Introduccion - Capítulo 1
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| Series | Geophysical References Series |
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| Title | Digital Imaging and Deconvolution: The ABCs of Seismic Exploration and Processing |
| Author | Enders A. Robinson and Sven Treitel |
| Chapter | 1 |
| DOI | http://dx.doi.org/10.1190/1.9781560801610 |
| ISBN | 9781560801481 |
| Store | SEG Online Store |
The whispering waves were half asleep, The clouds were gone to play. And on the bosom of the deep The smile of Heaven lay. - Percy Bysshe Shelley
La primera perforación petrolera en alta mar en Texas se realizó a lo largo de Goose Creek, 21 millas al sureste de Houston, en la bahía de Galveston. En 1903, John I. Gaillard notó que salían burbujas a la superficie del agua. Con una cerilla, confirmó que las burbujas eran gas natural, un fuerte indicio de depósitos de petróleo. El pozo de descubrimiento fue perforado y encontró petróleo el 2 de junio de 1908, a 1600 pies. En 1916, un pozo en Goose Creek encontró un manantial de 10.000 barriles por día (bbl/día) a una profundidad de 2017 pies (Figura 1). Inicialmente, ese pozo produjo 8000 bbl/día. La comunidad cambió de la noche a la mañana cuando los hombres se apresuraron a obtener arrendamientos, construir torres de perforación y perforar pozos. En dos meses, el pozo se estabilizó a 300 bbl/día. El pozo más grande del campo fue Sweet 16, que se llenó el 4 de agosto de 1917, con un flujo de 35.000 barriles por día desde una profundidad de 3050 pies. Este pozo permaneció fuera de control durante tres días antes de que la cuadrilla pudiera cerrarlo.
El campo de Goose Creek se encuentra sobre un domo de sal profundo con capas superpuestas ligeramente arqueadas. Cuando un huracán azotó el campo en 1919, el campo petrolífero de Goose Creek sufrió enormes daños materiales. Los vientos relativamente suaves de 39 mph del huracán destruyeron más de 1450 torres de perforación de petróleo.
En el momento de los descubrimientos de Goose Creek, el equipo adecuado para encontrar nuevos yacimientos de petróleo incluía una brújula Brunton, un manual de estadios K&E con el bastón de Jacob, una vara estadística de 7 pies, un pequeño martillo de albañil y, por supuesto, un par de fósforos.
[[file:Ch01_fig1.png|thumb|Figure 1. Manantial en Goose Creek en 1916. De los archivos de la Escuela de Minas Krumb.
En cambio, este libro proporciona las bases de los métodos de procesamiento de imágenes geofísicas que se utilizan hoy en día para descubrir y ampliar los yacimientos petrolíferos. El "procesamiento de señales digitales" es la herramienta fundamental que se utiliza. Una señal puede ser analógica (con tiempo continuo) o digital (con tiempo discreto). Una onda sísmica que viaja por la tierra es una señal analógica, pero se registra como una señal digital. Un reloj de agua (de la antigüedad) es un cronómetro que funciona mediante un flujo regulado de agua en un recipiente. Un reloj de arena es un cronómetro que funciona mediante un flujo regulado de arena en un recipiente. Ambos relojes dependen de un medio que fluye hacia abajo a través de un agujero. Según los sentidos humanos, el agua es continua y la arena es discreta. En consecuencia, un reloj de agua es analógico y un reloj de arena es digital. Cada mota de agua representa un instante en el tiempo continuo. Cada grano de arena representa un instante de tiempo discreto.
Existen dos formas generales de transferir energía mecánica de un lugar a otro: (1) el paso de materia de un lugar a otro y (2) el paso de energía a través de un medio material de tal manera que el medio permanece esencialmente inalterado después de la transferencia. La primera forma se puede lograr mediante acciones como patear un balón de fútbol. La segunda forma se logra mediante una "onda mecánica viajera", como una onda sísmica. Para que exista una onda de este tipo, debe haber una fuente de perturbación, un medio que pueda ser perturbado y alguna conexión física a través de la cual las partículas adyacentes en el medio puedan influirse entre sí.
Las ondas sísmicas viajan a través de las capas rocosas de la Tierra. Una fuente de energía hace que una partícula de roca inicial oscile alrededor de su posición de equilibrio. Esta oscilación comienza a empujar y tirar de la segunda partícula para que oscile alrededor de su posición de equilibrio. De esta manera, la energía se transfiere de la primera partícula a la segunda partícula. A su vez, la oscilación de la segunda partícula hace que la tercera partícula de roca oscile alrededor de su posición de equilibrio. Nuevamente, se produce la transferencia de energía. Este proceso continúa consecutivamente. Cada partícula individual actúa para desplazar a la partícula adyacente para que también comience a oscilar. De esta manera secuencial, una perturbación viaja a través del medio y, por lo tanto, transporta energía cinética.
Dos tipos básicos de ondas son las ondas "longitudinales" y las ondas "transversales". Las ondas longitudinales también se conocen como ondas "de compresión" u ondas "primarias" (P). Las ondas transversales también se conocen como ondas "de corte" u ondas "secundarias" (S). En una onda longitudinal, las partículas oscilantes del medio se desplazan en paralelo a la dirección de propagación (es decir, la dirección de transmisión de energía) de la onda. En una onda transversal, las partículas se desplazan en una dirección perpendicular a la dirección de propagación. Las "ondas sísmicas" se dividen en dos grandes categorías: (1) "ondas corporales", que viajan a través del cuerpo del medio, y (2) "ondas superficiales", que viajan cerca de la superficie.
Las ondas sísmicas pueden ser longitudinales o transversales. Las ondas mecánicas transversales requieren un medio rígido (como una roca) para transmitir su energía. Un fluido (ya sea líquido o gas) carece de la rigidez necesaria. Por lo tanto, las ondas sonoras transmitidas por el aire y las ondas oceánicas transmitidas por el agua son ondas longitudinales. Además de las ondas mecánicas, existen las "ondas electromagnéticas". Estas ondas pueden viajar a través de un medio material, como el vidrio, pero también pueden viajar a través del vacío, como en el espacio exterior. La luz del sol es el tipo de onda electromagnética más conocido. Todas las ondas electromagnéticas son transversales.
Los fenómenos que nuestros ojos perciben como luz y nuestros oídos como sonido se propagan como movimiento ondulatorio. Ese movimiento no ocurre en una superficie bidimensional, como el plano formado por la parte superior de un estanque en calma, sino en un espacio tridimensional. Muchas de las propiedades del movimiento ondulatorio se pueden entender estudiando las ondas conocidas que viajan en una masa de agua. Las ondas de agua producidas por una piedra arrojada al suelo se mueven en anillos circulares a una velocidad constante. Esa velocidad de onda se denomina velocidad de propagación y se denota por "v". Las propias ondas tienen crestas y valles: puntos en los que el nivel del agua se eleva y puntos en los que el nivel desciende. La superficie del agua ondula rítmicamente entre crestas y valles. La distancia entre crestas sucesivas o entre valles sucesivos se denomina "longitud de onda" y generalmente se denota con la letra griega . A medida que las ondas pasan por un punto fijo en la superficie del agua, provocan un movimiento vertical hacia arriba y hacia abajo del agua en ese punto determinado. Este movimiento ascendente y descendente se repite en el tiempo de manera periódica. El número de veces por segundo que se repite el movimiento ascendente y descendente se denomina "frecuencia" de la onda y se denota por "f". A continuación, examinaremos en detalle matemático tres aspectos fundamentales del movimiento ondulatorio:
1) the velocity v with which the wave travels, or propagates
2) la distancia entre crestas (o entre valles) - es decir, la longitud de onda
3) la frecuencia "f" con la que el medio pulsa hacia y desde
El "período T" es el tiempo que tardan dos crestas (o valles) de onda sucesivas en pasar un punto fijo. Para una onda sinusoidal, se cumple la siguiente relación:
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También en este capítulo
- Frentes de ondas y trayectoria del rayo
- Solución de D'alembert
- Ondas unidimensionales
- Ondas sinusoidales
- Velocidad de fase
- Pulsos de ondas
- Sismología geométrica
- La velocidad de la luz
- Principio de Huygens
- Relexión y refracción
- Teoria del rayo
- Principio de Fermat
- Principio de Fermat y reflexión y refracción
- Difracción
- Analogía
- Apéndice A: Ejercicio
Vínculos externos
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