Sísmica de Reflexión

La sísmica de reflexión de alta resolución aplicada a estudios geotécnicos e hidrogeológicos es una de las herramientas más potentes con que cuenta la geofísica para el estudio de las formaciones geológicas en los primeros 700-1000 metros de profundidad (ajustando el dispositivo y eligiendo una fuente de energía adecuada se podría llegar hasta 2000 m de profundidad).

Básicamente, el método sísmico de reflexión consiste en generar un tren de ondas sísmicas, mediante una fuente de energía apropiada (martillo, “pistola”, caída de peso, dinamita, etc.) y medir el tiempo de trayecto de dichas ondas, una vez reflejadas en las distintas capas o interfaces con suficiente contraste de impedancia acústica (velocidad*densidad), entre la fuente de energía y una serie de sensores (geófonos), dispuestos en línea recta a partir de ella (perfil).

Del conocimiento preciso del tiempo empleado y de la velocidad, se pueden reconstruir las trayectorias de estas ondas primarias, y delinear la disposición estructural de los distintos horizontes sísmicos a lo largo del perfil, obteniéndose cortes geosísmicos de gran definición, tal como se muestra en los ejemplos adjuntos.

Éste método geofísico es sensible a los cambios de impedancia acústica en profundidad, ya sean éstos positivos o negativos (aumento o disminución, respectivamente, de la velocidad con la profundidad).

La generación/transmisión de ondas sísmicas lleva asociada otros tipos de ondas no deseadas, originadas por las condiciones de superficie, ruido aleatorio ambiental, reflexiones múltiples, etc., que se registran al mismo tiempo que las ondas primarias, pero que las técnicas de hoy en día permiten atenuar considerablemente mediante un registro multicanal.

Esta técnica utiliza diversas posiciones de la fuente de energía, varios detectores por traza y sistemas de registro multicanal, lo que permite la adición de trazas sísmicas diferentes con una subsuperficie de reflexión común. Con ésta técnica de registro de campo, denominada Punto Común de Subsuperficie o C.D.P. (Common Depth Point), se consigue un cierto grado de cobertura (suma de señales), con la ventaja de que en cada punto de subsuperficie común intervienen una gran variedad de distancias fuente de energía-geófono. Con ello se logra, al realizar el “stack” o suma de trazas, mediante un procesado adecuado, una atenuación efectiva del ruido aleatorio y de las reflexiones no primarias y una notable mejoría de la relación señal/ruido y, por consiguiente, una interpretación más fiable.

Al ser éste técnica la adecuación de la sísmica petrolera al estudio de las capas más superficiales del terreno, requiere que se realice en campo con una metodología de adquisición exquisita, en cuanto a la selección de los parámetros de adquisición y registro, grado de cobertura (mínimo 2400%), resoluciones horizontales pequeñas (del orden de 1,25 metros) y, posteriormente en gabinete, es necesario realizar un procesado similar al petrolero pero adecuado al tratamiento del, generalmente, primer segundo de registro.

Es imprescindible utilizar programas de procesado potentes (programas de sísmica petrolera adaptados al escaso tiempo de registro empleado en comparación con los registros petroleros) ya que la variedad y potencia de los algoritmos matemáticos que emplean permiten obtener unos buenos resultados finales (secciones snack y migrada).

Este procesado requiere, al menos los siguientes pasos:

1. Demultiplexado
2. Edición de las trazas malas
3. Recuperación de amplitudes
4. Mute
5. Utilización de diversos filtros (pasa-banda, F-k, etc.) Filtro pasa-banda
6. Filtro F-k (dominio frecuencia)
7. Colección de los puntos espejo de reflexión
8. Igualación dinámica
9. Deconvolución (diversos algoritmos)D.A.S.)
10. Correcciones estáticas terreno
11. Análisis de Velocidad (fundamentales varios algoritmos)
12. Correcciones estáticas residuales
13. Correcciones dinámicas
14. Suma cobertura múltiple
15. Atenuación del ruido aleatorio
16. Correcciones estáticas al plano de referencia
17. Migración (fundamentales varios algoritmos matemáticos)
18. Filtro variable, etc.
19. Igualación dinámica

Se han de obtener las secciones stack y migrada, siendo ésta última fundamental ya que la interpretación ha de realizarse sobre ella

Es fundamental definir el campo de velocidades para poder obtener una correcta transformación de las secciones tiempo a profundidades y así obtener el correspondiente corte geosísmico con la definición de las velocidades de capa. Todos estos procesos requieren la obtención de unas correcciones estáticas de alta resolución, sin las cuales la suma de señales no será la adecuada.

APLICACIONES:
GEOTECNIA: Estudios estructurales para túneles, presas, cimentaciones profundas, deslizamientos importantes, etc. Definiendo la red de fallas y fracturas, disposición de las diferentes litologías existentes, valoración del índice Q de Barton, etc.
HIDROGEOLOGÍA: Estudios estructurales para la localización de acuíferos, sistemas de fracturación en formaciones impermeables por los que pueda circular el agua, etc.
MINERÍA: Estudios estructurales.