Maestría en Geofísica

Permanent URI for this collection

https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/8937

Browse

Now showing 1 - 20 of 34

Análisis de anomalías de trazas sísmicas asociadas a la variación del ángulo de incidencia mediante inversión elástica
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Camargo Daza, Jorge Leonardo; Khurama Velasquez, Sait
La industria petrolera centra su base en el método de reflexión sísmica como mecanismo de conocer las condiciones geológicas del subsuelo, tales como: estructuras, litología y propiedades físicas de la roca en tres dimensiones, las cuales permiten al interprete identificar condiciones ideales de un reservorio de hidrocarburos. El volumen de impedancias se constituye como una gran herramienta para estudios con fines exploratorios y de producción, de acuerdo con Ahmad Q., (2013), la inversión es una de las técnicas que mitiga los riesgos de exploración en la predicción de reservorios, un proceso de transformación de impedancias en propiedades cuantitativas de la roca como porosidad, saturación y presión de poro. No obstante, según Russell, (2006), estas predicciones de las propiedades del subsuelo a partir de la inversión acústica resultan en interpretaciones ambiguas al momento de separar los efectos que ocasionan la litología, los fluidos y la porosidad en las anomalías de las amplitudes sísmicas, por lo que se debe mejorar haciendo uso de la inversión elástica. Es por esto, que el objetivo de este trabajo de investigación consistió en determinar la relación existente entre las propiedades físicas-elásticas de la roca y las anomalías en las amplitudes de las trazas sísmicas para diferentes ángulos de incidencia mediante la técnica de inversión elástica. Para ello, el procesamiento de la información contó principalmente de 8 fases; Inventario de información, Modelo Petrofísico & Litotipos, Propiedades 1D, Amarre Sísmica-Pozo, Adecuación del Volumen Sísmico & Atributos, Interpretación Estructural y Estratigráfica, Inversión Sísmica y Generación del Volumen de Propiedades.
Análisis de incertidumbre de un modelo hidrogeológico inverso en el norte de Bucaramanga
(Universidad Industrial de Santander, 2023-03-13) Sánchez Ortiz, Óscar Fabián; del Toro Rodríguez Wilfredo; Villamizar Amaya, Sandra Rocío; Antolínez Quijano, Walter Leonard; Almeida de Godoy, Vanessa
El modelado hidrogeológico para el diseño de infraestructura requiere una cuantificación sólida de las incertidumbres de pronósticos para reducir los costos y optimizar la inversión. Construimos un modelo numérico de aguas subterráneas para pronosticar los caudales producidos por la construcción de una galería de drenaje. La galería se encuentra sobre un acuífero aluvial no confinado en Bucaramanga, Colombia, donde el agua subterránea está causando inestabilidad en el suelo. Se implementaron enfoques emergentes para el modelado, como el “modelado programático”, el “pronóstico primero” y la “cuantificación temprana de la incertidumbre” (EUQ). El software utilizado incluyó MODFLOW 6 y PEST++, con los paquetes Flopy y Pyemu como interfaces de Python. El enfoque programático combinado con Git y GitHub para la documentación del modelo permite una alta transparencia y reproducibilidad para cualquier persona que desee auditar el modelado y el pronóstico de incertidumbre. La cuantificación de la incertidumbre se realizó utilizando el método de conjuntos iterativos suavizado (IES), el complemento de Shur (lineal) y Monte Carlo de espacio nulo (NSMC). La evaluación del modelo a través de EUQ probó los efectos de la parametrización previa del refinamiento de la cuadrícula en el pronóstico de flujo, lo que ayudó a corregir fallas en la conceptualización del modelo. Además, el IES demostró ser más liviano computacionalmente y suficientemente robusto para manejar la no linealidad e inestabilidades del modelo, pero la asimilación de datos fue deficiente en el modelo. A pesar de eso, IES fue más eficiente computacionalmente que los otros métodos. Debido a la falta de linealidad y las inestabilidades del modelo, la matriz jacobiana y la optimización por Gauss-Levenberg-Marquardt tuvieron problemas que se heredaron al NSMC y el método lineal. Sugerimos usar IES con EUQ cuando el objetivo principal es la cuantificación de la incertidumbre de un pronóstico que depende del nivel freático.
Análisis de los arribos de ondas compresionales y de corte en rocas no consolidadas a partir de registros acústicos en la formación Carbonera-Cuenca de los llanos orientales
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Vega Yance, Mac Gabriel; Garcia Gonzalez, Mario; Sierra Bueno, Daniel Alfonso
Una de las zonas de mayor incertidumbre del territorio nacional en la producción de Hidrocarburos es la formación carbonera cuenca de los llanos orientales. Esto se debe a la presencia de roca no consolidada originada por canales fluviales. Además, su perforación es un reto dificultando su avance y generando grandes pérdidas en tiempo de no productivos y recursos. En ese sentido para resolver este problema y obtener una producción en forma eficaz y efectiva se requieren conocer las rocas, fluidos presentes, sus formaciones adyacentes y definir un modelo Geomecánico estable para este tipo de formación fluvial, lo cual es posible lograr a partir de mediciones electromagnéticas, nucleares y sónicas. La importancia de las mediciones sónicas revelan una multitud de propiedades de pozo que pueden utilizarse para inferir la porosidad primaria y secundaria, la permeabilidad, la litología, la mineralogía, la presión de poro y el tipo de fluido. Las formas de onda de alta calidad compresionales (P), de corte (S) y las técnicas de procesamiento de avanzada se traducen en estimaciones de la lentitud más precisas que coadyuvan a comprender mejor el cambio de las formaciones e incluso en sedimentos no consolidados, lo que contribuye a la caracterización de las rocas del subsuelo y de las propiedades de los fluidos obteniendo pozos estables, terminaciones más duraderas y mayor producción en nuestros campos. No obstante, esta investigación busca aclarar la incertidumbre o desconocimiento de las ondas de arribo y de corte. Sin embargo cabe resaltar que por muchos años esta zona ha sido estudiada y aún se desconoce el comportamiento de la onda compresional y de corte en la formación Carbonera.
Análisis estructural de la Mesa de Los Santos y redes neuronales para la estimación local de las propiedades físicas de la roca
(Universidad Industrial de Santander, 2022-06-28) García Arias, Sergio Andrés; Velandia Patiño, Francisco Alberto; Sanabria Gómez, José David; Jiménez Díaz, Giovanny; Abreo Carrillo, Sergio Alberto
La Mesa de Los Santos es una planicie morfológica con una superficie aproximada de 430 km2 y una altitud media de 1.650 m.s.n.m., donde se han realizado diferentes estudios para dar posibles soluciones a la falta de recursos hídricos. Para ese trabajo se realizó el registro fotográfico, medición de planos de fractura y estrías de falla en 72 estaciones, posteriormente se realizó un análisis cinemático junto con una cuantificación de los patrones de fracturas para establecer las orientaciones preferenciales del sistema de fracturas y tensores de esfuerzo locales; la medición de las propiedades físicas de la roca se realizó a 358 muestras recolectadas en el área de estudio. El análisis de fracturas y tensores de esfuerzo para la Mesa de Los Santos permitió identificar una dirección NWW del máximo esfuerzo horizontal que causa movimientos de rumbo o tectónica transcurrente. Este régimen de esfuerzos se refleja en dos direcciones preferenciales de fracturamiento cercanas al NW-SE y SW-NE. La cuantificación de fracturas permitió definir que los valores de intensidad, densidad y conectividad de lineamientos son mayores en el sector sur respecto al sector norte de la Mesa de Los Santos, y que las direcciones de flujo se asocian a los trazos de falla principales y cercanos a las estaciones evaluadas. Se generaron diferentes topologías de redes neuronales usando Scikit-learn y considerando la localización, litología y la distancia a la falla más cercana para predecir valores de porosidad. El modelo de red neuronal con una estructura de capas ocultas de 25-8-5 y función de activación ReLu (Score = 0,32) estima la porosidad de manera coherente con lo observado en los ensayos de laboratorio que se realizaron a las muestras. Las áreas destacadas por el modelo para mayor potencial hidrogeológico corresponden a la Formación Los Santos (areniscas) y a la Formación Rosablanca (calizas), especialmente las ubicadas al sur de La Mesa de Los Santos. Aunque en este sector sur se evidencian condiciones algo mayores para la acumulación e infiltración de aguas, la precipitación es menor, lo que limita la recarga y el flujo del agua subterránea.
Caracterización de las velocidades acústicas de rocas generadoras de hidrocarburos y su relación con parámetros físicos, geoquímicos y petrográficos en el Valle Medio del Magdalena
(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-03) Martínez Alarcón, Nicolás; García González, Mario; Khurama Velásquez, Sait; Bejarano Wallens, Aristóbulo; Caro González, Luis Detherie
En este trabajo se presentan las relaciones entre las velocidades de onda compresional y de corte con parámetros geoquímicos, petrofísicos y petrográficos de muestras de roca pertenecientes a las formaciones La Luna, Tablazo y Rosablanca, en la cuenca del Valle Medio del Magdalena. Para llevar a cabo lo anterior, se extrajeron núcleos de muestras de roca de afloramiento y fueron sometidos a análisis geofísicos (medición de velocidades de onda compresional y de corte), geoquímicos (pirólisis rock eval con TOC y reflectancia de vitrinita) y petrográficos (petrografía básica). Seguidamente, se calcularon gráficos de dispersión designando las velocidades de onda compresional y de corte como variables independientes y los demás parámetros obtenidos como variables dependientes. De esta manera, se calcularon los coeficientes de determinación y las ecuaciones de las regresiones entre los diferentes parámetros. Adicionalmente, se utilizó la librería de \textit{pandas} y la biblioteca de \textit{sklearn} en Python para calcular los coeficientes de correlación entre las velocidades de onda acústica y los demás parámetros obtenidos. Los resultados indican que las velocidades de onda compresional, en la escala a la que se llevo a cabo el presente estudio, se ven principalmente afectadas por los parámetros de porosidad, permeabilidad y densidad de grano; mientras que las velocidades de onda de corte se ven influenciadas únicamente por el parámetro de permeabilidad. Asimismo, existe correspondencia entre la velocidad de onda P y la edad o posición estratigráfica de la muestra; en la medida que rocas pertenecientes a formaciones más antiguas poseen mayor tiempo de enterramiento y por ende, mayor densidad, provocando incrementos en las velocidades de onda compresional. El carbono orgánico total provoca disminuciones en las velocidades de onda compresional mientras que en las velocidades de onda de corte no tiene influencia, con base en los resultados del presente trabajo.
Caracterización geotécnica del subsuelo en los municipios de San Joaquín y Mogotes Santander usando métodos geofísicos
(Universidad Industrial de Santander, 2023-07-20) Márquez Caicedo, Luis Alfredo; Sanabria Gómez, José David; Bernal Olaya, Rocío del Pilar; Cabrera Zambrano, Francisco Henry; Camacho Almeyda, German Darío
Gran parte del territorio del país se encuentra en áreas susceptibles a movimientos en masa, las cuales deben ser estudiadas. Una forma de hacerlo es a través de métodos geofísicos, los cuales permiten obtener parámetros del subsuelo que permiten caracterizar estas áreas y formular medidas que permitan mitigar la amenaza que se presenta. En este trabajo se caracterizaron dos sectores en los municipios de San Joaquín (Sector 1 - vía Mogotes-San Joaquín) y Mogotes (Sector 2 - Vereda El Hoyo) en Santander, a través de sísmica de refracción, MASW 2D y tomografía de resistividad eléctrica, para construir un modelo geológico de cada sector que permita identificar las condiciones de estabilidad del terreno. El trabajo se ejecutó en dos fases. En la primera fase, se realizó una descripción geológica y una campaña de adquisición de datos geofísicos para cada uno de los sectores estudiados. Durante la campaña de adquisición, se levantaron diez (10) líneas geofísicas de 64 m a 117 m de longitud. En el sector 1, se adquirieron dos líneas de cada método (S6, S8, T6, T8, MW6 y MW8); mientras que en el sector 2, se levantó dos líneas de sísmica de refracción (S7 y S9), una línea de tomografía de resistividad eléctrica (T7) y una línea de MASW 2D (MW7). Toda esta información se utilizó para estimar los parámetros geotécnicos de relación de Poisson, módulo de Young y módulo de cizalla. Como resultado, se identificó en los dos sectores suelos residuales de espesor variable, en los cuales la interfaz entre el suelo residual y el suelo saprófito sirve de superficie de falla. En el Sector 1, donde afloran rocas ígneas, se identificó un suelo residual de 2 a 5 metros de espesor y composición arcillosa, con resistividades inferiores a 3500 Ohm.m. En el sector 2, donde afloran rocas calcáreas, se identificó un desarrollo de suelo de entre 3 y 10 metros de espesor. En la parte baja del perfil de adquisición se observaron resistividades muy altas, que llegan hasta 6000 ohm.m. Para los materiales superficiales del sector 1, se obtuvo un módulo de Poisson menor que 0.35, un módulo de Young menor que 100 kPa y un módulo de cizallamiento menor que 100 kPa. Para el sector 2, se obtuvo un módulo de Poisson menor que 0.35, un módulo de Young menor que 150 kPa y un módulo de cizallamiento menor que 700 kPa. En ninguno de los dos sectores se pudo identificar el nivel freático. La caracterización geofísica permitió identificar el material inestable presente en cada uno de los sectores estudiados. En el sector 1 se observa un espesor de hasta 5 metros que presenta parámetros geotécnicos asociados a suelos inestables, lo que aumenta la susceptibilidad a la erosión y a la generación de movimientos en masa. En el sector 2, se encontró un espesor de suelo residual de hasta 10 metros, el cual presenta parámetros geotécnicos mayores en comparación con el sector 1, lo que se traduce en una mayor resistencia del suelo.
Comparación de la anisotropía de la resistividad del subsuelo fracturado en zonas aledañas a diferentes tipos de estructuras, e implicaciones hidrogeológicas para un área rural del municipio de Los Santos, Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Vargas Cáceres, Mayra Isabel; Bernal Olaya, Rocío del Pilar; Cetina Tarazona, María Alejandra; Velandia Patiño, Francisco Alberto
La zona de estudio se ubica en La Mesa de Los Santos, Santander, caracterizada por presentar una geomorfología de altiplanicie con escarpes en los extremos. Estructuralmente se presentan fallas menores con direcciones NW (normales) y NE (inversas) quienes cortan formaciones geológicas del Ordovícico (Silgará), Jurásico (Jordán) y Cretácico (miembros superior, medio e inferior de la Formación Los Santos, Rosablanca, Paja y Tablazo) con buzamientos casi horizontales. El objetivo general es comparar la anisotropía de la resistividad del subsuelo fracturado para determinar sus implicaciones hidrogeológicas en el miembro superior de la Formación Los Santos en zonas cercanas a diferentes tipos de fallas. Se analizó información estructural preliminar de la zona y trabajos previos indicadores de que esta formación es la que tiene mejor potencial hidrogeológico. Se utilizaron las técnicas de Sondeos Eléctricos Azimutales y Colineales, Tomografías de Resistividad Eléctrica - TRE, y MASW – Multichannel Analysis of Surface Waves. Así, se identificó que el tipo de estructura más favorable para la acumulación de agua subterránea corresponde a las fallas normales con componente de rumbo con rangos de resistividad que indican saturación de aguas en las rocas, generalmente valores menores a los 1000 ohm*m, aunque también asociados a litologías como las arcillas y limos. Los resultados obtenidos y su interpretación, permitirá aumentar el conocimiento del potencial hídrico y se constituirá en un aporte de información de calidad con un impacto social en el área de estudio.
Comparación de técnicas de conversión sísmica tiempo a profundidad por ños métodos vertical stretch y rayo imagen frente a la migración en profundidad pre-apilamiento de Kirchhoff en zonas geológicas estructuralmente complejas
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Vargas Pabón, Rubén Mauricio; Sanabria, Jose David; Espinola Lopez, Nancy
En este trabajo se presenta la comparación de técnicas de conversión sísmica tiempo a profundidad por los métodos vertical stretch y rayo imagen frente a la migración PSDM utilizando datos sintéticos y reales. Para la industria de los hidrocarburos es de interés obtener imágenes confiables del subsuelo; para esto recurren al método sísmico de reflexión y por medio de un procedimiento de tratamiento de señales se obtiene una imagen del subsuelo en tiempo. Sin embargo, estas imágenes son requeridas en profundidad, para ello se han desarrollado tecnologías que permiten obtenerlas en profundidad. Las herramientas que se emplearon para evaluar el dominio en profundidad fueron migración sísmica antes del apilamiento en profundidad (PSDM), estiramiento vertical (vertical stretch) y rayo imagen. Se generó, imágenes en profundidad para cada una de ellas, partiendo del dominio en tiempo. Se utilizó el modelo sintético de Overthrust (Operto, 2003). Se inició con una imagen en tiempo y un campo de velocidades reverse time migration (RTM) producto de un procesamiento de migración en tiempo pre-apilado de Kirchhoff (PSTM), a partir de los datos obtenidos de esta secuencia se realizó las conversiones a profundidad. Los resultados obtenidos para las técnicas de conversión rayo imagen y estiramiento vertical son rápidos y confiables en sectores con bajos cambios de velocidad lateral, en cuanto a los resultados obtenidos en PSDM se comprobó que hay mayor continuidad de los horizontes en la parte central de los modelos, esta técnica utiliza iteraciones en el procesado y genera migración para obtener la imagen, incluso resuelve el problema de imagen que no estaba solucionado en el procesamiento PSTM, pues la técnica acepta cambios mayores en la velocidad lateral tomando como base velocidades interválicas.
Correcciones estáticas en zonas con influencia de una capa meteorizada usando las técnicas wave equation datuming y delay time
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Perea Pineda, Catalina Alexandra; Sanabria Gomez, Jose David; Martinez Corredor, Robiel
Durante el proceso de adquisición de datos sísmicos, los tiempos de arribo de las ondas captadas por los geófonos, presentan variaciones debido a la presencia de la capa meteorizada y a las condiciones topográficas del terreno donde se realiza la adquisición, dificultando así la correcta interpretación de los datos. Por tal motivo es importante efectuar un adecuado flujo de procesamiento sísmico, en el que se tengan en cuenta las estáticas y se corrijan los tiempos de arribo de las trazas sísmicas. El presente trabajo consistió en comparar dos técnicas para corregir los tiempos de arribo de las ondas sísmicas, una técnica de tipo estático Delay T ime DT y otra de tipo dinámico W ave Equation Datuming (W ED). Para esto se realizaron cuatro modelos sintéticos 2D, que simulan la presencia de la capa meteorizada y un modelo que simula topografía abrupta y capa meteorizada. Después se aplicaron las mismas técnicas de corrección en una línea sísmica de datos reales 2D, que se adquirió en una zona con terreno plano y terreno con topografía. Los resultados obtenidos se presentan a través de las imágenes apiladas y migradas. Se encontró que DT corrige mejor datos con altos contrastes de velocidad entre 900m/s y 2500m/s; mientras que W ED corrige mejor datos con topografía y datos con bajos contrastes de velocidad entre 1200m/s y 2500m/s. Se comprobó que en datos con variaciones en la base de la capa meteorizada y variaciones laterales de velocidad entre 900m/s y 1200m/s, DT y W ED corrigen el problema de manera que la resolución de las imágenes apiladas es similar. También se encontró que en los datos reales 2D, W ED resalta la continuidad de eventos someros en zonas topográficas y algunos reflectores profundos en la zona plana.
Desarrollo de una metodología basada en aprendizaje profundo para el diseño de geometrías de adquisición sísmica compresivas
(Universidad Industrial de Santander, 2023-07-26) Hernández Rojas, María Alejandra; Argüello Fuentes, Henry; Goyes Peñafiel, Yesid Paul; Sarmiento Cogollo, Heiner René; Meneses Fonseca, Jaime Enrique
La adquisición sísmica es esencial para encontrar nuevos yacimientos de hidrocarburos. Para adquirir imágenes sísmicas de alta calidad, se requiere una adquisición densa espaciada regularmente. Sin embargo, los altos costos de adquisición y los impactos ambientales, han conducido a diseñar levantamientos sísmicos con menos fuentes y receptores. Actualmente, los esquemas de submuestreo tradicionales son: aleatorio, jittered y uniforme, los cuales conducen a una recuperación subóptima de la imagen sísmica. Por lo tanto, este trabajo propone una optimización de extremo a extremo para diseñar una adquisición sísmica submuestreada que permita obtener información reconstruida de alta calidad. El patrón de muestreo se modela como una capa binaria profunda para conocer la ubicación óptima de receptores y fuentes, al tiempo que una red neuronal recupera los datos eliminados. Después de diseñar el patrón de muestreo, se puede utilizar como geometría sísmica en un área geológicamente similar al conjunto de datos de entrenamiento. La metodología propuesta se comparó con los esquemas de muestreo tradicionales mediante experimentos con datos sísmicos sintéticos y reales. Los resultados demuestran que un diseño aprendido mejora la calidad de los datos reconstruidos en hasta 4 dB.
Detección del ruido de dispersión en datos sísmicos multicomponente usando aprendizaje automático
(Universidad Industrial de Santander, 2022-11-21) Quintero Santander, Holger Giovanni; Agudelo Zambrano, William Mauricio; Sánchez Galvis, Iván Javier; Cabrera Zambrano, Francisco H.; Abreo Carrillo, Sergio Alberto
La generación de imágenes sísmicas de estructuras complejas en zonas montañosas es uno de los principales desafíos de la exploración sísmica terrestre. Las señales de reflexión deseadas son enmascaradas por las ondas sísmicas dispersadas por heterogeneidades cerca de la superficie logrando que las ondas se superpongan en frecuencia y los filtros convencionales sean poco precisos, por ello, se propone unmétodo de clasificación de datos sintéticos de onda sísmica dispersada, los cuales se procesarán a través de unmétodo de aprendizaje automático. Para esto se modelarán las ondas dispersadas mediante un modelado numérico 2D. Se seleccionarán ciertos atributos sísmicos para resaltar la información geofísica de los datos tales como: frecuencia, velocidad de propagación, polarización, entre otros. Una vez con los atributos seleccionados junto con un algoritmo de clasificación, los datos se dividirán en grupos automáticamente y a partir de esto se inferirá la relación señal-ruido.
Determinación del espesor del subsuelo inconsolidado en el abanico aluvial de Mogotes Santander utilizando sísmica de refracción
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Sánchez Pinto, Johana Katherine; Sanabria Gómez, José David; Bernal Olaya, Rocio del Pilar
Mogotes es un municipio de Santander – Colombia que se encuentra ubicado sobre un abanico aluvial. Cuenta con una extension de 487.86 km2 que abarca en el casco urbano, la planicie que ca- racteriza el abanico. En este trabajo de investigacion se muestran las secciones sısmicas obtenidas a partir de la adquisicion y procesamiento de datos empleando el metodo de refraccion y tomografıa sısmica, con el objetivo de encontrar el espesor del suelo no consolidado en el deposito aluvial. Los perﬁles sısmicos se orientaron sobre las superﬁcies de interes de acuerdo con la geometrıa y posible disposicion espacial de los suelos a estudiar. El espaciamiento entre geofonos de los perﬁles fue de 4 a 6 m, con longitudes entre 100 a 140 m. El estudio se realizo en 6 puntos estrategicos, cada punto conto con 2 lineas ortogonales en direccion NW-SE y SW-NE. La inversion ﬁnal muestra espesores variables entre 18 m y 25 m con velocidades desde 350 m/s aumentando considerablemente hasta los 2400 m/s. Los sismogramas obtenidos durante las campañas de exploracion fueron procesados con el programa SeisImager/2D con ayuda de los modulos de Pickwin y Plotrefa. Los resultados conseguidos, permitieron identiﬁcar y caracterizar los espesores del suelo no consolidado. Estos espesores y velocidades contribuian al desarrollo rural, suburbano y urbano del plan de ordenamiento territorial de esta cabecera municipal en Mogotes - Santander.
Diseño de geometrías de adquisición para gravimetría y magnetometría enfocado a la exploración de cuerpos intrusivos mediante el uso de Aprendizaje Profundo (Deep Learning) sobre imágenes satelitales
(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-12) Martínez Acevedo, Juan Sebastián; Khurama Velásquez, Sait; Mantilla Figueroa, Luis Carlos; Bernal Olaya, Rocío del Pilar; Moyano Nieto, Ismael Enrique
En este estudio se presentan geometrías de adquisición enfocadas a la exploración de cuerpos intrusivos y que fueron diseñadas a partir de una aplicación de Aprendizaje Profundo sobre imágenes satelitales. Las geometrías de adquisición fueron trazadas para los métodos de gravimetría y magnetometría en la zona donde aflora el Granito de Durania, ubicado en cercanías al municipio homónimo en Norte de Santander. El diseño partió de un análisis de los factores que afectan las adquisiciones para los métodos geofísicos a implementar. Así, se consideraron las coberturas vegetales, los cuerpos de agua y la topografía como elementos negativos para una adquisición óptima en términos de logística y calidad de datos. Con este análisis se logró una clasificación de favorabilidad para la zona de estudio donde se trazaron transectas y coordenadas de adquisición. Sin embargo, las geometrías diseñadas suponen datos puntuales y dispersos, generando un reto adicional en la obtención de imágenes geofísicas de calidad. Por esa razón, en esta investigación se implementaron Métodos de Interpolación Espacial (MIE) con el fin de obtener imágenes geofísicas de representativas para la zona de estudio. La determinación del método de mejor desempeño se realizó, en primera instancia, en una zona distinta a la de estudio donde se tuvieran datos de acceso libre. Esto último, se realizó con el fin de hacer una cuantificación de desempeño de cada MIE considerado a través de pruebas remotas y lograr un grado de certeza antes de ejecutar una adquisición sobre la zona de estudio. Así, se implementaron los métodos de Ordinary Kriging (OK), Ponderación de Distancia Inversa (IDW) y Random Forest (RF) sobre una zona en Norte América, donde el método IDW fue el de mejor desempeño de acuerdo a las métricas de error. Una vez validados los desempeños de los MIE y de tener una geometría sobre la zona de estudio, se consideró una adquisición sobre la zona de estudio que fue desestimada por consideraciones de seguridad. Esto, sumado a que la zona de estudio no contaba con datos geofísicos de acceso libre, llevó a implementar el modelo directo en la investigación mediante la librería Sim- PEG disponible para Python. En esta herramienta se hizo un modelamiento de la geología de la zona y se asignaron valores a las propiedades geofísicas correspondientes a cada litología representativa. Una vez ejecutado el modelo directo, se obtuvieron datos para las geometrías diseñadas y se implementaron los MIE donde, según las métricas de error, el método IDW fue el de mejor desempeño. Los resultados de la interpolación espacial sobre datos obtenidos por modelamiento directo sugieren una aproximación real a las anomalías geofísicas de la zona. Se sugiere el flujo de trabajo presentado a futuras investigaciones y se recomienda hacer una evaluación de las geometrías y los MIE para un modelamiento inverso.
Estimación local de física de roca mediante mediciones en laboratorio de las rocas aflorantes al oeste del municipio de El Playón
(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-30) Rojas Rodríguez, Nicolás; Bernal Olaya, Rocío del Pilar; Merchán Jaimes, Vladimir Ernesto; Martínez Sánchez, Dilan Arturo
Este trabajo documenta la medición de las propiedades físicas de porosidad, densidad, resistividad, cargabilidad y velocidad de propagación de onda o hecha en 107 muestras de roca de las Riolitas de la Formación Bocas y de rocas sedimentarias de la Formación Bocas aflorantes entre la Falla de Bucaramanga y la Falla Lebrija en el municipio de Rio Negro, Santander. Las litologías identificadas en la zona de estudio incluyeron areniscas, areniscas silicificadas, areniscas calcáreas, lodolitas, lodolitas calcáreas, limolitas, riolitas, dacictas, tobas, brechas hidrotermales, brechas tectónicas, brechas magmáticas y brechas polimícticas. Las propiedades que logran diferenciar entre estas litologías son la porosidad, que es nula en las tobas, dacitas, riolitas, y brechas magmáticas, y máxima en las areniscas; la cargabilidad que es alta en las areniscas y algunas dacitas, brechas magmáticas y polimícticas, y baja en las lodolitas y riolitas; la resistividad, que en las brechas es máxima con respecto al resto de litologías, la velocidad de onda p, que es máxima en las brechas polimícticas y tobas, y la densidad que está en un rango estrecho sobrepuesto en las limolitas, lodolitas, tobas, riolitas ,y brechas tectónicas. El modelado directo permite definir que la resistividad es la mejor herramienta para diferenciar las dacitas de las rocas sedimentarias, pero que cuando hay una capa meteorizada, la amplitud de la anomalía en casos de intercalación entre la dacita y los sedimentos disminuye. En cambio, la velocidad de onda p no es una buena herramienta de diferenciación de litologías. La densidad es la mejor herramienta de identificación de intrusivos vs. otras litologías, incluso entre brechas magmáticas y dacitas. Las mediciones de física de roca no muestran tendencias lineales entre propiedades típicas de correlación como son la porosidad, resistividad, densidad y velocidad de onda p, lo que sugiere que elementos composicionales y la distribución de los poros puede afectar las tendencias entre propiedades físicas.
Estudio de centelladores plasticos en el proyecto mute para muongrafia de volcanes
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Calderon Ardila, Rolando; Núñez de Villavicencio Martínez, Luis Alberto; Tapia Casanova, Alex; Suárez Durán, Mauricio
Se presenta un estudio del sistema de detección indirecta de partículas cargadas, constituido por centellador plástico con fibra óptica embebida acoplado a fotomultiplicadores de silicio (SiPM, por sus siglas en inglés). Se estableció una metodología para diferenciar entre la respuesta del detector al paso de partículas cargadas y su ruido de fondo. Se determinó que para nuestros acoples se espera un 70% más de amplitud en cada pulso producido por partículas cargadas con respecto al ruido del centellador. También se estudió la sensibilidad del sistema a la variación de temperatura, cuantificando cómo cambia el voltaje de operación de los fotomultiplicadores de silicio usados en el detector, por cada 10oC el voltaje de ruptura del SiPM varía 0, 45V. Posteriormente se realizaron mediciones de la atenuación en la fibra óptica con barras centelladoras en coincidencia. Se pudo estimar un 11% de atenuación en el sistema cuando está acoplado. Además, se concluyo que éste estudio es necesario para cualquier sistema de detección que proponga usar éstos componentes en prototipos de telescopios de muones. Los resultados completan el trabajo del grupo de simulaciones computacionales del detector MuTe (Muon Telescope, por sus siglas en inglés); particularmente los resultados sirvieron para ajustar parámetros y mejorar las simulaciones.
Estudio de los efectos de compactación en el análisis de la respuesta sísmica mediante la construcción de tendencias de velocidades de onda p y s contra profundidad
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Prada Socha, Luis Carlos; Calle Ochoa, Andres Eduardo
El poder modelar las velocidades de onda en función de factores geológicos tales como la mineralogía, el tamaño de grano o los procesos diagenéticos, es una herramienta útil para poder detectar y explicar anomalías en los datos sísmicos. Además da la ventaja de poder predecir las propiedades elásticas en zonas donde se cuentan con pocos datos. El trabajo de investigación desarrollado combina los efectos de compactación (local) y los modelos de física de rocas, permitiendo así crear tendencias de velocidad de onda P y S contra profundidad, restringiéndola a la geología local. Inicialmente se creó una metodología para la construcción de las tendencias de velocidad vs profundidad, teniendo en cuenta factores diageneticos, geológicos y usando modelos de compactación y física de rocas; calibrados con datos de registros de pozos. Posteriormente fue implementada dicha metodología en dos zonas de interés para un pozo colombiano, en ambas zonas se compararon los resultados con los registros de pozos y los RPDT obtenidos, observando un buen ajuste con los registros de pozo de ambas zonas Además, se analizó la respuesta sísmica en presencia de distintos escenarios de fluidos, para ello se aplicó la sustitución de fluido de Gassman para tres casos de fluidos diferentes y mediante el análisis de gráficas de intercepto y gradiente se determinaron anomalías sísmicas de cada escenario. Finalmente, se realizó un análisis estadístico para ambas zonas de estudio, se aplicaron conceptos de funciones de densidad de probabilidad, creación de espacios muéstrales equiprobables y no equiprobables, probabilidad clásica y probabilidad condicionada, todo esto con el fin de determinar la probabilidad de ocurrencia de un suceso partiendo de valores conocidos de propiedades del yacimiento, cuantificando la incertidumbre para las velocidades de onda P y S asociada a las propiedades del yacimiento que fueron calculadas a partir del modelado de física de rocas. Abstract 1
Estudio geofísico para la prospección mineral en el sector de Algarrobo-La Llandada de los municipios de Rionegro y el Playón haciendo uso de Magnetometría y Tomografía de Resistividad Eléctrica
(Universidad Industrial de Santander, 2023-07-25) Niño Ferro, Erwing Mauricio; Olaya Bernal, Rocío; Sanabria Gómez, José David; Mantilla Figueroa, Luis Carlos; Moyano Nieto, Ismael Enrique; Lara Ortiz, Laura
En la localidad del Playón, Santander afloran las rocas de la Formación Bocas y las Riolitas de la Formación Bocas, que incluye peperitas, brechas, riolitas, dacitas, areniscas calcareas y lodolitas; rocas en las que se han documentado contenidos de sulfuros. Este trabajo busca identificar el contraste entre las litologías descritas y su posible contenido de sulfuros a partir de la medición en laboratorio de la susceptibilidad magnética, resistividad eléctrica y cargabilidad; y de adquisciones en campo de tomografía de resistividad eléctrica y magnetometría. Las mediciones de las propiedades geofísicas en laboratorio se realizaron en 138 muestras de rocas tomadas alrededor del contacto geológico entre la Formación Bocas y las Riolitas de la Formación Bocas, así como dentro de estas, cartografiado por el SGC en una escala 1:100.000. En estas áreas, además, se realizó una adquisición de datos magnéticos de aproximadamente 11.86 km y se llevaron a cabo 3 transectos de Tomografía de Resistividad Eléctrica (TRE). Los valores resultantes de las pruebas de laboratorio reportan resistividades entre los rangos de 102−105 Ω·m, valores de susceptibilidad magnética con rangos entre 1.49×10−4 hasta 4.41 ×10−4 SI. Estos valores no muestran tendencias características entre las diferentes litologías, en cambio sí muestran una variación de los valores por efecto de la meteorización. La cargabilidad, en cambio, sí muestra valores atípicos superiores a los 15 mV/V posiblemente asociados a sulfuros en algunas zonas. La inversión de los datos de TRE y magnetometría en las zonas sub-seleccionadas con los resultados de las pruebas de laboratorio, muestra anomalías que sugieren la presencia de un cuerpo intrusivo enriquecido en minerales ferromagnéticos (áreas con alto contenido de sulfuros) que concuerdan con el reporte de peperitas y contactos litológicos.
Evaluación de la calidad y tipos de roca presentes en la parte basal del Grupo Honda, empleando técnicas de inversión acústica de traza post-apilado Cuenca Valle Superior del Magdalena
(Universidad Industrial de Santander, 2023-08-04) Hernández Muñoz, Carlos Andrés; de Bedout Ordóñez, Julián David; Cortés Umbarila, Néstor Iván; Gambús Ordaz, Maika Karen; Mora Ortiz, José Pedro
Desde el punto de vista geológico, la Cuenca del Valle Superior del Magdalena constituye una de las regiones mayormente estudiadas con enfoque en rocas de edades Cretácico y Jurásico en el país, tanto por intereses científicos como económicos, en particular porque en ella se encuentran importantes yacimientos productores de hidrocarburos y numerosos prospectos promisorios de los mismos. Por lo anterior y teniendo en cuenta la actual necesidad de la industria por aumentar sus reservas, el presente trabajo de investigación se planteó con el fin de aplicar técnicas geofísicas en rocas asociadas a reservorios arcillosos de distribución heterogénea, depositados en ambientes de canales continentales y de edad Mioceno correspondientes al Grupo Honda, a partir de información adquirida previamente como la sísmica 3D migrada en tiempo post-apilado, registros de pozos, perfiles sísmicos verticales (VSP’s) y perfiles de disparo (checkshots), con el fin de determinar su potencial como roca acumuladora de hidrocarburos, disminuyendo así el nivel de incertidumbre en campañas exploratorias futuras. Con la información disponible, se llevó a cabo un flujo de trabajo que incluyó actividades como: procesos de amarre sísmica pozo que facilitaron la identificación de los horizontes de interés, generación de un modelo estructural y estratigráfico, aplicación y análisis de atributos sísmicos tanto en volumen como en horizontes, estudio de prefactibilidad en donde se identificaron los tipos de roca predominantes en el Grupo Honda, descomposición espectral y finalmente, un proceso de inversión acústica. Esta metodología permitió proponer zonas de interés en las que podrían llegar a ser prospectos en la acumulación de hidrocarburos, allí se logró identificar que en la parte basal del Grupo Honda las litologías asociadas a areniscas presentan mayores impedancias que las lodolitas, debido principalmente al alto grado de compactación de las rocas y a su composición mineralógica; además, gracias al proceso de descomposición espectral en un proceso comparativo entre las metodologías CWT y FFT, se identificó la presencia de canales asociados a un ambiente continental de tipo fluvial.
Identificación y delimitación de recursos de gas mediante el uso de atributos sísmicos en la plataforma continental de Australia
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Vásquez Pinto, Mauricio Andrés; García González, Mario
El uso de atributos sísmicos es ampliamente utilizado en la industria energética al momento de identificar yacimientos convencionales de gas, puesto que la respuesta acústica de las saturaciones de este hidrocarburo es de fácil observación en adquisiciones sísmicas de alta calidad. Atributos como la frecuencia instantánea y el análisis de descomposición espectral se usan para identificar lo que se denominan ﬁBright Spotsﬂ que son sencillamente áreas donde existe un fuerte contraste de la velocidad de la onda en el contacto entre una roca saturada en gas con las rocas no saturadas. Dentro de los yacimientos de gas no convencionales se encuentran los yacimientos de hidratos de gas metano, también conocidos como clatratos de metano, que consisten en una estructura cristalina similar al hielo en la cual se encuentran una alta proporción de moléculas de metano (CH4). El gas más común en los hidratos de gas es el metano (>99.9%), y en algunos yacimientos se encuentran en menor cantidad otros gases como el etano, propano y dióxido de carbono Chong et al., (2015). En este estudio se aplicaron atributos sísmicos geométricos e instantáneos, modelamiento geoquímico 1D y análisis petrofísicos para analizar el bloque Poseidón 3D, al noroeste de Australia, en donde se identificó la presencia de gas en yacimientos convencionales asociados a la Formación Plover a 5 km de profundidad, y también en yacimientos no convencionales asociados a hidratos de gas a 0.5 km de profundidad.
Implementación de una fuente puntual en un sistema de modelado de ondas 2D elástico galerkin discontinuo
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Silva Lora, Alberto Luis; Sanabria Gomez, Jose David
La sismología computacional es una herramienta que, por medio del uso de métodos numéricos, permite estudiar el comportamiento de eventos sísmicos en el subsuelo. Existe una gran variedad de métodos numéricos entre los cuales se encuentran los métodos de diferencias finitas, volumen finito y elementos finitos. Existen en la literatura otros métodos que surgen a partir de mejoras de los métodos anteriormente mencionados, entre los cuales se destacan los métodos Galerkin discontinuo. En este trabajo es presentada la implementación de una fuente puntual en un esquema de modelado de onda elástica 2D Galerkin Discontinuo hp-adaptativo, sobre una malla tipo conforme y no estructurada de elementos triangulares, basado en flujos numéricos tipo centrados. Aplicaciones del método desarrollado al problema de Lamb fueron llevadas a cabo, como también comparaciones con el esquema DGCrack2D desarrollado por J. Tago, en donde para este último se implementó un modelo de capa sobre semi-espacio. En ambos casos se hicieron pruebas cambiando el orden de aproximación de los polinomios. Se generaron sismogramas sintéticos variando la posición de la fuente dentro del elemento, en donde se observó mayor dispersión numérica en los resultados a medida que la fuente se aproximaba a un vértice o a la interfaz, por lo que se sugiere implementar un soporte espacial Gaussiano alrededor de la localización de la fuente.

Browse

Browsing Maestría en Geofísica by Title

Results Per Page

Sort Options