Sismica

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS DE LA TIERRA

APUNTES DE CLASE

SÍSMICA EN 2D

PROFESOR CARLOS E. MARTILLO BUSTAMANTE

II SEMESTRE 2010

Introducción
La sísmica de reflexión es una técnica ampliamente utilizada en exploración geofísica que permite obtener información del subsuelo controlando los tiempos de llegada de ondas elásticas(pulsos), generadas artificialmente mediante explosiones, impactos mecánicos o vibraciones cerca de la superficie. El retorno de estas ondas elásticas a la superficie después de reflejarse en las distintas interfaces, se registra en sismómetros. Por tanto el objetivo básico de la sísmica de reflexión es obtener información sobre la arquitectura interna del subsuelo, deducir información (pe. propiedadesmecánicas) acerca de las estructuras (rocas) en profundidad, especialmente de las distintas capas que lo constituyen, a partir de los tiempos de llegada de las ondas y extraer una imagen que lo represente. También es posible obtener información de las amplitudes y frecuencias de éstas ondas.1 Usualmente todo comienza con la generación de un disparo, por ejemplo, por la explosión de una dinamita enla tierra o una pistola de aire en el mar, lo cual envía un corto y agudo pulso de sonido dentro de la tierra. La onda de sonido se precipita hacia abajo hasta que encuentra una nueva capa de roca de dureza (dureza en el sentido de resistencia de la roca a ser comprimida) diferente de la dureza de la roca en la cual se encuentra viajando. Una réplica de la onda de sonido que viaja hacia abajoregresa hacia la superficie desde el límite entre las dos capas de roca. El pulso original continúa su viaje hacia abajo, cada vez más débil, enviando ecos de regreso a la superficie cada vez que encuentra un cambio en la dureza de la roca. Mientras mayor es el cambio de dureza, mayor es el eco. Los equipos de recepción (geófonos en tierra e hidrófonos en el mar), registran los ecos como ellos retornana la superficie. Usualmente hay muchos ecos que, una vez ellos comienzan a arribar, generalmente se sobreponen para formar una línea continua de ecos. En un típico trabajo comercial de sísmica, los geófonos registran los ecos por seis segundos después de realizado el disparo. Los últimos ecos en arribar son normalmente muy débiles, a menudo un cienmilésimo de la fuerza de los ecos primarios, porlo cual los geófonos que los detectan tienen que ser muy sensibles.2 En la figura 1 se muestra el concepto básico de la sísmica de reflexión, donde existe una fuente de la onda sísmica, las ondas incidentes, las ondas reflejadas y los equipos de recepción de las mismas. A lo largo del presente documento se explicará con mayor detalle los parámetros a considerarse para el proceso de colección deinformación sísmica, el procesamiento de la información captada y los criterios generales para su interpretación.

1 Hatton L., Worthington M., Makin J., Seismic Data Processing, Blackwell Scientific Publications, 1988.

2 Badley M. Practical Seismic Interpretation, 2000

Figura 1.- Se muestra el esquema básico de la sísmica de reflexión, donde existe una fuente de la onda mecánica, las ondasincidentes, las ondas reflejadas y los equipos de recepción. (Fuente figura: http://www.pdvsa.com/PESP/Pages_pesp/aspectostecnicos/explora cion/metodos_exploracion.html)

Previo a la profundización del estudio de la sísmica de reflexión resulta conveniente revisar, de manera muy general, algunos conceptos y términos que van a ser de uso cotidiano, por lo cual se presenta la siguiente traduccióndel texto de Badley M, (2000). La explosión inicial es llamada shot (disparo), su ubicación geográfica se denomina shotpoint (punto de disparo), y el sonido de resultado de ese disparo, el source pulse (pulso fuente) o source wavelet. La dureza de la roca es llamada acoustic impedance (impedancia acústica), y es definida por el producto de la velocidad del sonido en la roca y la densidad de la...