APLICACIÓN DE LA TÉCNICA DE TOMOGRAFÍA ACÚSTICA PARA LA VISUALIZACIÓN Y ESTIMACIÓN DE LA DENSIDAD DE MICROFRACTURAS EN MUESTRAS DE AFLORAMIENTO
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
Description
This work presents the development of a methodology to estimate microfractures density in rocks, using acoustic tomography technique. The piezoelectric crystals were used as transductors for the generation of the acoustic shear kind waves, through study cores. The propagation time of the wave is obtained using digital signal processing in MATLAB and finally the distances of each paths is obtained, thus the wave velocity values are stored in numerical arrays. The technique used in this work is to perform acoustic tomography in function of the shear wave velocity, where the rock matrix and microfractures are differentiated and analyzed from contrasts of velocities. The tomographic images are generated through rendering matrices of velocity in MATLAB. In order to validate this research was necessary to use synthetic cements plugs as controlled models, where the discontinuity was simulated through hollow inclusions made with rubber prototypes; finally the obtained results show a maximum of 7.06% of error, baseing the reliability of the generated technique.
Este trabajo presenta el desarrollo de una metodología para estimar el volumen de microfracturamiento en rocas, utilizando la técnica de tomografía acústica. Se utilizaron cristales piezoeléctricos como transductores para la generación de ondas acústicas secundarias o de corte a través de muestras de estudio. El tiempo de propagación de la onda es obtenido utilizando tratamiento digital de señales en MATLAB y finalmente se obtiene las distancias de cada una de las trayectorias entre los cristales, de esta manera se almacenan los valores de velocidad de onda en arreglos numéricos matriciales. La técnica empleada en este trabajo consiste en realizar tomografía acústica en función de la velocidad de la onda de corte, donde se logra diferenciar la matriz y las microfracturas de las rocas analizadas, a partir del contraste de las velocidades. Las imágenes tomográficas se generan a través de la renderización de las matrices de velocidades en MATLAB. Para poder validar esta investigación fue necesario utilizar plugs sintéticos de concreto como modelos controlados, donde se simularon discontinuidades por medio de inclusiones huecas hechas con prototipos de cauchos; finalmente los resultados obtenidos, muestran un error máximo de 7.06 % fundamentando la confiabilidad de la técnica generada.
Este trabajo presenta el desarrollo de una metodología para estimar el volumen de microfracturamiento en rocas, utilizando la técnica de tomografía acústica. Se utilizaron cristales piezoeléctricos como transductores para la generación de ondas acústicas secundarias o de corte a través de muestras de estudio. El tiempo de propagación de la onda es obtenido utilizando tratamiento digital de señales en MATLAB y finalmente se obtiene las distancias de cada una de las trayectorias entre los cristales, de esta manera se almacenan los valores de velocidad de onda en arreglos numéricos matriciales. La técnica empleada en este trabajo consiste en realizar tomografía acústica en función de la velocidad de la onda de corte, donde se logra diferenciar la matriz y las microfracturas de las rocas analizadas, a partir del contraste de las velocidades. Las imágenes tomográficas se generan a través de la renderización de las matrices de velocidades en MATLAB. Para poder validar esta investigación fue necesario utilizar plugs sintéticos de concreto como modelos controlados, donde se simularon discontinuidades por medio de inclusiones huecas hechas con prototipos de cauchos; finalmente los resultados obtenidos, muestran un error máximo de 7.06 % fundamentando la confiabilidad de la técnica generada.
Keywords
Microfractures density, acoustic waves, acoustic tomography, densidad de microfractura, ondas acústicas, tomografía acústica