1. Objetivos de la técnica empleada.
Ilustrar mediante el tipo de configuración marina establecido, el procedimiento de un análisis y atenuación del ruido. 2. Conceptos básicos de la técnica empleada. -
Ruido sísmico: Se define como toda perturbación que distorsiona la señal sísmica original.
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Traza sísmica:
Una traza sísmica es un registro de amplitudes vs tiempos de arribo
(llamado también tiempo doble). -
Ruido aleatorio:
Es aquel ruido que no tiene correlación de traza a traza y cuyas
amplitudes no pueden ser predichas. Los ruidos aleatorios incluyen ruido instrumental, el movimiento termal de los electrones del equipo de adquisición y maquinaria como compresores en el barco sísmico. -
Reflexiones múltiples:
Las reflexiones múltiples son energía que se refleja más de una
vez en cualquier estrato del subsuelo marino. Normalmente estas son interpretadas de manera errónea como reflexiones primarias. -
Reverberaciones:
Son reflexiones múltiples que se presentan en lo levantamientos
sísmicos marinos, en este caso la onda acústica se reflejara varias veces entre la superficie del agua y el suelo marino, antes de ser registrada por los receptores, la presencia de este fenómeno está asociado a las partículas coloidales. La reverberación va a ser una señal entrampada entre la superficie del agua y el subsuelo marino. -
Prospección sísmica marina: La
prospección sísmica marina es una herramienta de
investigación poderosa, ya que con ella se puede explorar el subsuelo marino mediante ondas sísmicas, desde los primeros metros del terreno (sísmica de alta resolución o sísmica superficial) hasta varios kilómetros de profundidad (sísmica profunda). -
Tipos de configuración marina:
Profundas:
La configuración Marina Profunda se usa para exploraciones realizadas
en profundidades mayores a 300mts. La tecnología a utilizar actualmente son: Sensores Remotos, Modelado Geoquímica, Métodos Potenciales, Sísmica 3D y 4D, Sísmica multicomponente, Estudios AVO y AVA, y modelado Geológico; sin olvidar áreas como la robótica para una mejor exploración de yacimientos a profundidades de mas de1000mts de1000 mts del tirante de agua.
Someras:
La configuración Marina Somera se usa para exploraciones que van desde
profundidades con respecto al mar entre 30mts y 100mts. La técnica consiste en lazar al agua las boyas de posicionamiento separadas a cierta distancia de los receptores para que posteriormente a gabarra portadora de la fuente de energía se ubique a una distancia preestablecida para generar la onda acústica que va a interactuar con las diferentes interfaces del suelo marino
Costeras:
La configuración Marina Costanera se combinan las líneas sísmicas
marinas con las terrestres, cuyo posicionamiento puede definirse en forma clásica o con GPS. La profundidad es hasta unos 30mts y por ende se utiliza un barco de poco calado. -
Filtro pasa banda: tiene
como finalidad dejar pasar la señal en una banda limitada de
frecuencias de manera que se aceptan las frecuencias en el rango de interés para la sísmica y se rechazan aquellas frecuencias fuera de este rango. -
Transformada Slant-Stack: Consiste
en la suma de amplitudes de los datos sísmicos a
través de rectas, la suma sobre cada una de estas rectas se muestra como una sola amplitud en el espacio τ– p. 3. Descripción de la técnica empleada.
La adquisición sísmica marina se lleva a cabo con un barco sísmico (su grado de calado va a depender de la configuración marina escogida), el cual cuenta con hidrófonos (sensores) dispuestos en grupos (canales) separados una cierta distancia. Estos grupos se encuentran dispuestos en un cable (cable de bahía), desplegado en la parte trasera del barco. El barco cuenta también con una fuente de ondas acústicas (Air-guns), así como cabinas de control desde donde se monitorea el óptimo funcionamiento de todo el equipo. Conforme el barco se mueve en una dirección, la fuente genera ondas acústicas cada cierto intervalo de distancia; las ondas se reflejan y se refractan en cada interface; las ondas reflejadas son registradas y así se logra obtener información del subsuelo a lo largo de una “Línea Sísmica”.
La atenuación del ruido sísmico se realiza por medio de varias etapas Datos sísmicos sin procesar Asignación de coordenadas y edición de trazas. Atenuación de ruidos lineales.
Se puede atenuar mediante controladores de ganancias y filtros pasa banda. Puede ser usado: -Filtros f-k (frecuencia-nro. de onda): es útil para eliminar el ruido coherente que presenta una tendencia lineal. El filtro se basa en la transformada de Fourier 2D de los datos sísmicos. -Transformada Slant-Stack: Otra forma de atenuar los ruidos Lineales, se basa en una transformada de la señal del espacio t-x (tiempo – distancia) al espacio τ-p (Intercepto de la recta con el eje del tiem o s - Inversa de la Velocidad s/m .
Deconvolucion
Se extrae de los datos sísmicos la onda generada por la fuente, quedando así solo las reflexiones primarias y múltiples en los datos.
Supresión de reflexiones múltiples
Transformada Parabólica de Radón: La Transformada Parabólica de Radón se utiliza para suprimir las reflexiones múltiples; esta consiste en llevar los datos sísmicos del espacio t-x al espacio τ-p, pero a diferencia de la transformada Slant Stack, esta vez se suman amplitudes a lo largo de Parábolas.
Migración
Apilamiento
Sección sísmica procesada
4. Instrumentos geofísicos empleados en el área de prospección
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Hidrófonos.
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Cables de bahía.
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Geofonos (en líneas sísmica terrestre).
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Barcos calados (el grado de calado va a depender del tipo de configuración).
5. Instrumentos geodésicos empleados.
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Posicionamiento satelital a través de técnicas GPS.
6. Variables geológicas consideradas (geología local-regional).
El océano no es un cuerpo de agua silencioso sino que tiene numerosas fuentes acústicas, algunas fácilmente identificables y otras no, algunas naturales y otras de origen antropogénico. Algunas fuentes naturales identificadas son: vientos, olas y rompientes de olas, burbujas de aire en la columna de agua, corrientes y turbulencia, actividad sísmica (movimiento de placas), lluvia, hielo y vida marina. Es importante tener información previa del sitio donde vamos a llevar a cabo el proyecto, se debe conocer la batimetría, marea, clina, partículas coloidales, corrientes submarinas, perforaciones o trabajos realizados si existen, imágenes fotografías aéreas, entre otros. 7. Variables geofísicas medidas y calculadas. Medidas en campo
Tiempo Distancia
8.
Variables geodésicas consideradas.
Posición.
Calculadas
Profundidad y volumen Velocidad
. 9. Cuál es la importancia, características y en que consiste la técnica empleada
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Importancia: La atenuación del ruido sísmico es muy importante, porque al no ser suprimidos llevan a la mala interpretación de una sección sísmica y en consecuencia tomar malas decisiones que afecten al proyecto en términos de costos y tiempo.
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Característica:
El Procesamiento de atenuación del ruido es riguroso.
Considera purificar el resultado, inicialmente obtenido, por medio del uso de filtros.
Existen dos formas de atenuación del ruido, bien sea con instrumentos directamente colocados en los hidrófonos, los cuales son sensibles a ciertas frecuencias o modelos matemáticos que permiten el filtraje de la onda necesitada.
La atenuación del ruido marino se enfoca en el análisis de las amplitudes y frecuencias registradas, por medio de los diferentes filtros.
El procesamiento de datos involucra la aplicación de controladores de ganancias por secciones de tiempos específicos.
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Consiste: Una vez que se tienen los datos sísmicos en su correcto posicionamiento (Asignación de coordenadas) y luego de eliminar los llamados “bad shots”; se atenúan los ruidos Lineales. El siguiente paso es la llamada “Deconvolución” en la cual se extrae de los datos sísmicos la onda generada por la fuente, quedando así solo las reflexiones primarias y múltiples en los datos. A continuación se suprimen las reflexiones múltiples y luego se migran las reflexiones primarias a sus correctas posiciones en la llamada “Migración”. Finalmente se lleva a cabo un “apilamiento” de los datos migrados, obteniendo como resultado final una sección apilada.
10. Ventajas y desventajas de la técnica empleada. -
Ventajas:
Los diferentes tipos de filtraje ofrecen el mismo resultado final, atenuar el ruido.
Permite purificar la data de las ondas no requeridas.
Las variables procesadas podrán ser la frecuencia o la amplitud.
Atenuación del ruido directa, por medio de filtros instrumentales (pasa banda) o atenuación post-registro, a través de modelos matemáticos.
Mejora la relación señal-ruido.
Mejora la resolución del subsuelo.
El análisis de ruido sísmico permite hacer una limpieza y obtener todas las ondas reflejadas resultantes.
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Desventajas:
Procesamiento detallado y riguroso para obtener un buen producto final.
Interpretación engorrosa.
Un mal procesamiento lleva a interpretaciones erróneas.
Introducción.
La prospección marina se basa en el análisis e interpretación de las ondas sísmicas que penetran las diferentes fases del subsuelo del fondo marino, pero aunado a esto se consideran las ondas acústicas en el medio marino, que al ser registradas igualmente por los hidrófonos, influyen en la interpretación del producto final. Éste tipo de influencia se llama ruido marino, que junto con otros como: vientos, olas, rompientes de olas, burbujas de aire en la columna de agua, corrientes, turbulencia, actividad sísmica (movimiento de placas), lluvia, hielo y vida marina perturban el registro de la onda; por lo tanto al distorsionarse la naturaleza de la onda se amerita la implementación de filtros. El procesamiento de datos, en la prospección marina es riguroso, porque influyen diversas variables que deben ser controladas o cuantificadas, que permitan purificar las mediciones y se generen resultados de correctos. La atenuación del ruido entonces se basa en la aplicación de los diferentes filtros empleados, para minimizar las perturbaciones que distorsionan la data y por consecuencia influyen en la óptima interpretación de lo obtenido.
Conclusión y recomendaciones.
Un resultado idóneo implica la selección de un filtraje adecuado, por lo tanto esto se relaciona directamente con la atenuación del ruido que se debe lograr para obtener lo mas purificado posible el producto final a interpretar y generar fuentes de información confiable acerca de lo que se encuentra en el subsuelo. La atenuación del ruido sísmico en las prospecciones marinas requiere del control adecuado de las variables externas al medio de estudio, pues los ruidos coherentes presentas propiedades características en cuanto a su frecuencia. El ruido ambiente en el mar depende del viento sobre una amplia banda de frecuencias desde 1 Hz a por lo menos 100 kHz. Por debajo de los 10 Hz, las interacciones entre las olas dominan los mecanismos de generación de ruidos. En el resto de las frecuencias, las contribuciones principales corresponden al movimiento de burbujas en la columna de agua. Sonidos de esta naturaleza, se correlacionan bien con la velocidad del viento (y la altura de las olas). Las lluvias contribuyen hasta con 35 dB (100 Hz a 20 kHz) al ruido ambiente del mismo modo que los movimientos sísmicos y los truenos. Estos últimos contribuyen en la banda de 50 a 250 Hz, con hasta 15 dB. Los primeros pueden adicionar unos 30-40 dB en la banda de 5 a 20 Hz, aunque la energía se distribuye sobre un rango más amplio de frecuencias. Es importante considerar que, aunque se trate de minimizar el ruido presente en las observaciones, no se estará exento de ruidos aleatorios al no ser controlados por su variabilidad en el tiempo. De forma general se sugiere la selección adecuada del filtro a implementar, dependiendo del propósito requerido y evaluar las posibles variables que provoquen ruido coherente o aleatorio. También se debe considerar, al momento del procesamiento de los datos la supresión de las reflexiones múltiples y reverberaciones que afectan la interpretación de los resultados. Bibliografía. -
ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL y SOCIAL PREVIO A LA PROSPECCIÓN SISMICA COSTA AFUERA, Por EZCURRA & SCHMIDT S.A. Marzo 2012 http://www.santacruz.gov.ar/ambiente/audiencia_publica/prospeccion_flancos_eys/estudio/C ap%20VIII%20-%20Evaluaci%C3%B3n%20de%20Impactos.pdf.
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“OPTIMIZACIÓN EN LA SECUENCIA DE PROCESAMIENTO DE DATOS SÍSMICOS MARINOS”. Por: Pablo Eduardo Jiménez Coral. https://compinformatidf.files.wordpress.com/2011/12/informe-de-sufuciencia-pj.pdf
Republica Bolivariana de Venezuela Ministerio del poder popular para la educación Universidad del Zulia Facultad de ingeniería Cátedra: Métodos Sísmicos de Exploración
Atenuación del ruido Sísmico en la prospección sísmica marina.
Alumnas: Abreu Lilibeth CI 20657517 Márquez Luisana CI 22452860
Maracaibo, Febrero 2017
