Análisis de velocidad
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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 | 3 |
| DOI | http://dx.doi.org/10.1190/1.9781560801610 |
| ISBN | 9781560801481 |
| Store | SEG Online Store |
La La ecuación de onda rige la propagación de las ondas sísmicas. Debido a las dificultades matemáticas inherentes a la ecuación de onda exacta, a menudo se utilizan en su lugar conceptos más simples. Uno de ellos es el principio de Fermat, que permite reducir la propagación de las ondas al estudio de trayectorias de rayos que tienen tiempos de propagación mínimos. Como consecuencia del Principio de Fermat, en una interfaz entre dos medios, la trayectoria de rayos se curva de acuerdo con la Ley de Snell.
En la sismología de reflexión, tenemos dos magnitudes igualmente importantes: los tiempos de los eventos reflejados y las velocidades de las ondas sísmicas a medida que viajan a través de la Tierra. El conocimiento de esas magnitudes nos permite determinar la profundidad de los horizontes de reflexión.
Las ondas sísmicas se propagan a velocidades que dependen del medio. La suposición de que la velocidad es la misma para dos formas del mismo tipo de roca, como dos formaciones de arenisca, generalmente no es válida. La velocidad sísmica en diferentes tipos de arenisca puede variar en un amplio rango. Cada nueva capa de roca atravesada por la onda sísmica tiene su propia velocidad característica. El desafío para el geofísico es determinar esas velocidades. Generalmente, la velocidad aumenta con la profundidad, aunque ocasionalmente pueden existir capas en las que se produce una disminución de la velocidad (o una inversión de la velocidad).
Los métodos de procesamiento sísmico deben tener en cuenta el hecho de que la velocidad de las ondas cambia a medida que las ondas viajan a través de la Tierra heterogénea. Debido a que la velocidad depende de la posición de una onda en un volumen subterráneo dado, se debe determinar una función de velocidad que dependa de las coordenadas espaciales. Si x e y son las dimensiones horizontales y z es la dimensión vertical, entonces $ v\left(z\right) $ denota una función de velocidad en una dimensión, $ v\left(x{\rm {,\ }}z\right) $ en dos dimensiones y $ v\left(x{\rm {,\ }}y{\rm {,\ }}z\right) $ en tres dimensiones.
la estimación de la velocidad se refiere a la búsqueda de valores empíricos para la función de velocidad. Un método para medir la función de velocidad v(z) es realizar mediciones en un pozo o pozo petrolero existente. Se baja al pozo un instrumento que consiste en un generador de pulsos sísmicos con dos detectores adjuntos separados por una distancia fija. Esta distancia fija es del orden de unos pocos metros o menos. A medida que el instrumento se retira gradualmente del pozo, los cambios en el tiempo de tránsito a lo largo de la distancia fija entre los dos detectores se registran como una curva continua. Esta curva se conoce como registro de velocidad continua (CVL) o registro sónico. La velocidad de onda sísmica es el recíproco del tiempo de tránsito del intervalo.
Las velocidades obtenidas a partir de los CVL son razonablemente representativas de las velocidades de las ondas sísmicas a través de las formaciones correspondientes, aunque esa correspondencia no es en absoluto exacta. Las diferencias surgen de varias causas. Entre ellas está la invasión de una formación porosa por el fluido de perforación, de modo que la velocidad no es representativa de la velocidad real de la formación. Las discrepancias también resultan de los efectos geométricos del pozo, así como del hecho de que las frecuencias de exploración sísmica son sustancialmente inferiores a las empleadas para registrar los CVL.
Para aclarar estas discrepancias, se pueden utilizar varios métodos. Un método es el uso de disparos de control. Un disparo de control utiliza una fuente de superficie y un detector en el fondo del pozo. El tiempo registrado para el disparo de control se puede comparar con el tiempo total de viaje obtenido al integrar (en el fondo del pozo) los tiempos de tránsito de intervalo en la CVL. Un método mejor pero más costoso es el VSP.
En muchos casos, es necesario estimar las velocidades del subsuelo mediante mediciones limitadas a la superficie, ya que no siempre es fácil acceder a los pozos. En tales casos, se deben utilizar los datos sísmicos reales para estimar las velocidades. Un método bien establecido realiza estimaciones considerando las diferencias de tiempo para el mismo evento tal como es recibido por una matriz lateral de detectores. Cualquier estimación de este tipo siempre depende de un supuesto "ceteris paribus" (manteniendo todo lo demás constante).
Las computadoras pueden determinar velocidades realizando cálculos basados en muchas relaciones intrincadas de tiempo-distancia, y los resultados pueden presentar la velocidad empírica como una función del tiempo de viaje (o profundidad) en una pantalla llamada "espectro de velocidad" (Taner y Koehler, 1969[1]). Las velocidades empíricas determinadas de esta manera se denominan velocidades de apilamiento, y el problema es entonces relacionar esas velocidades con una relación matemática a partir de la cual se puedan estimar los espesores y velocidades de las capas del subsuelo.
Referencias
- ↑ Taner, M. T., y F. Koehler, 1969, Velocity spectra-digital computer derivation and applications of velocity functions: Geophysics, 34, 859–881.
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También en este capítulo
- El método de sísmica de reflexión
- Interpretación sísmica
- Porosidad
- Pérdida por absorción y transmission
- La equación de onda
- Velocidad de onda
- Tomografía sísmica
- Coherencia
- Apéndice C: Ejercicios
Vínculos externos
| find literature about Velocity analysis - book/es |
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