xiv seminario abril 23 geofisica

XIV SEMINARIO INTRODUCCIN A LA

EXPLORACIN Y PRODUCCIN DE

HIDROCARBUROS

GEOFSICA

CEPSA E&P

Escuela de Minas de Madrid, 23 Abril 2014

GEOFSICA

1. Introduccin

2. Mtodos Prospeccin Geofsica

3. Ssmica de Reflexin

- Adquisicin

- Procesado

- Interpretacin

GEOFSICA

1. Introduccin 2. Mtodos Prospeccin Geofsica


- Adquisicin

- Procesado

- Interpretacin

Introduccin

Ourhoud

Introduccin

Qu puede haber aqu debajo?

Debajo de estas dunas se encuentra uno

de los ms grandes yacimientos de

petrleo descubierto en Argelia

(Campo de Ourhoud-Berkine Basin)

Campo Gigante/crudo de 40,4 API

Variance

Introduccin

Introduccin

Perla 1-X

Introduccin

Primera Parte: Mtodos de Prospeccin Geofsica

Qu puede haber debajo del fondo marino?

Uno de los yacimientos de gas offshore ms grandes del mundo.

Al norte de la pennsula de Paraguan

Venezuela (Subcuenca de Falcn)

Clculos inciales estimaron una cantidad de gas de : 2-6 TCF

Tomado de: Descubrimiento del Campo Perla: Un nuevo campo gigante en el Mar Caribe. Laszlo Benkovics & Vernica Castillo. XI Simposio Bolivariano de Exploracin en Cuenca Subandinas

Introduccin

Primera Parte: Mtodos de Prospeccin Geofsica Qu puede haber aqu debajo?

Introduccin

Geofsica: Es el estudio de la Tierra mediante mtodos fsicos cuantitativos

Hidrocarburos: Son compuestos orgnico formados nicamente por

tomos de carbono (C) e hidrgeno (H).

Por tanto, incluye al GAS y al PETRLEO.

Qu estamos buscando?

Qu es la geofsica?

Geofsica Aplicada: Toma e

interpretacin de medidas de

propiedades fsicas para determinar las

condiciones del subsuelo con un objetivo

econmico. En nuestro caso,

hidrocarburos.

Introduccin

Exploracin

Produccin / Extraccin

Transporte

Refino

Comercializacin

Etapas en el proceso de Exploracin y Produccin

EXPLORACION

PROSPECCION

3 - 5 AOS

ANALISIS DE

CUENCAS

1 - 3 AOS

COMERCIALIDAD

PLAN DE

DESARROLLO

DESARROLLO

PRODUCCION

DELINEACION

3 - 5 AOS

PRODUCTIVIDAD

SISMICA REGIONAL

METODOS POTENCIALES

GEOLOGIA DE SUPERFICIE SISMICA

DE DETALLE

DEFINICION

PROSPECTO

PERFORACION

Basement Tertiary

Cretaceous

Anticline N S

Conrado Climent /Alvaro Garca Hourcade/Massimo Di Giulio

Introduccin

Distintas Escalas en el Anlisis de Cuencas

ESCALA REGIONAL (PAS): Geologa,

Gravimetra, Magnetometra, Topografa

ESCALA REGIONAL (CUENCA): Datos ssmicos (geometra cuenca, mapas) y de pozos

existentes (mapas de formaciones, petrofsica, geoqumica), estudios previos, informes

ESCALA REGIONAL (CUENCA):

Historia Exploratoria, reas

Disponibles, Operadores

ESCALA REGIONAL (CUENCA): Mapas de

Horizontes Relevantes, Identificacin de Leads &

Prospectos, Prioritizacin Bloques WELL-1

X (m)

TW

T (m

s)

ESCALA LOCAL (BLOQUE): Adquisicin, Procesamiento e Interpretacin de

datos ssmicos 2D, Definicin de Prospectos, Evaluacin Riesgos, Perforacin

ESCALA LOCAL (DESCUBRIMIENTO):

Adquisicin, Procesamiento e Interpretacin

de datos ssmicos 3D, Delineacin del

Descubrimiento con Pozos, Estudios

Avanzados con Ssmica, Produccin

Conrado Climent & Alvaro Garca Hourcade

Introduccin

GEOFSICA

1. Introduccin



- Adquisicin

- Procesado

- Interpretacin

Mtodos de prospeccin geofsica

Cales son las propiedades fsicas que podemos medir?

Parmetro a medir Mtodo Propiedad fsica derivada

Estn estas propiedades ligadas a la presencia de

hidrocarburos en el subsuelo?

Variacin espacial del campo gravitacional de la Tierra.

Variacin espacial del campo magntico de la Tierra.

Tiempo de viaje de las ondas refractadas/reflejadas.

Resistencia de la Tierra.

Potencial electrico.

Respuesta al la radiacin electromagntica.

GRAVIMETRA

MAGNETISMO

SSMICA

RESISTIVIDAD ELCTRICA

POTENCIAL

ELECTROMAGNETISMO

Densidad

Susceptibilidad magntica y resonancia

Densidad y Mdulo elstico

Conductividad elctrica

Conductividad elctrica

Conductividad elctrica e induccin

GRAVIMETRA

MAGNETISMO

SSMICA

Mtodos de prospeccin geofsica - Gravimetra

Basado en la variacin espacial del campo gravitatorio terrestre

Consecuencia de las diferentes densidades de las rocas.

Las rocas del basamento (granitos, basaltos, etc ) son normalmente ms densas que las rocas sedimentarias.

Como norma general, cuanto ms bajo es el valor de la gravedad, mayor es el espesor de la cuenca sedimentaria.

A

B

A B

Rock Density (g/cc)

Basalto 2.8 - 3.0

Granito 2.6-2.7

Carbn 1.1 - 1.4

Yeso 2.3 - 2.8

Caliza 2.3 - 2.7

Arenisca 2.2 - 2.8

Arcilla 2.4 - 2.8

Pizarra 2.7 - 2.8

Anomala de Bouguer

Es la diferencia entre el valor terico de la gravedad en un punto concreto y su valor real.

Se obtiene tras aplicar las correcciones de latitud, elevacin (free-air & Bouguer), Etvs (marino y aerogravimetra) y de terreno a los datos de gravedad.

+ 1

- 1

0

- 2

- 3

Curva de anomala de Bouguer

An

om

ala

de

Bo

ugu

er (m

ga

l)

1 = Sal 2,1 gr/cm3

2 = Sedimentos 2,4 gr/cm3

2 1

Gravmetro

(acelermetro)

1m/s2 = 100 Gal


Ventajas Desventajas

Bajos costes de adquisicin y rpidos resultados (Aerogravimetra).

Herramienta para evaluaciones de gran escala (exploracin frontera). Muy til para

seleccionar o detectar reas potenciales en

zonas desconocidas.

La gravimetra terrestre es cara y lenta comparado con la aerogravimetra, pero da

resultados ms precisos (mayor densidad de

datos).

Baja resolucin y precisin de los datos.

Se requiere de un modelo. Una misma respuesta gravimtrica puede venir de

diferentes configuraciones de las rocas

(densidades). Curva de anomala de Bouguer


TAGS Air III Gravity Meter (Micro-g-LaCoste)

Sensor sobre Plataforma Giro-Estabilizadora

Alta Precisin (1.0 mGal)

Temperatura Operativa: 5-50C

Peso: 140 Kg

Sistema operativo: Windows Vista o XP SP3

*En tiempo real se generan grficos de anomala de Aire Libre y Bouguer

de las lneas de vuelo realizadas.

*Datos pueden ser descargados en software como: Geosoft Oasis Montaj

Velocidad de vuelo: 150 280 Km/h (adquisicin de datos) Tiempo de duracin de los vuelos: 4-6 horas (diarias)

Altura de vuelo: 300-600-superiores

Duracin de un proyecto: semanas-meses (1-2)

Intervalo entre lneas de vuelo: 1- 2 Km

*Permite cubrir extensas reas en corto tiempo (bajo-costo)

Aerogravimetra


Nombre de la cuenca: Foxe Basin (Canad) Datos adquiridos durante: Abril-Mayo 2002

Velocidad de vuelo: 250 Km/h (135 nudos)

Altura de adquisicin de datos: 150-300 metros (900 m bad weather) Total de Km-lneas de vuelo: 2000 Km

Nmero de vuelos: 20

Duracin de los vuelos: 4-6 horas (76 horas 36 minutos-total horas de vuelo)

Intervalo entre lneas de vuelo: 1-2 Km

Aerogravimetra


Datos procesados para cada lnea de vuelo y el mapa final correspondientes a las anomalas de Aire Libre

Foxe Basin (Canad).

N N

Aerogravimetra


Gravimetra terrestre


Aplicacin de mtodos gravimtricos para realizar el modelo geolgico de paleocanales (Surafrica/Africa) TENSOR GRAVITY/Tomado de Air-FTG Bell geospace documents


Anomala gravimetrca que muestra la presencia de paleocanales TENSOR GRAVITY/Tomado de Air-FTG Bell geospace documents


Basado en la variacin espacial del campo magntico terrestre.

Consecuencia de la diferente susceptibilidad magntica de las rocas (diferentes propiedades magnticas).

Las rocas del basamento (granitos, basaltos, etc ) suelen producir un efecto en el campo magntico terrestre mucho ms fuerte que las rocas sedimentarias.

Como norma general, cuanto ms alto es el valor del campo magntico terrestre ms delgada es la cuenca sedimentaria.

Cuenca sedimentaria

Basement Basamento

Susceptibilidad magntica

Mtodos de prospeccin geofsica - Magnetometra

30

Anomala magntica Es la diferencia entre el valor del campo magntico terrestre observado y el terico



Bajos costes de adquisicin y rpidos resultados (aeromagnetismo).Low

acquisition cost and quick results

(aeromagnetic).

Herramienta para evaluaciones de gran escala (exploracin frontera). Muy til

para seleccionar o detectar reas

potenciales en zonas desconocidas.

El magnetismo terrestre es caro y lento comparado con el aeromagnetismo,

pero da resultados ms precisos (mayor

densidad de datos).

Baja resolucin y precisin de los datos.

Se requiere de un modelo. Una misma respuesta magntica puede venir de

diferentes configuraciones de las rocas

(propiedades magnticas). Curva de anomala magntica


Proton Magnetometer

Cesium Vapor Magnetometer

Permite realizar la toma de un gran nmero de medidas. Alta calidad y muy precisos. Rango de operatividad: 23.000 100.000 nT Precisin: 1nT (Proton Magnetometer) Temperatura Operativa: -30 - 60C Peso: 6-7 Kg Tiempo de operatividad de la batera: 8 horas (25C) Facilidades a la hora de descargar los datos GPS interno con una precisin de 1.5 m

Magnetismo terrestre


Velocidad de vuelo: 150 280 Km/h (adquisicin de datos) Tiempo de duracin de los vuelos: 4-6 horas (diarias)

Altura de vuelo: 500 m-1000 m-superiores

Duracin de un proyecto: semanas-meses (1-2)

Intervalo entre lneas de vuelo: 1- 2 Km

Resolucin: 0.001 nT

*Permite cubrir extensas reas en corto tiempo (bajo-costo)

*Se toman 10 muestras por segundo

Magnetometra Area


Gravimetra y Magnetismo

Ambas tcnicas son muy tiles en la exploracin de hidrocarburos, pero siempre deben

ser integradas con el resto de datos existentes para ser interpretadas correctamente.

Mtodos de prospeccin geofsica

35

Basado en el registro del tiempo de viaje de las ondas reflejadas.

Las reflexiones ocurren all donde se produce un contraste de impedancia acstica (*).

La velocidad de propagacin de las ondas depende de las propiedades (litologa, porosidad, temperatura, compactacin ) del medio por el que se transmiten.

La amplitud y el tiempo de viaje de las ondas reflejadas son los dos parmetros que se registran o graban durante la adquisicin .

Fuente (Vibroseis)

Receptores (Geofonos)

Adquisicin

2 2

1 1

Procesado

Seismic Section

Mtodos de prospeccin geofsica Ssmica de reflexin

Ssmica 2D Informacin ssmica adquirida en una sola direccin.

Ssmica 3D Informacin ssmica espacial completa.

Ssmica 2D y 3D

El resultado final de la ssmica de reflexin es una imagen detallada del subsuelo con una

peculiaridad muy importante, el eje vertical est en tiempo (tiempo de ida y vuelta, twt).



La imagen ms completa del subsuelo.

til a cualquier escala de estudio. Ssmica 2D para exploracin a mayor escala,

ssmica 3D para exploracin de detalle y

produccin.

Interpretacin relativamente sencilla.

La ssmica de reflexin es la herramienta de exploracin ms potente que existe.

Larga duracin y muy cara.

Adquisicin muy compleja en lugares de difcil acceso (jungla, desierto).

Eje vertical en tiempo (no es real).

No hay una relacin directa entre las amplitudes y las litologas.


GEOFSICA

1. Introduccin


3. Ssmica de Reflexin - Adquisicin

- Procesado

- Interpretacin

John Clarence Karcher (1894-1978)

Ph.D. en Fsica de la Universidad de Pennsylvania. Ingeniero Elctrico

Sismograma grabado a principios de 1930

Padre del mtodo ssmico de reflexin

En 1917 trabaja para el US Bureau of Standards, donde, estudia

la teora del sonido.

En 1918 considera emplear el mtodo ssmico de reflexin en la

exploracin de hidrocarburos.

Compaa de Ingeniera

Geolgica financia su proyecto

con 100.000 $

Fuente: Leading Edge. Noviembre 1987

Ssmica de reflexin Breve resea histrica

Se realizan una serie de pruebas a partir de 1921

Mejoras en la metodologa y los equipos Carga de - 1 libra de explosivo Gefonos Sismografo xito en las pruebas

Monumento conmemorativo de las pruebas

realizadas por Karcher, Haseman, Perrine y

Kite (gelogos) al norte de la ciudad de

Oklahoma. Ao 1971. SEG.

Fuente: Leading Edge. Noviembre 1987


1956 CMP (Harry Mayne)

1958 Sismograma Sinttico

1960 Vibroseis (John Crawford)

1962 Air Gun

1967 Procesamiento digital de datos ssmicos

1968 Migracin digital de datos ssmicos

1972 Diseo 3D (Calgary, Canada)

Fuente: L. Liner, Anibal R. Martnez y SEG

1859 Titusville 1882 Petrolia 1914 Zumaque1 CDP Vibroseis Exploracin Ssmica Marina Interpret.

Cronologa de los Eventos


Fuente: L. Liner,Anibal R. Martnez y SEG


Casablanca ao 1932

Casablanca ao 2001


Fuente: L. Liner,Anibal R. Martnez y SEG


South Louisiana (Estados Unidos) 1933

Barinas (Venezuela) 2001


1974 VSP

1980 Uso de las estaciones de trabajo para la interpretacin

1985 Tcnica de AVO

1986 Ocean Bottom Cable (OBC)

1989 4D

Atributos 2D

1995 Atributos 3D


1859 Titusville 1882 Petrolia 1914 Zumaque1 CDP Vibroseis Exploracin Ssmica Marina Interpret.

Fuente: L. Liner, Anibal R. Martnez y SEG


TIAC Center, Calgary, Canada 1964 Workstation 1980

So

urc

e: L

. L

iner,

An

ibal R

. M

art

nez

and

SE

G

Workstation 2013 3D Visualization Room 2013


We thank our geophysical colleagues and friends for making

reflection seismics one of geologys most glorius tools.

We dedicated this atlas to the Society of Exploration Geophysicists

Albert. W. Bally

Rice University, Houston, Texas

Seismic Expressions of Structural Styles: A Picture and Work Atlas

AAPG. 1983


Propagacin de ondas

Al transmitir energa (ssmica) al terreno mediante una fuente (explosivos o fuente vibradora), la

energa empieza a propagarse en todas las

direcciones a travs del medio terrestre.

A la zona ms avanzada de la energa se le denomina frente de onda. Las ondas ssmicas se

propagan en las tres dimensiones por medio de

estos frentes de onda.

Empezando desde la fuente, si conectamos sucesivos frentes de onda mediante lneas

perpendiculares obtenemos la direccin de

propagacin de la onda. Estas lneas conectoras

se denominan rayos.

La teora de ondas describe los tiempos de viaje, formas y tamaos de las ondas a lo largo

de su propagacin en un medio.

El modelo ms simple describe a la Tierra como un medio slido, homogneo, isotrpico y

elstico, compuesto por cubos infinitesimalmente

pequeos. Las fuerzas y deformaciones se

transmiten de cubo a cubo (Ecuacin de onda).

Ssmica de reflexin Fundamentos


Ssmica de reflexin estudia la propagacin de las ondas ssmicas (elsticas) en un medio continuo y elstico (Tierra).

48

Tipos de ondas elsticas

Ondas de cizalla

Ondas superficiales

Ondas compresionales


49

Bulk Modulus VV

Pk

/=

1=

L/L

F/A

tan

=

0 in fluids

)+2(3k

2-3k=

+3k

9k=E

Shear Modulus

Poissons Coefficient

Young Modulus

Always between 0 y .

in fluids

La velocidad a la que se propagan las ondas ssmicas es dependiente de las

propiedades fsicas del medio (matriz, estructura, litologa, porosidad, T, fluidos,

compactacin) y por tanto del comportamiento tenso-deformacional del medio.

V ondas = f (propiedades fsicas) = f (K, , , E)


51

Reflexin

La energa incidente en una discontinuidad del subsuelo es tanto transmitida

como reflejada.

Una discontinuidad del subsuelo es equivalente a un contraste de impedancia

acstica.

Las ondas reflejadas son la principal fuente de informacin en la ssmica.

2 2

1 1 i sin / V1 = Sin / V2 t

Snells law

Acoustic Impidance = *

i r

t r

= i

Refraccin

La refraccin ocurre cuando las ondas inciden con un ngulo tal que la energa

viaja horizontalmente a lo largo de la superficie de contacto entre los dos medios

(litologas) a la velocidad del segundo medio.

El ngulo de incidencia para el cual se da la refraccin, se llama ngulo crtico.

En la ssmica de reflexin, la refraccin se usa principalmente para caracterizar la

zona meteorizada del terreno (Correcciones estticas).

2 2

1 1 ic sin = V1/ V2 sin 90

Acoustic Impidance = *

ic ic ic V2 > V1


53

Coeficiente de Reflexin

La proporcin de energa transmitida y reflejada es determinada por el contraste de impedancia acstica entre las rocas a cada lado de la discontinuidad.

Impedancia Acstica = densidad * velocidad Z = *

El coeficiente de reflexin (R) es el cociente entre la amplitud de la onda reflejada (Ar) y la amplitud de la onda incidente (Ai).

Ar = R*Ai R = (Z2-Z1)/(Z2+Z1)

Ecuacin de Zoeppritz incidencia normal

La ecuacin de Zoeppritz mostrada arriba es vlida para ondas P que inciden perpendicularmente en una discontinuidad. El coeficiente de reflexin es dependiente del ngulo de incidencia de la onda:

(-1 < R < 1)


Amplitud versus offset - AVO


Coeficiente de Reflexin

Fuente Ssmica (Ondcula)

La energa (ondas) transmitida a la Tierra por la fuente ssmica no contiene una nica amplitud, frecuencia o fase, sino que es la suma de diferentes ondas con diferentes valores de amplitud, frecuencia y fase. As pues, la fuente de energa se representa mediante la ondcula.

Dependiendo de los objetivos de la ssmica, la amplitud, frecuencia y fase de la ondcula tienen que ser determinados. Cualquier ondcula se define por su espectro de amplitud y fase.



56

La transformada de Fourier nos permite movernos del dominio del tiempo al de frecuencia y viceversa y por tanto definir el espectro de amplitudes de una ondcula.

Espectro de amplitud

Terico Ideal (Spike) Real

R(t)

Coeficiente de reflexin (Modelo convolucional)

S(t) = R(t) * w(t) + n(t)

S(t) W(t)

* =


Hiprbola de reflexin

Fuente

Receptores (Geofonos)

2 2

1 1

X (m) - Offset

t(ms)

tx2= to

2 + x2/V2

(0,0)


GEOFSICA

1. Introduccin



- Adquisicin - Procesado

- Interpretacin

Ssmica de reflexin Adquisicin

Ssmica 2D Perfiles ssmicos

Ssmica 3D Informacin espacial completa - Cubo

ssmico 3D

Receptores

Fuente Ssmica

Ssmica 2D

Lnea

Fuente

Ln

ea d

e

Rec

epto

res

Ssmica 3D


Ssmica 2D vs. Ssmica 3D

Buzamiento Aparente

Mapas estructurales del yacimiento

Mayor incertidumbre con los parmetros del yacimiento

Posicionamiento de los eventos/reflectores (poco confiable)

Problemas para la definicin de las fallas y los lmites del yacimiento.

Buzamiento real

Mapas estructurales del yacimiento

Menor incertidumbre con los parmetros del yacimiento

Posicionamiento de los eventos/reflectores (confiable)

Mejor definicin de las fallas y los lmites del yacimiento

Mejor informacin estratigrfica


Resolucin ssmica

Es una medida del tamao que tiene que tener un objeto para poder ser visto en

ssmica.

La resolucin vertical es dependiente de la frecuencia. Cuanto ms alto es el

contenido de frecuencias, mayor es la

relucin.

La Tierra es un filtro paso bajo. Earth is a Low-pass filter. (Durante la propagacin de las ondas, las frecuencias altas son filtradas ms

rpido que las bajas)

Por ello, la resolucin vertical decrece con la profundidad.

V = * f

Resolucin Vertical / 4


Fuente: Oz. Yilmaz, 1987

Rango de Velocidades : 2.000 5.000 m/seg (generalmente incrementa con la Z)

Frecuencia dominante de la seal ssmica: 50-20 Hz (decrece con la Z)

Longitud de Onda Dominante de la seal ssmica: 40-250 metros (aumenta con la Z)

V (m/seg) f (Hz) /4 (m)

2000 50 10

3000 40 18

4000 30 33

5000 20 62

Tabla con ejemplos del lmite de Resolucin /4

Z (profundidad) *

V = * f

Resolucin Vertical / 4



Fuentes ssmicas


Receptores ssmicos


Fuentes ssmicas


Etapas

Se recomienda como mejor poca del ao para realizar la adquisicin de datos ssmicos entre

los meses de Enero-Mayo. Otra opcin consiste en iniciar las operaciones en el mes de Octubre.

Fuente INE/Estacin Meteorolgica T.

Precipitacin Total 2002-2003

Estacin Meteorolgica Temblador

0

50

100

150

200

250

Ene

ro

Febr

ero

Mar

zoAbr

il

May

o

Junio

Julio

Ago

sto

Sep

tiem

bre

Octub

re

Nov

iem

bre

Diciem

bre

Mes

Pre

cip

itaci

n T

ota

l (m

m)

2002

2003

Precipitacin mxima en 24 horas 2002-2003

Estacin Meteorolgica Temblador

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Ene

ro

Febr

ero

Mar

zoAbr

il

May

o

Junio

Julio

Ago

sto

Sep

tiem

bre

Octub

re

Nov

iem

bre

Diciem

bre

MesP

recip

itaci

n m

xim

a e

n 2

4 h

ora

s

(mm

) 2002

2003



Topografa

0 m

20 m Capa consolidada

Capa meteorizada

Equipo de perforacin

Blaster

Booster

Explosivo

Pozo

Fulminante

elctrico

Gefono

Limpieza del hoyo Introduccin de la

carga

Verificacin de los fulminantes

SAE

Hoyo de 7-9 cm de dimetro

Equipo de Perforacin: capataz, operador y obreros Misin: perforar los hoyos donde se depositan las cargas explosivas en los puntos sealados por el equipo de topografa Tipo de equipo: porttil y mecnico

Ssmica de reflexin Adquisicin Perforacin

Perforacin


Grabacin


Escuela de Geofsica Electiva de Adquisicin Ssmica

25 de Noviembre 2005 Fuente: el autor

Gefono bien plantado

Gefono mal plantado

Gefono mal plantado

Gefono mal plantado

Pica (zona norte del proyecto)

Casablanca (Laboratorio) Observer and Junior

Recording Control Shot Gather

HSE


Ssmica de reflexin Adquisicin Registro Ssmico

Ubicacin de dos levantamientos ssmicos en Argelia

Ssmica A

Ssmica B


Ssmica A

Campamento Base

Capacidad: 300 personas

Va de acceso

Lneas Fuentes: Bulldozer en operaciones de limpieza

Ubicacin del punto fuente

Linea Fuente

Ssmica A

Campamento Base

Capacidad: 300 personas

Lneas Fuentes: Operaciones de limpieza

QC geophones: SMT-300 test y leakage

Leakage test

SMT-300 test

Arreglo de Gefonos: circular/centrado en la estaca/ 2 m radio

Gefonos FDU

Centro del arreglo de 12 gefonos

Estacin Receptora

Vibroseis en operaciones: 9 Vibroseis (3 flotas)

Longitud: 10.2 m/Ancho: 3.42 m/Alto: 3.26 m

Operaciones de grabacin en el laboratorio A: Vibroseis position

B: Template / equipment check/noise test

C: QC seismic data

A B C

Ssmica A

Operaciones en zonas de dunas (elevaciones 240 a 280 msnm)

Ssmica A

Vibroseis en operaciones 65.000 libras

Ssmica A

Operaciones en zonas de dunas (elevaciones 240 a 280 msnm)

Ubicacin de dos levantamientos ssmicos en Argelia

Ssmica A

Ssmica B


Ssmica B

Operaciones en zonas sin dunas Ssmica B

Operaciones en zonas sin dunas

Sur de Argelia

Ssmica B


Nmero de Vibroseis en operaciones 17

Ssmica B


Nmero de canales disponible 25.000

Ssmica B


Nmero de canales disponible 25.000

Ristra de 6 gefonos

Ssmica B


Ssmica B

Operaciones en zonas sin dunas Ssmica B

Operaciones de regado de material

Ssmica B


Ssmica B


Cables

Ssmica B


Ristras

Ssmica B

Operaciones de grabacin

Laboratorio

Ubicacin de dos levantamiento ssmico en Per

Ssmica A


Ro Ucayali principal va de comunicacin fluvial Comunidad Indgena (Ramn Castilla-5 hectreas)

Zona de Selva Zona Fluvial (inundada y ros)

Ubicacin Campamento Base 11/02/2012

Zona Fluvial (inundada y ros) Ubicacin Campamento Base 30/03/2012 Ubicacin Campamento Base 30/03/2012 Ubicacin Campamento Base 30/03/2012

Vista rea del Campamento Base: Geokinetics Grupo 877 Campamento Base: zona de oficinas

Campamento Base: embarcadero (transporte fluvial) Campamento Base: Helipuerto (transporte areo)

Campamento Base

Compaa Contratista: GEOKINETICS

Grupo: 877

Superficie: 4 Hectreas (4 ha)

Capacidad: 110 personas (aproximado)

Ubicacin del

Campamento Base

GEOKINETICS-Grupo 877

Pucallpa (Puerto) Sistema de Rastreo Satelital SPOT

Centro de control y seguimiento de

embarcaciones

Embarcaciones para el traslado de

personal (capacidad mxima 19

personas)

Zona de alto riesgo (atracos a

embarcaciones fluviales)

Ruta a seguir por las embarcaciones

para llegar al campamento base

Pucallpa (punto de salida)

Ssmica 2D

Embarcaciones empleadas para:

Traslado de personal al rea de operaciones Traslado de material, maquinaria, combustible y alimentos Traslado Pucallpa-Campamento Base-Pucallpa

Nmero de zarpes (hasta el 26 de Junio): 724

Horas de navegacin: 4831 horas (el equivalente a 201 das)

Nmero Total de botes-proyecto: 33


Riesgos en el rea del proyecto: LEISHMANIASIS (UTA)

Enfermedad transmitida por la picadura de mosquitos

Las picaduras del mosquito producen lesiones lceras

La enfermedad se presenta tanto en perros como humanos

En el Per la forma cutnea de la enfermedad se conoce como UTA

Como prevenir la enfermedad:

No usar prendas cortas

No quitarse la ropa mientras se descansa

Aplicar repelente en las partes descubiertas

Utilizar mosquitero para dormir

Fumigar los campamentos peridicamente


Dormitorios Comedor

Punto Ecolgico Duchas

E. Operaciones en Campo: Perforacin Caractersticas del terreno

Lnea Ssmica

Lnea Ssmica

Lnea Ssmica

Supervisor HSE

CEPSA PERU

E. Operaciones en Campo: Regado Caractersticas del terreno

Observer en operaciones de grabacin

Observer en operaciones de grabacin detonando la carga explosiva

Software SQC-Pro para QC de registros ssmicos en

tiempo real

Prueba de ruido en el tendido ssmico activo

permite chequear el ruido presente a lo largo de

la lnea 2D



Plotter trmico Isys-V12 para imprimir los registros ssmicos

Programa JADMIN-SERCEL 428XL

Observer en operaciones de grabacin carga explosiva detonada

Observer en operaciones de grabacin carga explosiva detonada

Numeracin de las estaciones

receptoras activas

Ruido lejano producido por actividades de

transporte de carga pesada o cada de cuerpos

pesados-actividades de corte de madera

Ruido producido por maquinaria (actividades de

corte de madera en el rea del proyecto)

Chequeo del nivel de ruido en la lnea

2D, estado de los equipos de grabacin y

geometra

Propagacin del ruido generado por la

detonacin de la carga (rojo-naranja)

explosiva a lo largo del tendido activo

(color verde)

Lmite del nivel de ruido 15 V

Histograma donde se muestran

los resultados de la prueba de

evaluacin de ruido ambiental

(lmite RMS 15 V) el 96 % de los canales se ubican en el

intervalo entre 0-10 V (RMS)


Planta de tratamiento del agua del ro Ucayali

Tanques de sedimentacin

Inyectores electrnicos de Cloro

Equipo para medir el ph del agua

Plano de la planta de tratamiento de agua

Tanques para el almacenamiento del agua potable

Planta de tratamiento de agua:

El agua que se emplea en el campamento base proviene del

ro Ucayali.

La cantidad de agua que se extrae durante el tiempo que dure el proyecto

es autorizada por el Ministerio y se

especifica todo el proceso en el estudio

de impacto ambiental.

La cantidad de agua a extraer es el equivalente a un ao de operaciones

(el proyecto dura menos de un ao).

El agua es sometida a una serie de tratamientos para ser empleada en el

campamento (tanques de

sedimentacin, inyeccin de cloro y

otros).

Se toman muestras de agua en la maana y en la tarde para analizar el

ph del agua. El valor de ph debe

mantenerse entre los parmetros de

calidad establecidos: ph agua potable

6,8; ph aguas grises 6,9 y ph aguas

negras 6,7.

20.000 litros de agua diariamente consume el campamento base.


Vivero para reforestacin del rea del campamento base

1500 plantas de rpido crecimiento tipo Bolaina y Capirina

(arboles para explotacin maderera)

Semillas certificadas por el Ministerio de Agricultura del Per

Bolaina Capirina

Segn la normativa ambiental en 5 aos debe estar regenerado el 85 % del espacio donde

se realizo la desforestacin. Para los campamentos volantes y HP se sembraran semillas

de plantas certificadas por el Ministerio de Agricultura del Per y plantas seleccionadas por

los habitantes del rea de operaciones. Bolaina con una edad aproximada de 6-10 aos

Nido de aves (Paucar)


Ssmica de reflexin Adquisicin Marina

Gefono (Terrestre) Streamer con Hidrfonos (Marino)

Hidrfono (Marino) Gefono 3-C (Terrestre)

V = 1500 m/seg

V = distancia / tiempo simple (NO DOBLE)

Z = 4500 metros (fondo marino)


Barco en Operaciones de Grabacin

Se observan los flotadores correspondientes

a los streamers.

Barco en Operaciones de Grabacin

Configuracin de los cables asociados

a los caones y streamers.


Arreglo de Fuentes-en agua

Flotadores

Arreglo de Fuentes-en popa

GPS


Arreglo de Fuentes


Alerones (Bird) Control de navegacin

Centro de Grabacin Radar

Control del arreglo de caones QC datos ssmicos adquiridos


Sala de recreacin Comedor

Sala de recreacin Control-Tratamiento de fluidos


Comparacin entre datos ssmicos convencionales marinos vs. nuevas

tecnologas de adquisicin (BROADSEIS-CGG VERITAS). Segn los

ejemplos mostrados se mejora noblemente el contenido de frecuencias

que se puede recuperar.

Fuente: Fristbreak; Volumen 29, Septiembre 2011.


GEOFSICA

1. Introduccin



- Adquisicin

- Procesado - Interpretacin

Ssmica de reflexin Procesado

Formato de Grabacin de datos ssmicos SEG Y Demultiplexado

SEG Y : Society of Exploration Geophysicists Format Y

Traza Ssmica est conformada por :

Header de la Traza = 240 bytes

Datos de la traza ( 1 muestra = 4 bytes)

Datos de inters:

N Trazas Total de un levantamiento = N de disparos N Canales

1 byte 8 bits; 1 Kilobyte -1024 bytes; 1Megabyte - 10242 bytes

1 Gigabyte 10243 bytes; 1 Terabyte 10244 bytes; 1 Exabyte 10246 bytes

Fuente: Christopher Liner,1999


Cintas Magnticas para el almacenamiento de Datos Ssmicos

Cintas IBM 3590 Capacidad 10-30 GB

Unidad para grabacin y lectura de

cintas magnticas

Procesado de Datos Ssmicos en estaciones de trabajo


Data Window Interv. de muestreo (mseg) fnyquist (hz)

8 62.5

4 125

2 250

1 500

Nota: 1 mseg = 1*10-3 seg

En ssmica se emplea a menudo

t iguales a 2 y 4 mseg

Dado un intervalo de muestreo t, la frecuencia ms alta que puede ser recuperada es la que se

conoce como frecuencia de Nyquist.

Frecuencia de Nyquist = 1 / (2*t)

Intervalos de muestreo y frecuencias de Nyquist que se emplean generalmente en la ssmica 2D y

3D se presentan en la tabla. Observe que para t pequeos se recuperan ms componentes de

alta frecuencia.

Datos sin muestro (original)


Muestreo de los datos grabados en campo

Asignacin de Geometra

Asignar la geometra empleada durante la grabacin de los datos

Archivos Ukooas

Reporte del Observador

Datos que podemos encontrar en estos archivos:

1. Coordenadas UTM de los puntos de tiro y las estaciones receptoras

2. N de estaciones receptoras y puntos de tiro

3. Elevacin de cada una respecto al nivel del mar

4. Estacin de inicial y final durante la grabacin

5. Intervalo entre puntos de tiro y estaciones recptoras

6. Otros


Ejemplo de asignacin de Geometra


Registros 2D Crudo de Campo: fuente ssmica explosivo

Ruido Ambiental

Reflexiones

profundas-fuertes?

Reflexiones

Intermedias

-Basamento

AGC por pantalla (ventana de 850 mseg)

Este punto de tiro no fue desplazado en

offset su ubicacin en campo coincide con la terica.

Ruido Coherente

se observan diferentes

modos de Groun Roll

Reflexiones

Someras

Trazas Ruidosas


Tiempo (mseg) Velocidades (m/seg)

4 1500

478 1800

962 2100

1472 2500

2441 2700

2700 3000

3300 3500

6000 4200

Ecuacin de aplicacin:

G(t) = V(t)n * t n * e (V(t)*t*) * X n


Recuperacin de Amplitudes (Antes)


Recuperacin de Amplitudes (Despus)

Tiempo (mseg) Velocidades (m/seg)

4 1500

478 1800

962 2100

1472 2500

2441 2700

2700 3000

3300 3500

6000 4200

Ecuacin de aplicacin:

G(t) = V(t)n * t n * e (V(t)*t*) * X n

Registro Original: fuente ssmica explosivo

Registro sin filtro pasabanda aplicado


Atenuacin de ruido (Antes)

Filtro Pasabanda 10-15-45-50 Hz

Registro con filtro pasabanda aplicado


Atenuacin de ruido (Despus)

Secuencia de Procesamiento Convencional


Fuente Receptor

Topografa

Reflector Somero

2. Seccin Ssmica Sinttica CDP (m)

0

Efectos generados por la topografa

en los eventos someros

1. Adquisicin de datos


Clculo de estticas

Correcciones Estticas

Correcciones aplicadas a los datos ssmicos para compensar los efectos generados por la topografa del terreno (variacin de las elevaciones) y la capa

meteorizada (espesor y velocidad).

El objetivo es determinar los tiempos de llegada de las reflexiones en el subsuelo desde un nivel de referencia (datum) en el cual no existen problemas con la topografa

y la capa meteorizada.

Sheriff, 1991


Receptor Fuente

Base de la

Capa Meteorizada

Datum

Reflector

Planteamiento del Problema


Reflector

Datum Fuente Receptor

Objetivo de las Correcciones Estticas


Correcciones estticas

Ejemplos de secciones sin aplicacin de estticas

Mike Cox,1999. Static Corrections for Seismic Reflection Surveys, SEG


Correcciones estticas

Ejemplos de secciones con aplicacin de estticas

Mike Cox,1999. Static Corrections for Seismic Reflection Surveys, SEG


Secuencia de Procesamiento Convencional


Anlisis de Semblanza

(seleccin de velocidades para la

correccin NMO)

Correccin aplicada a los datos ssmicos

CDP gathers

Modelo de velocidades para el

apilado y migracin de los datos


Anlisis de velocidades para correccin NMO

Seccin en tiempo (TWT)

Apilada No Migrada Seccin en tiempo (TWT)

Apilada-Migrada

0

1

2

3

4

t (seg)

NO

INTERPRETAR


Migracin

Migracin de Datos Ssmicos

El Proceso de Migracin de datos ssmicos tiene como objetivo mover las reflexiones a las posiciones que les corresponde, colapsar las hiprbolas de difraccin y permitir

identificar y describir los planos de fallas.

La Migracin de datos ssmicos permite obtener una seccin ssmica o un cubo ssmico que represente de una forma ms confiable las estructuras presentes en el subsuelo.

Principio bsico del Proceso de Migracin de datos ssmicos: Offset Cero

Offset Cero implica incidencia normal


Introduccin

Escuela de Geofsica Procesamiento Ssmico

16 de Julio 2007 Fuente: Yilmaz, 1987

Migracin de Datos Ssmicos

El Proceso de Migracin de datos ssmicos tiene como objetivo mover las reflexiones a las posiciones que les corresponde, colapsar las hiprbolas de difraccin y permitir identificar y

describir los planos de fallas.

Introduccin

15 de Febrero 2006

Despus de la Migracin : Anticlinales

Se acorta su extensin lateral

Curvatura: igual o menor

Cresta del Anticlinal en la misma posicin

Despus de la Migracin : Sinclinales

Aumenta su extensin lateral

Curvatura: igual o mayor


Seccin Original


Seccin Reprocesada

Procesado

convencional

GEOMAGE

Reprocesado


Seccin Original vs. Reprocesada

Incremento en la variacin lateral de la velocidad

Bajo Medio Alto

Incre

me

nto

de

la

co

mp

lejid

ad

estr

uctu

ral Alto

Medio

Bajo

PSTM

Poststack

time

migration

PSDM

Poststack

depth

migration


Tie

mpo T

WT

(segundos)

Horizontal-Ubicacin x-y trazas-distancia en (metros)


PSTM

Pro

fun

did

ad

(m

etr

os)



PSDM

Pro

fun

did

ad

(m

etr

os)


Velocidades (m/seg)


PSDM (Modelo de velocidades)

GEOFSICA

1. Introduccin



- Adquisicin

- Procesado

- Interpretacin

T

Depth

0 m

1000 m

2000 m

3000 m

4000 m

5000 m

60 C

30 C

Sello Enterramiento o

Overburden

Basamento

Econmico

Oil Window

Ruta de Migracin o

Carrier Bed

Gas Window

Ruta Migracin Reservorio Sello

Generacin Migracin Acumulacin Preservacin

ELEMENTO

PROCESO

Roca Madre Trampa

SSMICA SSMICA SISMICA SSMICA SSMICA

El sistema petrolero es el conjunto de elementos geolgicos y procesos fsicos y qumicos

que interactan en la naturaleza sincronizadamente para la formacin de hidrocarburos.

Ssmica de reflexin Interpretacin

172

Trampas


173

El papel de la ssmica de reflexin en la exploracin de HC


R

S

twt

(ms)



High TOC

R

S

S

twt

(ms)



Oil Sands VP1 1 Wet Sands VP2 2 VP1 VP2 1 2

Z1 Z2 Acoustic impedace contrast

DHI - Flat spot

twt

(ms)



177

Interpretacin


178

Interpretacin


Interpretacin


180

Interpretacin


FIN !!!!!

xiv seminario abril 23 geofisica

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