2.9 COEFICIENTE DE REFLEXIÓN E

IMPEDANCIA ACÚSTICA

2.9 RESPUESTA SÍSMICA DEL

SUBSUELO

POR: M. C. HÉCTOR PALAFOX R.

abril 2009

FIGURA 2-20

ρ1 V1

ρ2 V2

Ai

At

Ar = Aί R1

0ρV0

POZO

R1

CAPA INTEMPERIZADA

R = COEFICIENTE DE REFLEXIÓN A INCIDENCIA VERTICAL

V2V2

ρ2ρ2

R =V1V1

ρ1ρ1

-+

COEFICIENTE DE REFLEXIÓN

I = ρ v = IMPEDANCIA ACÚSTICA

Aί = AMPLITUD DE LA ONDA INCIDENTE

Ar = AMPLITUD DE LA ONDA REFLEJADA

Ar = Aί R

CAPA INTEMPERIZADA

SUPERFICIE DEL TERRENO

ρV

2

2

1

1

ρ

V

0ρV0

Aί Ar

POZO

R1

FIGURA 2-21A

IMPEDANCIA ACÚSTICA Y COEFICIENTE DE REFLEXIÓNPARA ONDAS COMPRESIONALES A INCIDENCIA NORMAL

H. PALAFOX R.

ρ = DENSIDAD

VP = V =VELOCIDAD DE ONDA COMPRESIONAL O “P”

I = ρV = IMPEDANCIA ACÚSTICA

R = COEFICIENTE DE REFLEXIÓN(para ondas “p” a incidencia normal)

V2

V2

ρ2

ρ 2R1 =

V1

V1

ρ 1ρ 1

-

+

I 2

I 2R1 =

I 1I 1

-+

R = COEFICIENTE DE REFLEXIÓN A INCIDENCIA VERTICAL

PARA EL ÁNGULO θ , DIFERENTE A 0°, SE EMPLEAN LAS ECUACIONES DE ZOEPPRITZ

ρ1 V1

ρ2 V2

Ai

At

Ar = Aί R1

0ρV0

POZO

R1

FIGURA 2-21B

CAPA INTEMPERIZADA

EJERCICIO OBTENER EL SISMOGRAMA SINTÉTICO(RESPUESTA SÍSMICA DE SUBUELO)

V1=2200 m/sρ1= 2.1I1=

V2=2600 m/sρ2 = 2.2I2=

V3=4400 m/sρ3 = 2.5I3=

R=

R=

V4=4700 m/sρ4 =2.5I4=

R=

POLARIDADAMERICANA FORMA DE ONDA =

SISMOGRAMA IMPULSIONALREFLECTIVIDAD

0.1

0.1

ρ V2V2

2ρ2

R =V1V1

ρ1ρ1

-+ I 2

I 2= I 1I 1

-+

SISMOGRAMA SINTÉTICO(Una traza)

0.1

I = ρV = IMPEDANCIA ACÚSTICA

FIGURA 2-22 C

CALIZAS

LUTITAS

LUTITAS

DOLOMÍAS

1000

m

1

000

m

1000

m

TIE

MP

O D

OB

LE E

N S

EG

UN

DO

S3.

0

2.0

1

.0

MODELO EN PROFUNDIDAD

EJERCICIO OBTENER EL SISMOGRAMA SINTÉTICO(RESPUESTA SÍSMICA DE SUBUELO)

V1=2200 m/sρ1= 2.1I1=

V2=2600 m/sρ2 = 2.2I2=

V3=2500 m/sρ3 = 2.2I3=

R=

R=

V4=2700 m/sρ4 =2.3I4=

R=

POLARIDADAMERICANA FORMA DE ONDA =

SISMOGRAMA IMPULSIONALREFLECTIVIDAD

0.1

0.1

ρ V2V2

2ρ2

R =V1V1

ρ1ρ1

-+ I 2

I 2= I 1I 1

-+

SISMOGRAMA SINTÉTICO(Una traza)

0.1

I = ρV = IMPEDANCIA ACÚSTICA

FIGURA 2-22 C

Arenas sin gas

LUTITAS

LUTITAS

LUTITAS

1000

m

1

000

m

1000

m

TIE

MP

O D

OB

LE E

N S

EG

UN

DO

S3.

0

2.0

1

.0

MODELO EN PROFUNDIDAD

EJERCICIO OBTENER EL SISMOGRAMA SINTÉTICO(RESPUESTA SÍSMICA DE SUBUELO)

V1=2200 m/sρ1= 2.1I1=

V2=2600 m/sρ2 = 2.2I2=

V3=2100 m/sρ3 = 2.2I3=

R=

R=

V4=2700 m/sρ4 =2.3I4=

R=

POLARIDADAMERICANA FORMA DE ONDA =

SISMOGRAMA IMPULSIONALREFLECTIVIDAD

0.1

0.1

ρ V2V2

2ρ2

R =V1V1

ρ1ρ1

-+ I 2

I 2= I 1I 1

-+

SISMOGRAMA SINTÉTICO(Una traza)

0.1

I = ρV = IMPEDANCIA ACÚSTICA

FIGURA 2-22 C

Arenas con gas

LUTITAS

LUTITAS

LUTITAS

1000

m

1

000

m

1000

m

TIE

MP

O D

OB

LE E

N S

EG

UN

DO

S3.

0

2.0

1

.0

MODELO EN PROFUNDIDAD

Aί ArR

V2V2

ρ2ρ2

R =V1V1

ρ1ρ1

-+

R= 0.001R= 0.0

R= - 0.3

R= + 0.3

R= 0.3

V2ρ2

ρ

V

R= 0.3

R= 0.3

Si no hay contraste deimpedancia acústica

No hay reflejo

CAPA INTEMPERIZADASUPERFICIE DEL TERRENOPOZO

Vo 0ρ

ρ 1 V1

H. PALAFOX 2009

RESPUESTA SÍSMICA DEL SUBSUELO

ONDA EMITIDA

FIGURA 2-23

ENTONACIÓN DE ONDASRESPUESTAS COMPUESTAS

INTERFERENCIA CONSTRUCTIVA

FORMA DE ONDA GENERADA Y TRANSMITIDA

INTERFERENCIA

DESTRUCTIVA

COEFICIENTES DE REFLEXIÓN

RESPUESTAS INDIVIDUALES

BADLEY M. E., 1985/modificada porH PalafoxFASE MÍNIMA – POLARIDAD NORMAL (AMERICANA)

FIGURA 2-24

COMPOSICIÓN DE SEÑALES EN ESTRATOS DELGADOS (1/4 λ) POLARIDAD (AMERICANA)

H. PALAFOX 2009

90°

0°

0°

- 90°

SUMA DEONDAS DE FASE CERO

SUMA DE ONDAS DE FASE MÍNIMA

FmVi=λ

DONDE:λ= LONGITUD DE ONDA A Fm = LA FRECUENCIA MEDIA

V = VELOCIDAD DEINTERVALO Fm= FRECUENCIA MEDIA O APARENTE

1/4 λ

1/4 λ

Para V = 2400 m/sY Fm = 20 Hzλ = 120 m.λ/4 = 40 m

Impedancia Acústica

A 1/4 DE λEXISTE ENTONACIÓN

CONSTRUCTIVA DE ONDAS

FIGURA 2-25

SISMOGRAMA SINTÉTICO = SISMOGRAMA IMPULSIONAL ONDA SÍSMICA*FASE AMERICANA)

FASE EUROPEA FASE AMERICANA

¿QUE CONTACTOS LITOLÓGICOS PUEDE UD IDENTIFICAR?

EL TIPO DE ONDA QUE SE GENERÓ EN LA SUPERFICIE,Y SE TRANSMITE AL SUBSUELO ES LA AQUÍ MOSTRADA

(ONDA DE FASE MÍNIMA POLARIDAD AMERICANA)

LA TRAZA SÍSMICA ESTA GRAFICADA CON SU VERDADERA AMPLITUD RELATIVA A LOS COEFICIENTES DE REFLEXIÓN

H. PALAFOX 2009 FIGURA 2-26A

SISMOGRAMA SINTÉTICO = SISMOGRAMA IMPULSIONAL ONDA SÍSMICA*FASE AMERICANA)

FASE EUROPEA FASE AMERICANAH. PALAFOX 2009 FIGURA 2-26B

QUITAR LETRERO

ONDA TRASMITIDA

RESPUESTA SÍSMICATOTAL

SEISMOGRAMA SINTÉTICO

RESPUESTAS INDIVIDUALES

200 MS.

ACUSTICA IMPEDANCIA

AGUA

LITOLOGÍA

GAS

AGUA

FIGURA -

RELACIÓN ENTRE LITOLOGÍA PROPAGACIÓN DE ONDAS Y RESPUESTA SÍSMICA COMPUESTA

(ONDAS DE FASE MÍNIMA– POLARIDAD NORMAL (AMERICANA)) FIGURA 2-27

FASE MÍNIMA – POLARIDAD NORMAL (EUROPEA)ACUSTIC

IMPEDANCE

REFLECTION COEFFICIENTS

(RC)- +

- RC RESPONSE

+ RC RESPONSE

COMPOSITE RESPONSE

SEISMIC EXPRESSION

(b)BADLEY., 1985

FORMA DE ONDA GENERADA Y TRANSMITIDA

FIGURA 2-28

PAQUETE DE 8 CAPAS, DE 6 A 8 METROS

CADA CAPA

RESPUESTA SÍSMICA DEL PAQUETE DE

8 CAPAS

Increase in Acoustic Impedanceis Peak

ZERO PHASE RICKER WAVELETFREC. Media 20 Hertz

Increase in Acoustic ImpedanceIs Trough

200

2600

Depth

FromSRD (m)

TWT

(S)

DRIFT CORRECTEDSONIC TRANSIT TIME

AndINTERVAL VELOCITY

ACOUSTICIMPEDANCE REFLECTION

COEFFICIENT

SISMOGRAMA SINTÉTICO DEL POZO MEC.

5

(-) (+)

DENSIDAD

ARNULFO DÍAZ MARIN 2003

ENTRADA A CARBONATOS

FIGURA 2-29

CONCLUSIÓN

LA ONDA SÍSMICA GRABADA EN UNA TRAZA SÍSMICA, DE UNSISMOGRAMA REPRESENTA LA SUMA O COMPOSICIÓNDE VARIAS ONDAS SÍSMICAS REFLEJADAS EN LOS DIFERENTESFORMACIONES DEL SUBSUELO, PREDOMINANDO LAS ONDASREFLEJADAS EN CAMBIOS DE FORMACIONES, QUE TENGANLOS CAMBIOS MAS FUERTES DE IMPEDANCIA ACÚSTICA

H. PALAFOX MARZO 2006

FIGURA 2-30