que tambin puede ser coherente. Una vez realizados lo

oportunos filtros para realzar la relacin seal/ruido, y despus de eliminar

trazas errneas, se analizan los datos en el dominio temporal y en el

frecuencia. Para ello es necesario aplicar una transformada de Fourier al

objeto de pasar del dominio de tiempos al dominio de frecuencias, y aplicar

una convolucin (que en el dominio de frecuencias es una simple

multiplicacin) o filtro lineal, entendiendo que la Tierra acta de filtro para

las ondas ssmicas. Por tanto el registro ssmico registrado ser el

sumatorio de las sucesivas convoluciones entre el disparo (o pulso ssmico)

y la respuesta del impulso de la tierra (distintas capas) a travs de la cual

se propaga el frente de ondas. Para medir similitudes entre dos conjuntos

de datos, se utilizar la autocorrelacin que permite saber la repeticin de

una secuencia determinada de amplitudes dentro de un mismo sismograma.

El sistema de adquisicin en ssmica de reflexin bsicamente est

compuesto por un modelo de fuentes, una dispersin de receptores y un

conjunto de instrumentos digitales de registros.

En ssmica marina usualmente se utilizan los mtodos de cobertura

mltiple. El significado fundamental del CDP (Common Depth Point) o punto

de profundidad comn (mejor traducido, punto de reflexin comn), se

basa en registrar en los hidrfonos las reflexiones de diferentes tiros que

corresponden al mismo punto del terreno. Las reflexiones pertenecern,

pues, al mismo punto del subsuelo o punto de profundidad comn (CDP)aunque vengan de disparos realizados desde diferentes ngulos dentro del

perfil.

En un modelo de capas plano paralelas el CDP corresponde al punto

situado a la mitad de distancia entre emisor-receptor (offset), de ah su

denominacin como CMP. Para explicar este concepto de CDP, primero

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representaremos una reflexin tpica en un modelo plano paralelo con una

pareja emisor-receptor.

El aspecto de un CDP antes del stack ser anlogo al de un disparo.

En un disparo, cada traza muestrea un punto diferente del subsuelo,

mientras que en un CDP cada traza muestrea n veces el mismo punto del

subsuelo. Al nmero de trazas que componen el CDP se le denominar fold(cobertura).

El motivo de generar el CDP en la ssmica multicanal es el de sumar

(stack), convenientemente corregidas, todas las seales que pertenecen a

un CDP (y que corresponden, pues, al mismo punto fsico del terreno) con la

intencin aumentar la relacin seal/ruido. No obstante, para pode r sumar

las trazas correctamente es necesario corregir previamente los tiempos de

llegada de las reflexiones debidos a las variaciones de distancia entre los

pares disparos-hirdrfonos. Esta correccin se denomina NMO, y paraaplicarla es necesario conocer la velocidad del medio en que se propagan. Si

colocamos las trazas que forman un CDP veremos que guardan una forma

hiperblica.

Con la aplicacin del demultiplexado se convierten los datos

secuenciales en tiempo, en datos secuenciales en trazas (todos los datos

del primer hidrfono antes que los del segundo), que son los que forman el

sismograma. As pues, la adquisicin de datos de ssmica de reflexin

multicanal se realiza en coordenadas de fuente-receptor o shot-gathers. Los

datos estn grabados en formato SEG-D 8015,0015 (2.5-byte binary

exponent) demultiplexado. Cada registro est formado por dos cabeceras,una global para el registro completo y otra individual para cada una de las

trazas. Esta informacin es fundamental para la introduccin de la

geometra del dispositivo de adquisicin y que servir para la construccin

de los CDP gathers.

El anlisis frecuencial es fundamental para el estudio de las seales y ,

en particular, de las ondas ssmicas. Existen dos razones importantes para

realizar este anlisis: la primera, es la distincin segn su rango de

frecuencias de las diferentes componentes de la seal, y la segunda el

amplio abanico de algoritmos para trabajar en este dominio.

Una vez realizado el anlisis frecuencial se pueden realizar distintos

tipos de filtrados. Por conveniencia el filtrado de datos en ssmica, se realiza

en el dominio de las frecuencias ya que se trata de una simple

multiplicacin en lugar de una convolucin en el dominio temporal (en

ssmica, filtrar es prcticamente sinnimo de una multiplicacin del espectro

de un sismograma en el dominio de las frecuencias. Igualmente, la

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convolucin en el dominio frecuencial es equivalente a la mu ltiplicacin en

el dominio temporal.

Matemticamente la representacin de una traza ssmica en el

espacio de Fourier (frecuencias) puede describirse perfectamente mediante

una suma de sinusoides, cada una de las cuales contiene una, frecuencia,

fase y amplitud determinada. En el procesado de ssmica multicanal estoresulta muy til pues es la razn ltima para eliminar ruido e incrementar la

relacin seal/ruido. La transformada de Fourier constituye la base para el

anlisis y clculo de dicho tratamiento ssmico. Despus de lo tratado

anteriormente, en nuestros datos hemos utilizado un filtro pasabanda

trapezoidal especificado mediante las 4 frecuencias de esquina.

En este punto se realiza una visualizacin de los shot-gathers o

conjunto de registros de todos los sensores empleados para cada tiro de

manera individual. El objetivo es aumentar la calidad de los datos iniciales

para obtener mejores resultados en etapas posteriores y para ello se

eliminarn las trazas que contengan un alto nivel de ruido, alguna s de las

cuales se repiten en todos los tiros lo que es sntoma de un funcionamiento

defectuoso (una sola frecuencia o polaridad invertida) de un canal en el

streamer, o bien por un exceso de ruido, o simplemente ausencia de seal,

todo ello debido a errores en el dispositivo de registro.

La tcnica de perfiles de ssmica de reflexin est diseada para

obtener reflexiones en profundidad en un mismo punto denominado CDP En

realidad, hablar de punto de reflexin comn no es estrictamente correcto

ya que ste nicamente existira si se dispusiera de una geometra plana y

regular.

Las correcciones dinmicas resuelven las diferencias en el tiempo que

existen en las trazas ssmicas que forman parte de un CDP debido a las

distintas distancias existentes entre punto emisor y receptor. Ello permite

que todas las trazas sean equivalentes, y por tanto poder sumarlas (stack).

En realidad, sern todas equivalentes a la que obtendramos si la distancia

entre fuente y receptor fuese nula, es decir, la explosin y el recept or en el

mismo punto. A esta correccin se le llama Normal Moveout (NMO) y su

nombre es muy grfico ya que lo que se observa al realizar la correccin es

un movimiento perpendicular a la superficie de los reflectores hacia arriba.

Esta etapa el procesado es una de las ms delicadas (y que ms tiempo

consume al operador) ya que nos llevar al posicionamiento final de los

reflectores a lo largo del perfil.

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RESULTADOS

Variacion de la velocidad en los distintos etsratos que forman la estructurageologica, perfil litologico de la zona

PROCESO

Apicacion de correciones NMO yreducciones CMP y CDP

Demultiplexado

Proceso

Representacion presion-tiempo= evolucion de la energia respecto al tiempo

Representacion amplitud-repeticion

Entrada

Frecuencia de la onda, amplitud de la onda, longitud, tiempo de viaje de la onda,

variacion de a presion como consecuencia de la inyeccion de energia