Datos generales de la asignatura. Horas estimadas de dedicación a la asignatura. Horas programadas de docencia en aula y campo

Transcripción

1 Datos generales de la asignatura Nombre de la asignatura: Sísmica de reflexión: procesado e interpretación Profesor coordinador: Beatriz Benjumea Otros profesores involucrados en la docencia: Josep Oriol Ferrer Departamentos y universidades participantes: Geodinàmica i Geofísica (Universidad de Barcelona) Créditos ETCS: 5 ECTS Horas estimadas de dedicación a la asignatura Horas totales: 125 horas Docencia presencial (33,3%): 41,6 horas Docencia dirigida y/o tutelada (33,3%): 41,6 horas Trabajo autónomo (33,3%): 41,6 horas Horas programadas de docencia en aula y campo Horas de teoría: 28 horas Horas prácticas en laboratorio, aula o campo: 16 horas Objetivos de aprendizaje de la asignatura El objetivo formativo o de aprendizaje de esta materia es el de desarrollar los conocimientos y competencias necesarias que permitan a los estudiantes abordar el uso de las técnicas, metodologías y procedimientos que se utilizan en el procesado e interpretación de la sísmica de reflexión que se consideran básicos en el ejercicio la mayor parte de las actividades de caracterización geológica y geofísica de cualquier reservorio enterrado. Se trata tanto de afianzar como proporcionar nuevas conocimientos y competencias en el campo de la sísmica de reflexión que satisfagan las exigencias más avanzadas del mundo de la investigación y profesional. En este sentido, el programa de la materia está diseñado para que los estudiantes alcancen el nivel suficiente para procesar e interpretar datos sísmicos de reflexión. Para ello, tanto las sesiones prácticas de procesado como de interpretación se realizarán utilizando programas informáticos ampliamente utilizados en la industria (Promax de Landmark y The Kingdom Suite de Seismic Micro-Technology respectivamente). Referidos a conocimientos: Conocer los diferentes pasos o fases de la adquisición, procesado e interpretación de los datos de sísmica de reflexión Conocer la influencia de estos pasos en la resolución de la imagen del reservorio Conocer las técnicas de conversión de tiempo a profundidad Conocer los métodos existentes para obtener parámetros físicos de los reservorios a partir de los métodos sísmicos Conocer las principales geometrías resultantes de los procesos geológicos básicos detectables mediante sísmica de reflexión Referidos a habilidades, destrezas:

2 Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo. Saber obtener, organizar, manipular y discutir la información necesaria para resolver un problema en el ámbito de la composición, estructura y comportamiento de las unidades geológicas sedimentarias tanto a nivel regional como a escala de reservorio. Esta capacidad se traduce, no sólo en saber afrontar problemas referidos a la recopilación y análisis de datos, sino también en los relacionados con la síntesis crítica de datos e informaciones procedentes de fuentes muy diversas y de diferente valor Saber predecir y, en su caso, controlar la evolución de situaciones complejas mediante el desarrollo de nuevas metodologías de trabajo adaptadas al ámbito científico/investigador en el que se desarrolle su actividad Evaluar críticamente la investigación actual que se está llevando a cabo en el campo de la exploración, caracterización y gestión de los reservorios sedimentarios Conocer y aplicar los conocimientos, métodos y técnicas de trabajo necesarios para comprender las características litológicas, geométricas y evolutivas de un reservorio sedimentario tanto a escala microscópica como regional o planetaria Saber clasificar y analizar los materiales y estructuras presentes en las rocas sedimentarias y conocer su evolución de acuerdo con las variables físicas y químicas Comprender de manera sistemática los fundamentos matemáticos, físicos y geológicos que son relevantes para la Geofísica Adquirir una visión crítica de los contextos geológicos apropiados para utilizar las diferentes técnicas geofísicas y geológicas Preparar, procesar, interpretar y presentar los datos geológicos y geofísicos utilizando las técnicas cualitativas y cuantitativas apropiadas, así como los programas informáticos y las destreza para la resolución de problemas numéricos basados tanto en técnicas computacionales como analíticas Disponer de las destrezas (conocimientos, técnicas y metodologías) básicas para entender los sistemas petroleros, prospectar potenciales reservorios subterráneos capaces de almacenar diferentes tipos de fluidos (gas, CO2, agua, etc), y evaluar su comportamiento Programación de la asignatura Sesiones teóricas procesado: Tema 1.- Introducción de los métodos sísmicos. Sísmica de reflexión: Aplicación a la caracterización de reservorios (sedimentarios y no convencionales) y fluidos presentes (gas, hidrocarburos, agua). Escalas de estudio. (1 hora). Tema 2.- Adquisición de datos de sísmica de reflexión. Sensores sísmicos (geófonos, hidrófonos), fuentes sísmicas, sistemas de adquisición (conversor A/D). Tema 3.- Diferencias entre sísmica en tierra y marina. Configuración 2D y 3D de adquisición de datos. (1 hora). Tema 4.- Fundamentos físicos de la propagación de ondas sísmicas. Ecuación de ondas, esfuerzo y deformación. Tipos de ondas. Rayos y frentes de ondas. Ley de Snell. Módulos elásticos. Velocidad de propagación de las ondas

3 internas. Factores que afectan a la amplitud de la señal reflejada: ecuaciones de Zoeppritz, absorción, divergencia geométrica. Resolución horizontal y vertical. (2 horas). Tema 5.- Procesado de datos sísmicos de reflexión. Técnica CMP. Geometría. Corrección de amplitud. Introducción de la transformada de Fourier. Filtros 1D en el dominio del tiempo y frecuencia. Principios básicos de operaciones en el dominio del tiempo: convolución, deconvolución, correlación, autocorrelación. Transformadas 2D y filtros 2D. (2 horas). Tema 6.- Análisis de velocidad. Técnica de semblanza. Corrección NMO. Stack. Diferencias entre secciones de offset común y secciones stack. Introducción al procesado de datos sísmicos con configuración 3D. (2 horas). Tema 7.- Introducción a las técnicas de migración. Objetivo de la migración. Migración poststack. (2 horas). Tema 8.- Introducción a las técnicas de migración prestack (PSTM y PSDM). Optimización de la imagen sísmica en zonas de estructura compleja (2 horas). Tema 9.- Conversión de tiempo a profundidad (1 hora). Tema 10.- Caracterización física del reservorio a partir de los datos de sísmica de reflexión (1 hora). Sesiones prácticas de procesado: Práctica 1.- Introducción del software de procesado de datos. Familiarización con conceptos de geometría y procesado de datos. Visualización, ordenación, edición de trazas y filtros. Diferencias entre datos de tierra y marinos (2 horas). Práctica 2.- Deconvolución y filtros 2D. Estáticos (2 horas). Práctica 3.- Análisis de velocidad, corrección NMO (2 horas). Práctica 4.- Realización de stacks a partir de datos de tierra y marinos (2 horas). Sesiones teorico-prácticas de interpretación: Tema 1.- Introducción a las técnicas de interpretación sísmica. Principios básicos de la estratigrafía sísmica (tipos de terminaciones laterales de reflectores, geometrías y facies sísmicas) Principios de la interpretación sísmica (1 hora). Tema 2.- Estilos estructurales en diversos contextos tectónicos (extensivos, compresivos, inversión tectónica, strike-slip, tectónica salina) (3 horas). Tema 3.- Introducción a las diversas opciones de programarios comerciales y libres de interpretación sísmica. Ventajas e inconvenientes. El formato SEG- Y. Control de calidad de los datos sísmicos. Lectura y adecuación de datos sísmicos (3 horas). Tema 4.- Introducción al programario de interpretación sísmica The Kingdom Suite. Carga de datos sísmicos. Corrección de misties y balanceado de amplitudes (1 hora). Tema 5.- Navegación básica en un proyecto 2D. Ajuste de las opciones de visualización del programa: cambios de escala vertical y horizontal; cambios en la orientación del perfil y en la polaridad sísmica; escalas de color en la visualización (1 hora). Tema 6.- Interpretación de datos sísmicos 2D: horizontes. Técnicas de picking. Polígonos de correlación. Flattening. Construcción de grids a partir de los horizontes interpretados (2 horas). Tema 7.- Interpretación de datos sísmicos 2D: fallas. Variación de la geometría de las estructuras sísmicas en función de la orientación de los cortes: la tridimensionalidad de las estructuras. Análisis estructural de los datos

4 sísmicos. Polígonos de falla. Construcción de grids utilizando polígonos de falla (2 horas). Tema 8.- VUPAK: visualización tridimensional del proyecto e interpretación (1 hora). Tema 9.- Interpretación de un proyecto de sísmica 3D. Sesiones de puesta en común de los procedimientos adquiridos en la interpretación 2D y su aplicación en la 3D (3 horas). Tema 10.- Datos de pozo. Introducción de datos de pozo. Conversión a profundidad de los datos sísmicos. Curvas tiempo-profundidad (3 horas). Tema 11.- Presentación oral por parte de los estudiantes de los case-studies realizados en grupo (2 horas). Metodología y organización general de la asignatura Clases magistrales. Conferencias. Actividades de aplicación. Aprendizaje basado en problemas. Resolución de problemas. Ejercicios prácticos. Estudio de casos. Visita. Prácticas. Evaluación acreditativa de los aprendizajes de la asignatura La nota final será la resultante de la media aritmética entre la nota obtenida de la parte de procesado y la de interpretación. Procesado: Instrumentos de papel 50 % Trabajos realizados por el estudiante Informe de las prácticas, ejercicios prácticos 50% Interpretación: La nota de la parte de interpretación se obtendrá a partir de la media entre un examen final (60% de la nota), los trabajos realizados por los estudiantes que se recogerán durante el curso (25% de la nota), una presentación oral de una zona de estudio en particular que se realizará en grupos de 3 estudiantes (10% de la nota) y la asistencia a clase (5% de la nota). El examen, que tendrá una duración de dos horas, se realizará al final del curso fuera de las horas de clase. Este constará de dos partes: un ejercicio de interpretación en formato papel (35% de la nota final) más un ejercicio de interpretación en ordenador con el programario utilizado en las diferentes sesiones prácticas (35% de la nota final). Los trabajos realizados por los estudiantes incluirán la interpretación de varios perfiles sísmicos en diferentes contextos geológicos. Estos perfiles deberán ser presentados únicamente al inicio de la siguiente sesión cuando serán recogidos y momento en el que se realizará una corrección en común. Fuentes de información básicas de la asignatura

5 Libros de texto seleccionados: ALISTAIR, R. & BROWN (2004): Interpretation of three-dimensional seismic data. AAPG Memoir pp. BALLY, A.W. (ed.) (1989): Atlas of Seismic Stratigraphy. American Association of Petroleum Geologists, Studies in Geology 27, vol BIONDI, B.L. (2006): 3D Seismic Imaging. Investigations in Geophysics NO.14, Society of Exploration Geophysicists, 2006, 224 pp. HATTON, L., WORTHINGTON, M.H. & MAKIN, J. (1986): Seismic Data Processing: Theory and Practice. Blackwell Scientific Publications. ROBEIN, E. (2005): Velocities, Time-imaging and Depth-imaging in Reflection Seismics. Principles and Methods. 2 nd edition. EAGE Publications. SHERIFF, R.E. & GELDART, L.P. (1995): Exploration Seismology, 2 nd edition. Cambridge University Press. YILMAZ, Ö, (2001): Seismic data analysis: processing, inversion, and interpretation of seismic data. In: S.M. DOHERTY (ed). Tulsa: Society of Exploration Geophysicists, 2 v. Consulta de revistas científicas especializadas en geofísica y con amplia cobertura de los métodos sísmicos de reflexión y su aplicación a la caracterización de los reservorios. Por ejemplo: Geophysics. Geophysical Propecting. The Leading Edge. American Association of Petroleum Geologists Bulletin.