Exploracion sismica 2D y 3D

Introducción

• Por qué y para qué Realizamos este trabajo

Ya que el tema de exploración sísmica es interesante y abarca gran parte de lo que es de la carrera de ingeniería civil donde la cual existen partes del proceso del cual desconocemos y con este trabajo monográfico nos ayudado a gran parte de entender de lo que desconocíamos y de seguro nuestro desconocimientos también fue el desconocimiento de muchas más personas.

• La información obtenida no fueron fáciles de encontrar ya que las fuentes de las cuales buscamos como: libros, internet, etc. No mostraban abundante información de las cuales esto es lo que más hemos podido rescatar de toda nuestras informaciones.

Contenido

• Concepto de exploración sísmica 2D y 3D

• Martínez Alfaro Pedro E. (2005)

La sísmica es un proceso geofísico de intervención directa sobre la naturaleza, que consiste en crear temblores artificiales de tierra, mediante explosivos que causan ondas. El resultado de estas detonaciones se extienden mediante un cable por geófonos y con ellas los geólogos conocen las estructuras de la tierra para saber si hay probabilidad de que existan hidrocarburos o no en el subsuelo.

• Fetter c. w. (1949)

Es un método Geofísico que permite determinar en profundidad la forma y disposición de las diferentes unidades litológicas o capas de la tierra, mediante la detección de ondas acústicas, producidas por una fuente artificial (martillo, vibro, sismigel, etc.), propagadas a través del subsuelo según la elasticidad de las capas, que se detectan en la superficie tras reflejarse o refractarse usando sensores (geófonos).

• Brügge Juan (1930)

Los métodos sísmicos son un tipo de método geofísico, y constituyen pruebas realizadas para la determinación de las características geotécnicas de un terreno, como parte de las técnicas de reconocimiento de un reconocimiento geotécnico .

• Sherif R.E.  (1991)

Es una de las aplicaciones del método de refracción sísmica en la ingeniería civil es el estudio del subsuelo, para la determinación de las condiciones (meteorización, fracturación, alteración) y competencia de la roca, como también para detección de fallas geológicas. Este método mide el tiempo de propagación de las ondas elásticas, transcurrido entre un sitio donde se generan ondas sísmicas y la llegada de éstas a diferentes puntos de observación.

Historia

El estudio de los terremotos (o seísmos o sismos) es tan antiguo. Existen registros escritos en China de hace 3000 años, en los cuales se describe el impacto de las sacudidas sísmicas. Registros japoneses y de Europa oriental con 1600 años de antigüedad también describen en detalle los efectos de los terremotos sobre la población. En América se cuenta con códices mayas y aztecas, que se refieren a este fenómeno natural. También existen documentos en la época colonial (Archivos de Indias) que detallaron los principales eventos que afectaron regiones americanas.

En 1855, Luigi Palmieri desarrolló el primer sismógrafo, pero no se utilizó para la sismología de exploración hasta que John C. Karcher y un equipo de científicos entre ellos el Dr. D.W. Ohern, Dr. W.P. Haseman, William C. Kite y el Dr. Irving Perrine, llevaron a cabo los primeros experimentos en 1921, en las zonas periféricas de Oklahoma City. Las pruebas confirmaron que la continuación del subsuelo podría contener petróleo. Ocho años más tarde, fueron el primer equipo en perforar el crudo a través de la sismología de reflexión.

Importancia de la exploración sísmica

Es un método Geofísico que permite determinar en profundidad la forma y disposición de las diferentes unidades litológicas o capas de la tierra, mediante la detección de ondas acústicas, producidas por una fuente artificial, propagadas a través del subsuelo según la elasticidad de las capas, que se  detectan en la superficie tras reflejarse o refractarse usando  sensores (geófonos).

La finalidad de los programas de exploración sísmica, es la de localizar las rocas porosas que almacenan los Hidrocarburos (Petróleo y Gas). Los programas de Exploración Sísmica pueden ser 2D, 3D.

¿La exploración sísmica produce daños ambientales?

Es una actividad considerada de bajo impacto, es decir, que no causa un deterioro grave a los recursos naturales o al ambiente y por lo tanto NO requiere LICENCIA AMBIENTAL (decreto 1220 de 2005).

Tipos de exploración sísmica

Existen dos tipos de sísmica: 2D o en dos dimensiones y 3D o tridimensional. En principio, un tipo de sísmica se diferencia del otro por la distancia entre las líneas sísmicas o densidad de la malla que es mayor en la sísmica 3D que requiere aumentar el área de impacto. Para la sísmica 2D, se usan dos tipos de líneas: Sparse y Stack Array. Las líneas 2D tipo Sparse son aquellas donde hay mayor densidad de receptoras que de fuentes. Mientras que las líneas Stack Array son aquellas en las que el intervalo de las receptoras es igual al de las fuentes. A su vez para la sísmica 3D los métodos más usados son: ortogonal o diagonal.

• Exploración sísmica 2D

La sísmica 2D permite obtener imágenes en dos dimensiones: las capas de la tierra, sus formas y sus estructuras.

La sísmica 2D aporta información solo en un plano vertical.

• Exploración sísmica 3D

La sísmica 3D genera gráficos tridimensionales que permiten mayor detalle para verificar la presencia o no de hidrocarburos.

Clasificación

• Fase de diseño

Basándose en toda la información geológica disponible del terreno, se selecciona un área de interés y se realiza el diseño de adquisición de datos sísmicos teniendo en cuenta el alcance y finalidad del proyecto. El programa de adquisición se puede diseñar de modo que se obtengan datos en 2D o 3D. La diferencia entre estas dos prácticas es la densidad de información adquirida y procesada.

Una vez se tiene el diseño de la adquisición sísmica, se superponen los mapas de tenencia de tierra y los mapas ambientales para ver la factibilidad de ejecutarlo, y se modifica según las necesidades ambientales y sociales

• Fase pre-operativa

Lo primero se tiene que contar con las capacidades para gestionar los permisos necesarios en relación a las actividades de Exploración Sísmica, siempre respetando a las comunidades y los lineamientos correspondientes que enmarca la ley.

• Presentación de los trabajos ante autoridades municipales y ejidales.

• Permisos de paso con cada propietario y autoridades para el desarrollo de los trabajos.

• Inspección de cada inmueble antes y después de realizar los trabajos.

• Acondicionamiento de caminos y pago de finiquitos.

• Fase de operación en el campo

• Topografía-trocha

Se corta la vegetación a lo largo de las líneas, tanto en las Receptoras, como en los Salvos, en un ancho determinado por la Corporación y especificado en las medidas de Manejo Ambiental o MMA, para permitir el desplazamiento del persona, en desarrollo del corte se realiza nivelación de líneas sísmicas, ajuste de poligonales y una completa Base de datos para el control de la información.

Sobre las Líneas receptoras se instalan banderas blancas a lo largo de cada una de ellas, para señalizar los puntos de Registro. La ubicación de los puntos de disparo está sujeto a que estos cumplan con unas distancias mínimas a elementos socio – ambientales como (casas, corrales, estanques, nacimientos de agua, lagos, lagunas, jagüeyes, corrientes de agua permanente, esteros, morichales, etc.).

• Perforación

Cuadrillas o grupos de personas dotados de taladros portátiles que realizan perforaciones sobre las líneas de Salvos, en los sitios en donde se ubicaron las banderas rojas o puntos de disparo, el diámetro de la perforación es de 2 y ½ pulgadas aproximadamente, la profundidad del hueco la determina el diseño del Proyecto.

• Cargue y tapada de posos

Una vez realizada la perforación de acuerdo a los parámetros técnicos establecidos, se deposita la fuente de energía denominada "SISMIGEL", se tapa el hueco con material especial, para garantizar el sello al momento de disparar la fuente de energía. Al igual que la profundidad de la perforación, la cantidad de "SISMIGEL" también la determina el diseño del Proyecto.

• Tendido o regada

En los sitios en donde se ubicaron las banderas blancas o puntos de Registro, se plantan en el terreno los sensores o Geófonos.

Se tienden a lo largo de las Líneas Receptoras, cables que van interconectados entre si y a su vez, estos van conectados a los Equipos de Registro.

• Registro

Se disparan controladamente cada una de las fuentes de Energía, generando con ello, una onda sonora dirigida hacia el centro de la tierra, la cual se propaga a través del subsuelo y al encontrar capas de densidad diferente, genera un rebote de onda hacia la superficie, allí es capturado por los sensores o Geófonos y transportado por los cables a los Equipos de Registro.

Con personal altamente calificado, equipos de alta tecnología y un efectivo control de ruidos se logra obtener información con excelentes estándares de calidad, que permite que los intérpretes puedan identificar la ubicación de las rocas que almacenan los Hidrocarburos, que son la finalidad de los programas de exploración sísmica

• Restauración

El Plan de restauración y abandono busca establecer las condiciones adecuadas para la recuperación y regeneración de las zonas perturbadas por las actividades de sísmicas. Dentro de esta etapa se consideran criterios de conservación física y biológica, con el propósito de dar cumplimiento a la normatividad ambiental vigente, esta fase se adelantan las siguientes labores:

Se recoge el material ubicado en las líneas tanto Receptoras como Salvos (banderas blancas y rojas, cintas plásticas, carteles de señalización) y se hace clasificación y disposición adecuada de este material.

Se restituyen a su estado original, las cercas intervenidas.

Se desmantelan los volantes o sitios alternos establecidos por la compañía para el alojamiento del personal que laboro en el desarrollo de las diferentes etapas del Programa de exploración Sísmica.

• Utilización de equipos

• Geófonos

Los geófonos son transductores de desplazamiento, velocidad o aceleración que convierten el movimiento del suelo en una señal eléctrica. Casi todos los geófonos empleados para la prospección sísmica en la superficie terrestre son del tipo electromagnético.

• Tipos de geófonos

• Geófonos electromagnéticos

Es un transductor de velocidad. El mismo consiste en una bobina suspendida de un sistema de resortes que se mueve en un campo magnético generado por un imán permanente. El sistema masa-resorte más sencillo de estudiar es el que no considera amortiguamiento del movimiento de la masa

• Geófonos capacitivos

Estos transductores proporcionan una señal proporcional al desplazamiento de la masa. Se puede construir un transductor capacitivo elemental con dos placas paralelas alimentadas con una tensión alterna opuesta y una tercera placa, solidaria a la masa móvil, situada entre ellas.

• Geófonos piezoeléctrico

Son transductores de aceleración. Una aceleración del suelo hacia arriba aumentará el peso aparente de la masa y en consecuencia subirá la presión que actúa en los cristales piezoeléctricos. Una aceleración del suelo hacia abajo disminuirá el peso aparente de la masa y en consecuencia la presión ejercida sobre las placas.

• Taladro portátil carey

Se puede adoptar el motor principal y el motor independiente para realizar la perforación automática. Se realiza el monitoreo a las condiciones de perforación. Además. Nuestro malacate tiene la transmisión de solo engranaje. Transmisión continuamente variable de dos velocidades. La transmisión mecánica es más fácil. La estructura de malacate es más sencilla y se reduce el volumen de todo el equipo. Así que el mantenimiento de equipo es más conveniente y el costo es menos.

• Taladro hidráulico oruga Track Drill

Equipo para perforación de roca, neumáticas e hidráulicas, montadas sobre orugas, para trabajar con martillo de fondo (DTH), martillo de superficie, cabezal.

Es un equipo que ha sido proyectado para un fácil mantenimiento y simple operación.

• Taladro hidráulico XDrill

Adaptado para quitar el corazón, barrenar, sondar, SPTProfundidad de base basada en 12.000 libras. Alzamiento [5.443 kilogramos]

• Líneas receptoras

• líneas Stack Array

En sísmica 2D, una forma natural de agrupar las trazas sísmicas pre-Stack es ordenar los datos en planos de offset común (Common Offset Gathers – COG). De igual manera, en sísmica 3D marina, los planos ordenados en offset quedan definidos por la geometría de registración y, generalmente, bien cubiertos en todo el volumen sísmico. En sísmica 3D terrestre, evidentemente, la distribución de offsets está dada por la geometría de registración, pero –a diferencia del 2D y el 3D marino– no existe un único modo natural de agrupar las trazas para formar los COG.

• Equipos de registros

• Hardware

• Teraflops de capacidad de proceso en el centro de procesado.

• Nodos (2 procesador Intel Xeon E5-2670 10 core, 1280 cores).

• Head Nodes (2 procesador Intel Xeon E5-2670 10 core).

• Head Nodes (2 procesador Intel Xeon E5-2670 10 core).

• Arreglo de almacenamiento para producción.

• Arreglo de almacenamiento para respaldo.

• Estaciones de trabajo (2 procesadores Intel Xeon E5-2670 10 Core).

• Servidor de Cintas (para cualquier dispositivo de cinta 3592E, 3590, 3490, LTO-4, DLT, 8 mm, etc.).

• Unidad de Procesamiento Gráfico (GPU) NVidia K10 (equivalente a 24576 Core).

• Estaciones de trabajo (2 procesadores Intel Xeon X5550 Quad Core).

• Estaciones de trabajo (2 procesadores Intel Xeon E5-2670 10 Core).

• Estaciones de trabajo portátiles (Intel Core 2 Duo T9600).

• Pantallas de alta definición 65'.

• Proyector de alta resolución.

• Cartucheras: unidades 3590, una unidad 3592, cartuchera 3490, una cartuchera LTO 4.

• Plotter.

• Software

Software de vanguardia para procesado e interpretación en tiempo y profundidad.

• Sofware Paradigm es el mayor desarrollador de soluciones de software habilitadas para la industria de petróleo y gas mundial.

• Kismet from Kelman, ECHOS (Suite completa). Estas herramientas tecnológicas son usadas para el procesamiento de datos sísmicos 2D y 3D en tiempo y en profundidad, marinos y terrestres, multicomponente, iluminación y estudios de trazados de rayos.

• Kingdom Advanced para interpretación y procesos especiales (AVO, AVA, etc.).

• SKUA para modelado sísmico.

• EPOS para interpretación sísmica, sismo facies, extracción de atributos, AVO, etc.

• RTM para migración en profundidad.

• Petrel and Techlog para análisis de reservas y petrofísicos.

• Linux (Red Hat Enterprise Linux) (Nodos y estación de trabajo).

• Requisitos para desarrollar el proceso de exploración sísmica

• a) Cuando la actividad se va a desarrollar en territorio de grupos étnicos (indígenas o afrodescendientes), se debe surtir los procesos de consulta previa, como lo establece el Convenio 169 de la Organización Internacional del Trabajo – OIT-, ratificado por Colombia mediante la Ley 21 de 1991. Este proceso es coordinado por la Dirección de Etnias del Ministerio del Interior y de Justicia.

• b) Se deben obtener los permisos de aprovechamiento de los recursos naturales (forestal, agua, vertimientos entre otros), ante la Corporación Autónoma Regional -CAR-.

• c) La compañía ejecutora del proyecto, debe explicar a la comunidad de manera clara y precisa, las actividades que quiere desarrollar. Si el proyecto pasa por predios privados, se deben obtener los permisos de servidumbre y realizar las compensaciones

Conclusión

La exploración sísmica ha tenido un gran impacto en la vida humana, ya que esta ciencia ha permitido encontrar muchos recursos que son explotados por el hombre para luego transformarlos y convertirlos en productos útiles y provechosos para su desarrollo y bienestar.

Ha permitido crear nuevas y mejores técnicas e instrumentos, facilitando el descubrimiento de materiales radiactivos de alto nivel productivo.

Jean piere García flores

Actualmente, cada ciencia se preocupa por presentar sus deducciones de los fenómenos que estudia por medio de métodos o sistemas cada vez más precisos. De allí que los métodos de exploración se perfila como una ciencia de gran confiabilidad, debido a que cada instante se ve influenciada por los avances de gran número de ciencias con las cuales se relaciona.

Armando Piña Vásquez

Bibliografía

https://www.radionacional.co/noticia/explotaci-n-petrolera-vs-medio-ambiente-c-mo-lograr-el-equilibrio

file:///F:/para_ninos.pdf

file:///F:/Reduccion.pdf

http://exploracionsismica.blogspot.pe/

http://www.petrotecnia.com.ar/febrero12/sin/Reduccion.pdf

https://es.wikipedia.org/wiki/Ge%C3%B3fono

Anexo

Fase Pre-Operativa

Fase en el campo

Topografía y trocha

Perforacion

Cargue y tapa de posos

Tendido o regada

Restauración

Dedicatoria

Dedico este trabajo presente a las personas a quienes les llegue el trabajo realizado, en especial a la profesora Judith Soplín Ríos, del cual por su presión nos hizo realizar este trabajo monográfico del cual a mí me gustó el interés acerca de lo que es la exploración sísmica.

Jean Piere

El tema de la exploración sísmica es de interés para mí y de seguro el interés de muchas personas y dedico este trabajo en especial a la profesora Judith Alejandrina Soplín Ríos y a mis padres que con sus apoyos este trabajo se llevó a cabo.

Armando

AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO

UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU

FACULTAD: CIENCIAS E INGENIERIA

CARRERA: INGENIERIA CIVIL

SAN JUAN –IQUITOS

2017

Docente.

Dra. Judith Alejandrina Soplin Rios.

Autor:

Garcia Flores Jean Piere.

Piña Vazquez Armando.