Desarrollo de nuevas tecnologías en Inversión Sísmica y AVO

Transcripción

1 Análisis de Amplitud $ Offset (AVO) como herramienta para la detección de gas costa afuera Pedro Contreras y Juan Moreno AVO : Es la solución del problema de reflexión de las ondas elásticas entre dos medios con diferentes parámetros elásticos. AVO: Indica la dependencia de la amplitud de las ondas reflejadas de los parámetros elásticos (V pi, V si y la densidad r i ) AVO : Representa interés exploratorio debido a que la relación V pi / V si y por tanto el modulo de Poisson s i cambian de acuerdo al tipo de fluido presente. Combina Física de rocas y Sísmica y por tanto puede por tanto ser un método de detección directa principalmente en el caso de que el fluido presente sea gas (Smith and Gidlow, Geoph. Prosp. 15, 1014, 1987) AVO : Utiliza como datos los registros sísmicos de reflexión.

2 Existen diferentes tipos de análisis de AVO, pero todas se basan en el uso de alguna aproximación de la ecuación de Zoeppritz: Onda-P incidente Onda-S reflejada Onda-P reflejada Ecuación de Zoeppritz: R PP f V V, V, V, r, r, ) P1, P2 S1 S Medio 1 Medio 2 Interface Onda-P transmitida El análisis AVO describe la partición de energía elástica reflejada y transmitida por una interface, como función del ángulo de la onda incidente. El método conocido mas conveniente para la detección de gas es el método de Smith and Gidlow. Onda-S transmitida

3 G. Yu, Geophysics, 50, 1985

4 Ejemplo: Análisis AVO para el modelo de Ostrander anomalia de amplitud P. Regueiro, Modelaje AVO, CIED 1997.

5 Figura (a) muestra trazas apiladas por offset común. Figura (b) muestra las mismas trazas apiladas por ángulo común. Litton, Western Geophysical

6 Técnicas usadas: Modelaje directo AVO basado en: 1. Las ecuaciones de Zoeppritz: 2. Modelaje basado en la solución general de la ecuación de ondas elásticas (de tipo hiperbólico). Inversión de datos AVA : 1. Basada en aproximaciones de las ecuaciones de Zoeppritz (lineal: Hiterman, parabólica: Pan y Gadner, ambas: Shuey) 2. Inversión por geoapilados (Smith y Gidlow) para el calculo del factor de fluidos y la posterior detección de gas.

7 P. Regueiro, Modelaje AVO, CIED 1997.

8 R. Stolt and A. Weglein, Geophysics, 50, 1987

9 S. Rutherford and R. Williams, Geophysics, 54, 1989 Para una reflexion en una arena gasifera los dos factores mas importantes son la impedancia R 0 y el radio de Poisson s 1. Arenas gasiferas de baja impedancia. 2. Arenas gasiferas de alta impedancia. 3. Arenas gasiferas de impedancia casi-zero.

10 S. Rutherford and R. Williams, Geophysics, 54, 1989

11 P. Connolly, The Leading Edge, 1999, 438. Tecnica de la Impedancia Elastica

12 Por tanto: el objetivo del estudio de AVO es indicar tipo de litología y contenido de fluido, mediante las variaciones de las amplitudes sísmicas en función del offset (o del ángulo de incidencia). Amarilis 1X Mapa de amplitudes sísmicas Mapa de arena con petróleo en el área de interés

13 Estimar la relación entre la permeabilidad de la roca y la propagación elástica de las ondas Matriz Poros, tipos de fluidos Fracturas que no se intersecan Fracturas que se intersecan Las propiedades de las rocas están determinadas por el tipo de matriz, la porosidad y el tipo de fluidos. El fracturamiento de las rocas determina las propiedades elásticas efectivas de las mismas. fracturas, tipos de simetrías efectivas? Puede la permeabilidad de la roca ser inferida a partir de características sísmicas?

14 P&S: En estática dicha conexión no existe. La razón es que la elasticidad efectiva en este caso depende débilmente de dos cantidades que controlan la permeabilidad: El aspecto y la intersección de las fracturas y/o poros. Eso explica el porque la aproximación de la no-interacción entre fracturas se describe muy bien para el caso estático. P&S : Que pasa a frecuencias finitas? La dinámica de las ondas provee una extra dimensión (la frecuencia).? Que tan fuerte es esta conexión y que tan alta debe ser la frecuencia en orden de inferir la influencia de la permeabilidad (Ley de Darcy)? P&S : En dinámica la relación entre las constantes elásticas efectivas y la permeabilidad debe aparecer como función del radio de la longitud de onda al radio de las fracturas.

15 P&S: Además: la teoría de substitución de fluidos de Gassman (para un espacio totalmente interconectado) da los mismos resultados que la estática. Por tanto podemos concluir la permeabilidad no esta relacionada a la elasticidad efectiva en el limite estático, pero podría estarlo en el limite dinámico. La extradimensión de la frecuencia podría la la potencia que discrimina el efecto. P&S: Caracterización de yacimientos fracturados. 1. Determinación de los parámetros elásticos efectivos de Thomsen como función de la frecuencia. 2. Estudios de amplitudes elásticas como función de la frecuencia. I&D: Evaluar la función de investigación y desarrollo en la industria petrolera, en particular en el negocio de E&P.

16 ACTIVIDADES Estudios de Amplitud Vs. Offset encaminados al eje costa afuera. Principalmente para la localización de gas. Evaluación del estado del arte y desarrollos teóricos y numéricos para el modelado AVO para el caso de condensados de gas. Modelaje Elastodinámico a frecuencias finitas encaminado a encontrar la relación entre la permeabilidad y las características sísmicas de la roca. Caracterización de yacimientos fracturados a partir de los parámetros elásticos de Thomsen. Evaluar la función de investigación y desarrollo (I&D) en el ámbito de la industria petrolera nacional para el negocio de exploración y producción.