Reflexión sísmica
En esta entrada puedes aprender la teoría básica del método de reflexión sísmica, sin embargo al ser un tema extenso, te dejamos varios subtemas que puedes visitar, a continuación.
La reflexión sísmica ( sísmica de reflexión ) o el método geofísico de reflexión sísmica es la técnica geofísica más utilizada y conocida de los métodos sísmicos.
El estado actual de sofisticación de la técnica es en gran medida el resultado de la enorme inversión en su desarrollo realizado por la industria de hidrocarburos, junto con el desarrollo de tecnología electrónica y de computación avanzada.
Ahora se pueden producir secciones sísmicas para revelar detalles de estructuras geológicas en escalas de decenas metros sobre la litósfera.
Parte del éxito espectacular de la reflexión sísmica radica en el hecho de que los datos sin procesar se procesan para producir una sección sísmica que es una imagen de la estructura del subsuelo.
Esto también proporciona una trampa para los incautos, ya que la sección sísmica es similar, pero fundamentalmente diferente, de una sección geológica a profundidad.
Solo al entender cómo se usa la sísmica de reflexión y cómo se crean las secciones sísmicas, el geólogo puede hacer interpretaciones informadas.
Este blog proporciona el conocimiento y la comprensión esenciales para respaldar la interpretación de los datos de reflexión sísmica.
Sísmica de reflexión aplicaciones
Las décadas de 1980 y 1990 vieron importantes desarrollos en el método de sísmica de reflexión.
Durante ese período, la calidad general de las secciones de registro sísmico mejoró notablemente debido al cambio a los sistemas de adquisición de datos digitales y al uso de técnicas de procesamiento cada vez más potentes.
Al mismo tiempo, la gama de aplicaciones de la reflexión sísmica aumentó considerablemente.
Anteriormente, el estudio de reflexión sísmica se ocupaba casi exclusivamente de la búsqueda de hidrocarburos y carbón, hasta profundidades de unos pocos kilómetros.
Ahora, el método se está utilizando cada vez más para estudios de toda la corteza continental y el manto superior a profundidades de varias decenas de kilómetros.
En el otro extremo del espectro de profundidades objetivo, el método se aplica cada vez más para el mapeo en tierra de alta resolución de geología superficial a profundidades de unas pocas decenas o cientos de metros.
Sin embargo, la búsqueda de hidrocarburos, tanto en tierra como en alta mar, sigue siendo, con mucho, la mayor aplicación individual de estudios de reflexión.
Esto refleja la fuerza particular del método para producir imágenes de secuencias sedimentarias hasta una profundidad de varios kilómetros.
El método se usa en todas las etapas de un programa de exploración de hidrocarburos, desde la etapa inicial de reconocimiento hasta el mapeo detallado de objetivos estructurales específicos en preparación para perforación de exploración, y en la etapa de desarrollo de campo cuando la geometría general del yacimiento requiere detalles adicionales.
Debido a su costo relativamente alto, el levantamiento sísmico tridimensional aún no encuentra una aplicación de rutina en los programas de exploración de hidrocarburos.
Sin embargo, aunque originalmente se usó solo en la etapa de desarrollo de campo, ahora tiene una aplicación generalizada también en la etapa de exploración en algunos campos petrolíferos.
El perfilado sísmico vertical es otra técnica importante que se aplica cada vez más en la etapa de desarrollo de campos petroleros debido a su capacidad para revelar detalles del subsuelo que generalmente no se pueden obtener solo a partir de datos sísmicos de superficie.
En la búsqueda de información del subsuelo cada vez más detallada, las encuestas de tres componentes (3C) se están volviendo más comunes.
El valor de las investigaciones repetidas durante la producción de campos petroleros ahora está establecido y las investigaciones de «lapso de tiempo» o 4D también están aumentando en uso.
La ronda inicial de exploración sísmica de hidrocarburos normalmente involucra levantamientos especulativos a lo largo de líneas de perfil ampliamente espaciadas que cubren grandes áreas.
De esta manera, se delinean los principales elementos estructurales o estratigráficos de la geología regional, lo que permite la planificación de sísmica de reflexión detalladas y de seguimiento en áreas más restringidas que contienen los principales objetivos potenciales.
Donde existe un buen mapeo geológico de secuencias sedimentarias conocidas, la necesidad de gasto en estudios sísmicos especulativos iniciales a menudo se reduce mucho y el esfuerzo puede concentrarse desde una etapa temprana en la investigación sísmica de áreas de interés particular.
Los levantamientos de reflexión sísmica detallados implican líneas de perfil muy espaciadas y una alta densidad de puntos de intersección de perfil para que los eventos de reflexión se puedan rastrear de manera confiable de perfil a perfil y se usen para definir la estructura predominante.
Es probable que la interpretación sísmica inicial incluya mapas estructurales, utilizando mapas de estructura de tiempo y / o isócronos en la búsqueda de cierres estructurales que puedan contener petróleo o gas.
Cualquier cierre que se identifique puede requerir una descripción más detallada por una segunda ronda de levantamientos sísmicos detallados antes de que el geofísico tenga la confianza suficiente para seleccionar la ubicación de un pozo de exploración de un mapa de estructura de tiempo.
Es posible que deba emplearse sísmica tridimensional cuando los detalles estructurales críticos no se resuelven mediante la interpretación de los datos de levantamiento bidimensional.
Los pozos de exploración normalmente se ubican en líneas de perfil sísmico, de modo que los registros del pozo se pueden correlacionar directamente con la sección sísmica local.
Esto facilita la identificación geológica precisa de reflectores sísmicos específicos, especialmente si se llevan a cabo estudios de perfiles sísmicos verticales en el sitio del pozo.
Particularmente en las áreas costeras, donde generalmente se obtienen datos sísmicos de la mejor calidad, los métodos de estratigrafía sísmica se emplean cada vez más en secciones que muestran secuencias sísmicas para obtener información sobre las litologías sedimentarias y los entornos de depósito asociados.
Dicha información estratigráfica, derivada del análisis de facies sísmicas de las secuencias individuales, es a menudo de gran valor para un programa de exploración al resaltar la ubicación de las rocas de origen potencial (por ejemplo, lodolitas ricas en materia orgánica) y las rocas de reservorio potenciales (por ejemplo, una facies deltaica o de arrecife) .
La contribución de los estudios de reflexión sísmica al desarrollo de reservas de hidrocarburos no termina con el descubrimiento de un campo de petróleo o gas.
El refinamiento de la interpretación sísmica se logra utilizando información perfiles sísmicos adicionales, sísmica tridimensional y datos de perfiles sísmicos verticales
Además, se puede usar el modelado sísmico de las variaciones de amplitud y otros aspectos del carácter de reflexión que se muestra en las secciones sísmicas en la zona de producción para obtener información detallada sobre la geometría del reservorio y sobre las variaciones litológicas internas que pueden afectar la Rendimiento de hidrocarburos.
El estudio 4D de campos de producción ha demostrado que la detección de áreas no explotadas en un campo de producción es factible y reembolsa adecuadamente el costo del estudio geofísico.
En las figuras 1 y 2 se muestran ejemplos de secciones sísmicas de campos de hidrocarburos en el área del Mar del Norte.
La figura 1 representa una sección sísmica en el campo de gas de Viking del Norte en el sur del Mar del Norte.
El gas está atrapado en el núcleo de una estructura anticlinal con tendencia NW-SE que presenta fallas extensas a nivel del Pérmico Inferior.
Una típica trampa combinada estructural / estratigráfica en el norte del Mar del Norte está representada por la estructura del campo petrolero Brent
La Fig. 2 a y b ilustra una sección sísmica a través del campo.
Un bloque de falla inclinado que contiene los estratos del Paleozoico superior, el Triásico y el Jurásico está superpuesto de manera no conforme por los sedimentos del Jurásico Superior, Cretácico y Terciario.
Las dos arenas del Jurásico en el bloque de fallas inclinadas constituyen los principales reservorios, y el petróleo y el gas quedan atrapados debajo de un límite de lutitas superpuestas inconformemente de la era Jurásica Tardía y Cretácica.
La elaboración de perfiles de reflexión sísmica a escala crustal y litosférica se está llevando a cabo en muchos países desarrollados.
Siguiendo con el uso extensivo de perfiles de reflexión multicanal para investigar la estructura de la corteza de las áreas oceánicas, programas nacionales como el proyecto COCORP de EE. UU. (Consortium for Continental Reflection Profiling; Brewer & Oliver 1980) y el proyecto británico BIRPS (British Institutions Reflection Profiling Profd Syndicate ; Brewer 1983) ha producido secciones sísmicas a través de toda la corteza continental y la parte más alta del manto subyacente.
Estos programas nacionales utilizan esencialmente los mismos sistemas de adquisición de datos y técnicas de procesamiento que la industria petrolera, al tiempo que aumentan el tamaño de las matrices de fuentes y las longitudes de dispersión del detector; los tiempos de grabación de 15 s se emplean comúnmente, en comparación con un tiempo de grabación estándar de la industria petrolera de aproximadamente 4 s.
Una sección típica de BIRPS se ilustra en la figura 3.
Los resultados de los perfiles de reflexión de la corteza de varias áreas continentales diferentes revelan que la parte superior de la corteza continental tiene típicamente un carácter sísmico bastante transparente.
Dentro de esto, bandas localizadas de reflectores de inmersión, interpretadas como zonas de falla, pasan a la corteza inferior.
Por el contrario, a menudo se encuentra que la corteza inferior es altamente reflectante con eventos discontinuos horizontales o de inmersión suave que dan una apariencia general en capas (Fig. 3).
El origen de esta estratificación es incierto, pero las principales posibilidades parecen ser la estratificación ígnea primaria.
Zonas de corte horizontal y zonas de concentración de fluido.
Todos pueden contribuir en alguna medida a la reflectividad observada.
Donde existen datos de refracción y reflexión, se encuentra que la base de la zona de reflectividad coincide con la discontinuidad de Mohorovicic como se define en la interpretación de refracción de las llegadas de ondas de cabeza desde el manto superior (Barton, 1986).
El uso de la sísmica de reflexión para estudios de alta resolución de geología superficial es un campo de creciente importancia en el que los desarrollos están vinculados directamente a los avances técnicos recientes.
Los sistemas de adquisición de datos digitales multicanal altamente portátiles, respaldados por paquetes de procesamiento basados en PC, hacen posible la producción de secciones sísmicas de geología superficial del subsuelo a un costo razonable.
La sismología de reflexión de alta resolución es particularmente adecuada para la investigación de secuencias sedimentarias cuaternarias (Fig. 5) y para el mapeo detallado de superficies de roca oculta de geometría irregular (Fig. 4).
El contraste entre la corteza (Fig. 3) y Las secciones cercanas a la superficie (Fig. 4) enfatizan claramente la escalabilidad del método de reflexión sísmica. En ambas aplicaciones, también es el método geofísico con la resolución más alta, tanto vertical como horizontalmente.
Soy ingeniero geólogo con experiencia y conocimiento en el área de exploración minera, hidrocarburos, evaluación de depósitos minerales metálicos y no metálicos, exploración de piedras preciosas y de metales preciosos, procesamiento de datos geológicos en software especializado y métodos de explotación de recursos naturales.
Además, tengo conocimiento en geología aplicada a la ingeniería geológica, donde se incluye el estudio de suelos, rocas y agua para la construcción de obras de ingeniería civil.
