TRATAMIENTO DE FASE EN ADQUISICIONES SÍSMICAS EN ZONAS DE TRANSICIÓN

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1 TRATAMIENTO DE FASE EN ADQUISICIONES SÍSMICAS EN ZONAS DE TRANSICIÓN Yordanka Venegas Vidal, Edenia de la C.Camejo Cordero, Rubén Díaz Fonseca Dpto. Procesamiento, UCTB Exploración, CEINPET Centro de Investigaciones del Petróleo Washington 169, esq. Churruca, Cerro, Ciudad de la Habana, Cuba, CP RESUMEN El presente trabajo tiene como objetivo la determinación y aplicación de una metodología para el tratamiento de fase en las zonas de transición. Esto constituye un reto para nuestro centro, debido a que es la primera vez que se realiza en Cuba. Dada las características de este tipo de adquisición sísmica, se trabaja con varios tipos de fuentes de excitación: explosivos, vibradores y cañones de aire; para ello se aplicó un filtro de refase y sus correspondientes ajustes. El uso de diferentes fuentes trae consigo características diferentes de fase, esto implica que hay que hacer el ajuste correspondiente de estas para obtener un mejor resultado en la etapa de procesamiento de la información sísmica. Toda vez que en las zonas de transición se impone el uso de receptores diferentes (geófonos e hidrófonos), hay que hacer también para ellos un tratamiento de fases por separado. Este tema es de gran importancia dada las circunstancias de que las áreas petrolíferas actualmente productivas, abarcan la Franja Norte de Crudos Pesados que incluye zonas de transición. Consideramos que los resultados obtenidos fueron aceptables, dada la poca experiencia que existe en Cuba en este tipo de adquisición, además se impone la búsqueda más profunda de bibliografía para este tema. ABSTRACT The present work has as objective the determination and application of a methodology for the phase treatment in the transition areas. This constitutes a challenge for our center, because it is the first time that is carried out in Cuba. Given the characteristics of this type of seismic acquisition, several types of excitement sources: explosive, vibrators and airgun, were used; for that reason a phase conversion filter was applied for their corresponding adjustments. It is due to the use of different sources brings different phase characteristic, which implies that it is necessary to make corresponding adjustment of them to obtain a better result in the stage of the seismic information processing. In transition areas the use of different receivers is mandatory (geophones and hydrophones), so it is also necessary to make for them a separately treatment of phases. This topic is of great importance given the circumstances that North Fringe of Heavy Oil, most productive oil area at the moment includes transition areas. We consider that the obtained results were acceptable, given the little experience that exists in Cuba in this type of acquisition; the deepest search in bibliography is also required for this topic. INTRODUCCION El presente trabajo tiene como objetivo mostrar la metodología de trabajo aplicada en el centro de procesamiento, Digicupet, para el control de fase de la ondícula realizada en una zona de transición, específicamente, en el bloque I-II, al Noreste de la provincia de pinar del rio. 1

2 El presente trabajo se realiza en zonas de grandes complejidades geológicas y geográficas donde se hace necesario el empleo de diferentes fuentes de excitación para generar los campos de ondas y así como el empleo de diferentes tipos de receptores, (tipo hidrófono para captar la señal en las zonas acuáticas y de tipo geófono para las zonas terrestres). El uso de diferentes fuentes trae consigo características diferentes de fase, esto implica que hay que hacer el ajuste correspondiente de estas para obtener un mejor resultado en el procesamiento de la información sísmica. Tipos de fuentes: Fuente de excitación marina (cañones de aire) Fuentes vibraseis Es necesario aplicar un tratamiento para llevar esta a su equivalente de fase mínima, así como para eliminar el efecto del ghost de los cañones. Para los datos adquiridos con vibroseis, es necesario aplicar un tratamiento particular puesto que la señal de auto correlación del barrido emitida por el vibroseis es una señal de fase cero, esto obliga aplicar un filtro para transformar los datos de la ondícula de fase cero a su equivalente de fase mínima, antes de aplicar la deconvolución. Para las fuentes explosivas (Figura 1), teóricamente se consideran de fase mínima o cuasi mínima, en este caso no se hizo ningún tratamiento. Para homogeneizar la señal registrada con receptores diferentes debe realizarse una rotación de fase a los receptores de tipo marino, para hacerlos coincidir con la fase de los receptores terrestres. Figura 1.- Señal del explosivo. DISCUSION Para el cálculo de los filtros de refase se realizan metodologías independientes que se necesita aplicar al dato sísmico para cada una de las fuentes de excitación empleadas, las cuales se describen a continuación: 2

3 Metodología empleada en el cálculo del filtro de refase para fuentes vibroseis: Primeramente se toma la ondícula del vibroseis obteniéndose la fase cero (ondícula de Klauder) Con la aplicación MatCalc, del software Geocluster, se calcula la respuesta del geófono para el vibroseis (Figura 2). Figura 2.- Señal de respuesta del geófono. Se toma la función de autocorrelación del vibroseis, y se convoluciona esta función con la respuesta del geófono calculada anteriormente (Figura 3). 3

4 Figura 3.- Convolución de la auto correlación del vibroseis con la respuesta del geófono. A la convolución anterior se le calcula su fase mínima y con ella sus espectros de amplitud y fase (Figura 4) y posteriormente su fase equivalente o filtro de refase, que este constituye el resultado final; el cual es aplicado al dato sísmico. (Figura 5). Figura 4.- Fase mínima y espectros de amplitud y fase del vibro. 4

5 Figura 5.- Filtro de refase y espectros de amplitud y fase del vibroseis. Metodología empleada en el cálculo del filtro de refase para fuentes air gun: Se toma la ondícula del air gun obtenida de campo y se le calcula su fase mínima equivalente (Figura 6). Figura 6.- Señal de entrada del Air Guns Con la aplicación MatCalc del software Geocluster se calcula la forma del operador a partir de la fase mínima equivalente de la signatura (Figura 7). 5

6 Figura 7.- Cálculo de la forma del operador a partir de la fase mínima equivalente e la signatura. Posteriormente se convoluciona la forma del operador, calculada en el paso anterior, con la signatura o señal de entrada (Figura 8). Figura 8.- Convolución de la forma del operador con la signatura del air gun. Finalmente se crea una versión de solo fase de la forma del operador lo cual constituye el refasor (Figura 9). 6

7 Figura 9.- Versión solo fase de forma del operador y sus espectros de amplitud y fase. Estos filtros de refase obtenidos de fase mínima se aplican al dato a partir de una secuencia de trabajo, donde se hace una selección por palabras que permiten discriminar el tipo de fuente. Tratamiento de los receptores: En la secuencia del cálculo de los filtros de refase se empleó el mismo operador para los diferentes tipos de receptores, se optó por esta opción pues no se contaba en el centro con los filtros que normalmente ofrece el fabricante en dependencia del modelo de receptor que él oferta, como se contaba con las características técnicas de los mismos (damping y frecuencia del receptor), las cuales no variaban de un modelo de receptor a otro, por lo que fue posible con el empleo de la aplicación Matcalc de Geocluster el cálculo de un operador que respondiera a ambos modelos. La utilización de receptores de tipo, (hidrófonos y geófonos), hizo necesario la aplicación del módulo PFILT del software Geocluster, con el objetivo de rotar la fase 90 grados de los receptores de tipo hidrófonos en relación con la fase de los geófonos, causado por la posición del receptor en el momento en que se realiza el ajuste de los mismos al terreno, de esta manera se hace coincidir las fases de ambos tipos de receptores (Tabla I) Tabla I.- Secuencia de trabajo para el módulo PFILT para los hidrófobos. 7

8 RESULTADOS En la (Figura 10) se muestra el resultado final de la aplicación de esta metodología, donde se muestra un punto vibrado sin y con la aplicación del filtro de refase, observándose una compresión de la señal por el efecto del filtro, lo cual muestra un desplazamiento del máximo central de aproximadamente 40 o 50 milisegundo., esto permite al interpretador establecer la posición del evento de forma más precisa; además se ve el efecto provocado en la señal sísmica por los operadores de fase mínima calculados, obsérvese con atención los cambios evidentes en el cuadro de onda de la señal que mejoran el reconocimiento de los diferentes elementos sísmicos presentes en el área. 8

9 Figura 10.- La figura muestra un PT adquirido con Vibroseis, (A) sin y (B) con la aplicación del filtro refase. CONCLUSIONES El análisis de los resultados obtenidos con la aplicación de estos filtros se observa una mejor estabilidad espacial de las fuentes desde la parte superior, provocando una compresión de la señal la cual permite una mejor definición de los primeros arribos de la señal, así como de los eventos reflectores presentes en el corte sísmico, esto permite que la suma de la señal se realice con mayor eficiencia lográndose un mejor resultado, lo que facilita el trabajo del interpretador. RECOMENDACION Se recomienda el estudio y la búsqueda más detallada de bibliografía para este tema, dada la poca experiencia que existe en Cuba. BIBLIOGRAFÍA A comparison between airguns and explosives as wide-angle seismic sources 1 Bullard Laboratories, University of Cambridge, UK., Lastra M, Proyecto 2723 etapa Continuación del desarrollo y aplicación de nuevos enfoques teóricos y prácticos de procesamiento sísmico 2D y 3D. Geocluster Seismic Processing Software, Release 3.1, May