Anisotropía

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)