En busca de yacimientos petroleros
Por Armando Bonilla
Ciudad de México. 27 de febrero de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- Con el objetivo de apoyar en la búsqueda de nuevos yacimiento petroleros, así como optimizar la trayectoria de nuevas perforaciones, el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) desarrolla e implementa metodologías innovadoras de modelado sísmico para la generación de imágenes más confiables del subsuelo.
El modelado sísmico es una técnica de simulación numérica esencial para obtener imágenes más precisas del subsuelo que, aunado al uso de otras tecnologías de migración sísmica, representa dos de las áreas de oportunidad donde el IMP ha puesto especial atención debido a su gran contribución al éxito exploratorio de nuevos yacimientos petroleros.
La Agencia Informativa Conacyt entrevistó a la doctora Liliana Vargas Meleza, especialista en sismología de exploración e investigadora en el IMP, quien explicó que el modelado sísmico 3D consiste en simular cómo se propagan y reflejan las ondas sísmicas en el subsuelo, de acuerdo con los diferentes tipos de rocas y sus propiedades elásticas.
“En materia de exploración, para propagar una onda sísmica numéricamente se requiere un modelo geológico conceptual, conocido como modelo de velocidad —ya que no conocemos con exactitud la estructura geológica del subsuelo—. El modelado sísmico 3D se realiza antes de adquirir datos sísmicos para determinar los parámetros óptimos que permitan registrar las ondas sísmicas que se reflejan del objetivo geológico presente en el subsuelo, lo que a su vez favorece la obtención de una imagen nítida del subsuelo”.
Liliana Vargas Meleza.“Asimismo, modelar la propagación de ondas sísmicas nos ayuda a verificar el modelo geológico, y cuando los datos sísmicos modelados no coinciden con los registrados en campo, se actualiza el modelo geológico, o bien se revisa el procesamiento de los datos. Por eso es relevante que el modelado sísmico se realice antes de la adquisición de los datos sísmicos y después del procesamiento de los datos, para obtener una representación de la geología del subsuelo confiable”.
Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Por qué el modelado sísmico es importante para el IMP?
Liliana Vargas Meleza (LVM): El modelado sísmico es una de las principales líneas de investigación del IMP porque es esencial para entender los problemas que se enfrentan para obtener imágenes sísmicas confiables del subsuelo. Esto tiene gran impacto en la exploración de nuevos yacimientos petroleros y la incorporación de nuevas reservas.
AIC: ¿Cuáles son los logros más relevantes del IMP en torno a esta línea de investigación?
LVM: En diciembre pasado concluimos un proyecto de innovación en el cual desarrollamos una metodología para evaluar la incertidumbre en la detección de yacimientos subsalinos. En este contexto, nos enfocamos en la integración de la información sísmica y geológica que se genera a partir de estudios en campos análogos, estudios de afloramientos y análisis de registros geofísicos de pozos al área de estudio —los más cercanos estaban a 12 kilómetros de distancia—para fortalecer el conocimiento geológico y plasmarlo en el modelo de velocidad.
De ese trabajo se desprendió el reto principal que es generar modelos de velocidad que representen las estructuras geológicas, particularmente, de los cuerpos de sal y los sedimentos que los rodean. En general, la precisión con la que se estima el modelo de velocidad es uno de los problemas principales en sismología de exploración y es el factor principal para la generación de imágenes de subsuelo nítidas.
AIC: ¿Cuáles fueron las etapas de trabajo para concretar la metodología para obtener el modelo de velocidad?
LVM: Nos enfocamos en áreas geológicamente complejas del golfo de México, especialmente en los yacimientos subsalinos porque son difíciles de detectar a través de imágenes sísmicas. Esto se debe a que las imágenes ambiente de tectónica salina pueden ser de baja calidad.
En este caso, el objetivo era evaluar la incertidumbre en la identificación del yacimiento mediante anomalías de amplitud sísmica. Determinamos que el factor principal a evaluar era la ambigüedad del modelo de velocidad, y se utilizó información de pozos perforados en las cercanías de estas áreas (12 kilómetros, aproximadamente) para mejorar el modelado geológico del subsuelo. La mayor ambigüedad está asociada a la geometría del cuerpo de sal, por lo que propusimos diversos escenarios a través de modelado geológico estructural. Para ello consideramos los estudios geológicos del área disponibles y, con base en ello, obtuvimos varios modelados geológicos conceptuales.
A partir de estos modelos conceptuales, se realizó modelado sísmico, el cual consistió en construir modelos de velocidad con diferentes geometrías de los cuerpos de sal y variaciones de velocidad; después se diseñó la geometría de adquisición de datos y se usaron algoritmos de propagación de frentes de onda y trazado de rayos para simular la propagación de ondas sísmicas, y generamos imágenes sísmicas del subsuelo. Con ello, se pudieron evaluar los efectos producidos en la amplitud sísmica.
Como resultado de nuestra investigación obtuvimos una estimación de la incertidumbre que existe al interpretar una acumulación de hidrocarburos basada en anomalías de amplitud únicamente. El impacto que tiene esta metodología es que el intérprete puede tener un catálogo de interpretaciones posibles que le permite estimar el riesgo de que exista o no el yacimiento.
AIC: Una vez que concluyen el trabajo, ¿qué se hace con los resultados de la investigación?
LVM: Las herramientas computacionales y las metodologías desarrolladas se turnan a la dirección de servicios en exploración y producción del IMP para su implementación industrial. Seguido de una transferencia de tecnología a especialistas que proporcionan servicios a las compañías petroleras operadoras en nuestro país.
AIC: ¿Cuál es el impacto que podría tener este trabajo en la industria petrolera?
LVM: El impacto que tiene la investigación en temas de modelado, migración y representación sísmica consiste en la aportación de información confiable de la posición de estructuras geológicas en el subsuelo. Con estas imágenes se pueden identificar tipos de rocas y sus dimensiones, con lo cual se detectan y delimitan los yacimientos, y ayuda al diseño de la trayectoria de los pozos exploratorios y de desarrollo. Las imágenes sísmicas son cruciales en la etapa exploratoria para incorporar reservas.
Modelo geológico conceptual de yacimientos petroleros del Golfo de México, localizados debajo de cuerpos salinos.
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