Anisotropía
La anisotropía
describe la variación de una propiedad de un material con la dirección en la
que es medida, lo cual puede producirse en todas las escalas [Anderson et al.,
1994].
Un material es
anisotrópico si el valor del vector de medición de una de las propiedades de la
roca varía con la dirección. La anisotropía suele usarse para describir
propiedades físicas de las rocas (Constante dieléctrica, propiedades
magnéticas, permeabilidad, resistividad, fuerza de la roca, conductividad
termal, velocidad de onda, etc.) las cuales, para fines prácticos de las
geociencias, pueden ser vistas como parámetros intrínsecos al cuerpo de la roca
para cierto estado [Anderson et al., 1994].
En las rocas,
la variación de la velocidad sísmica medida en sentido paralelo o perpendicular
a las superficies de estratificación es una forma de anisotropía. Observada a
menudo donde los minerales laminares, tales como las micas y las arcillas, se
alinean en forma paralela a la estratificación depositacional a medida que se
compactan los sedimentos. La anisotropía es común en las lutitas
[Glossary.oilfield.slb.com, 2015].
Parámetros de la anisotropía.
Thomsen introdujo
en 1986 una manera más efectiva y científica de medir la anisotropía,
desarrollando las constantes Ɛ y δ como
parámetros de medición de la anisotropía. Thompson mencionó que δ es la medida más
crítica de la anisotropía y no involucra la velocidad horizontal del todo. Sin embargo
δ es muy importante para los procesos como profundidad de imágenes.
Un significado
físico del parámetro Ɛ se puede desarrollar cuando se considera un caso de
incidencia horizontal:
Donde v(90) es
la velocidad horizontal de onda P y v(0) es la velocidad vertical de la onda P. Este
parámetro es la medida del comportamiento anisótropo de una roca y una medida
de la diferencia fraccional entre las velocidades horizontal y vertical de la
onda P. Este parámetro se puede usar en combinación con el parámetro δ para relacionar velocidades de fase en un medio TI.
El parámetro δ es más
difícil de darle un sentido físico, se puede decir que es un factor crítico que
controla las respuestas verticales cercanas y determina el frente de onda.
No es una función de la
velocidad normal al eje de simetría y puede tomar los valores positivo y
negativo. El parámetro δ puede usarse para relacionar de ángulos
de fase y fase de velocidades dentro de un medio anisótropo y es el control de
parámetro para el NMO de ondas compresionales en un medio horizontal
estratificado.
Importancia de la Anisotropía en la exploración petrolera
Una vez que se obtienen los
datos a partir de un método sísmico, se realiza el procesamiento de dichos
datos, ya sea el estudio de la onda S o dela onda P, esto con el fin de obtener
imágenes de modelos de velocidades que ayuden en la detección y explotación de
hidrocarburos, y para esto se asume un modelo isotrópico del subsuelo. Algunos
estudios han demostrado que cuando se tienen evidencias de anisotropía en una
zona específica, el proceso convencional que se fundamenta en la migración en
tiempo produce imágenes con resoluciones muy bajas y posicionamiento lateral
erróneo de estructuras con pendientes muy pronunciadas, porque cada vez se
tiende a utilizar mayores offsets entre la fuente y el receptor en la
adquisición de datos; por esta razón es de suma importancia compensar los
efectos negativos producidos por la anisotropía, lo que se traduce en mejorías
sobre el modelo sísmico.
La anisotropía se obtiene de
una secuencia de procesamiento de datos de alta densidad que toma en cuenta las
características del medio. Al final, se realiza una comparación entre las sumas
migradas en tiempo con la corrección NMO y las sumas migradas cuando se aplican
los datos obtenidos de anisotropía, lo que demuestra una mejora en la
continuidad de los horizontes o reflectores en la sección sísmica, permitiendo
una interpretación más confiable, y una gran disminución en la incertidumbre y
los riesgos dentro de la exploración petrolera.
Saber
como se comporta la ansiotropía de la tierra puede significar la diferencia
entre el éxito o fracaso en la evaluación y desarrollo de los reservorios.
Considerar el fenómeno de la anisotropía es importante ya que su presencia
puede provocar que los reflectores sísmicos aparezcan a profundidades
equivocadas, las líneas sísmicas no coincidan, los programas de inyección de
agua fallen y los registros de inducción sean malinterpretados, entre otras
cosas [Anderson et al., 1994].
Bibliografía:
- Anderson, B., I. Bryant, M. Lüling, B. Spies, and K.
Helbig (1994), Oilfield Anisotropy: Its Origins and Electrical Characteristics,
6th ed., Schlumberger, Ridgefield, Connecticut, USA.
- Obtención de la anisotropía en el procesamiento de datos sísmico. Camejo
Cordero, Edenia de la Caridad. Revista cubana de ingeniería. Cuba. 2012.
- Glossary.oilfield.slb.com,
(2015), anisotropía - Schlumberger Oilfield Glossary, Available from:
http://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/a/anisotropy.aspx (Accessed 9
October 2015)
