Definición geométrica de la velocidad NMO

Velocidades

Tipos de velocidades en Sismología

• Velocidad promedio-. Es la distancia de viaje por unidad de tiempo, donde la distancia es el espesor total de todas la capas o estratos medidos de la cima de la capa superior hasta la capa de la base.
  
  
  
• Velocidad de intervalo-. Es la distancia del viaje por unidad de tiempo, donde la distancia es el espesor de una sola capa o estrato determinado.
  
  
  
  
• Velocidad RMS-. Para múltiples capas planes y suponiendo el desplazamiento es pequeño comparado con la profundidad, la ecuación hiperbólica moveout se puede derivar como una serie de potencias truncada en la que Vrms se utiliza como velocidad. La velocidad RMS se calcula a partir de las velocidades de intervalo.
  
  
  
  
• Velocidad de apilamiento-. Relación tiempo distancia determinada a partir del análisis de las mediciones por Normal MoveOut obtenidas de los datos sísmicos de los CDP gathers.

Velocidad sísmica

Se define como la velocidad con la que las ondas sísmicas se mueven a través del medio. Las ondas sísmicas se clasifican principalmente como "Onda S" y "Onda P".

La velocidad de onda P se define de la siguiente manera:

Mientras que la velocidad de S está definida de la siguiente manera:

Estas velocidades están expresadas en términos de los módulos elásticos que se presentan a continuación:

Modelo convolucional de la tierra

En los últimos años, la práctica sísmica ha tomado gran auge en la investigación de la composición somera del subsuelo: el método de las fuentes vibratorias. La ventaja de esta práctica es que se puede variar la frecuencia de la fuente a voluntad, a diferencia de los métodos impulsivos, como las explosiones o los golpes, lo que sirve para adecuar las ondas a las características de transmisión del tipo de suelo en el que se necesita el estudio, ya que pueden variar dependiendo de cada lugar.

A diferencia de otras fuentes de energía, el método del vibroseis busca transmitir energía durante un tiempo prolongado. Una señal hace que un vibrador ejerza una presión variable sobre una placa de acero ubicada en contacto con el suelo. Normalmente, la amplitud es constante, exceptuando al inicio y al final del proceso, que es cuando se aleja o baja a cero. El barrido dura entre 7 y 35 segundos, y usa frecuencias de 12 a 60 Hz.

El sismograma obtenido es la superposición de muchos trenes de onda, lo que hace que los registros sean muy difíciles de interpretar, por lo tanto se recurre al procesamiento de datos para poder realizar la interpretación. El procesamiento de datos comprime cada tren de onda, utilizando la correlación cruzada entre el sismograma obtenido y los datos del vibroseis, el cual es conocido, dando como resultado pequeñas ondículas cortas, las cuales se observan como impulsos. Estos impulsos representan las interfaces que hay en el subsuelo, y se les conoce como serie de reflectividad del suelo.


Modelo convolucional de la traza sísmica 

1.  El sistema físico a explorar (el subsuelo) es LTI (Lineal e invariante en tiempo) y está compuesto de capas planas horizontales de velocidad constante.

1.  La fuente genera una onda compresional plana que atraviesa las interfaces en forma normal. Esto implica, que no hay una conversión de onda P a S.

1. La forma de la ondícula no cambia a medida que ocurre la propagación en el medio (no hay dispersión).

1. La forma de la ondícula es conocida.

El modelo convolucional de la traza sísmica asume que la tierra es un medio homogéneo e isotrópico y está definido de la siguiente manera:

El modelo convolucional parte de una serie de suposiciones o hipótesis (Yilmaz):

El modelo convolucional asume que la traza sísmica es originada a partir de la convolución de una ondícula fuente con la serie de reflectividad (que es un conjunto de coeficientes de reflexión que se calcula para cada interface). El sismograma representa las posibles respuestas de incidencia normal en la zona de estudio.

La componente de ruido no existe como tal en la convolución, sino es una componente aditiva. La razón de ello es que el modelo convolucional es un modelo que parte de una serie de suposiciones, al agregarle la componente de ruido al modelo convolucional sería complicado la extracción de la respuesta impulsiva de la tierra.

Bibliografía:

• EXPLORACIÓN SISMOLÓGICA VOLUMEN I HISTORIA, TEORÍA Y OBTENCIÓN DE DATOS. Sheriff, R.E. Editorial LIMUSA. México. 1991. Pág. 203.

• INTRODUCCIÓN A LA PROSPECCIÓN GEOFÍSICA. Dobrin, Milton D. Ediciones OMEGA. 3ra Edición. España. 1975. Págs. 81-82.

• Trabajo de tesis: “ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE PERFILES SÍSMICOS EN LA PLATAFORMA CARBONATADA DE YUCATÁN”. Avendaño Fabila, Nancy. Facultad de Ingeniería UNAM. México. 2012.

Ondas fantasmas

Ondas fantasmas

Los fantasmas afectan la directividad y forma de la onda. En la imagen se muestra una fuente puntual a una profundidad C (constante) y λ=longitud de onda. Si la fuente emite una onda Acos(kx -wt) entonces el efecto en P es:

Para r grande, el movimiento total de la onda, retrasa el movimiento original de la onda por 90° y por una amplitud que depende de θ.

Diagrama de la reflexión de una onda fantasma y una onda directa

Principio de interferencia

La energía se irradia desde la fuente sísmica en todas las direcciones; no sólo hacia abajo sino también hacia arriba. El contraste de impedancia acústica negativo, que se produce en la superficie del mar, hace que el campo de onda ascendente se refleje en sentido descendente con una polaridad inversa (La polaridad de una señal sísmica se refiere a la dirección de su amplitud en una traza sísmica registrada. Las amplitudes negativas y positivas poseen polaridad opuesta). Los levantamientos con cobertura azimutal múltiple adquiridos de esta forma incrementan tanto el apilamiento (fold) como la cobertura azimutal.

Debido a esta inversión de polaridad, la onda reflejada en la superficie del mar, denominada reflexión fantasma superficial (source ghost), y la onda directa descendente, interfieren destructivamente al punto que, en ciertas frecuencias, las amplitudes se cancelan. El resultado es un campo de ondas que se propaga en sentido descendente, cuya energía es deficiente en ciertas frecuencias. Las frecuencias en las que se producen estas deficiencias –y en las que la amplitud decae a cero- se conocen como reflexiones fantasmas superficiales perdidas (source-ghost notches) y están relacionadas con la profundidad del fuente. Cuanto mayor es la profundidad de la fuente menor es la primera reflexión fantasma perdida distinta de cero.

Hola a todos!!

Este es un blog dedicado a publicar información relacionada a temas de sismología por parte de los alumnos de la Facultad de Ingeniería para la materia de "Sismología aplicada a la exploración petrolera".

El equipo que desarrollará este proyecto está conformado por:

• Chavelas Lara, Carlos Humberto
• Crespo Carrillo, Pablo
• Machado González, Omar Rodrigo
• Méndez Mercado, Pedro Damian
• Simón Velázquez, David