Adquisición de Información Micro-sísmica

7/21/2019 Adquisicin de Informacin Micro-ssmica

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE

MXICO

FACULTAD DE INGENIERA

DIVISIN DE INGENIERA EN CIENCIAS DE LA TIERRA

ADQUISICIN DE INFORMACIN MICRO-

SSMICA ANTES, DURANTE Y DESPUS DE

FRACTURAMIENTO HIDRULICO EN POZO

INFORME ESCRITO DE ACTIVIDAD PROFESIONAL

QUEPARA OBTENEREL TTULO DE:

INGENIERO GEOFSICO

PRESENTA:

LUIS FEDERICO LYNN

DIRECTOR:ING. HECTOR RICARDO CASTREJN PINEDA

Mxico D.F., Ciudad Universitaria, junio de 2013.


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Agradecimientos

Al universo

A mis padres y hermanos, por su amor y apoyo incondicional en la buena y en las malas

A mis amigos y compaeros, a todos los que formaron y/o forman parte de mi vida

A la madre naturaleza

A mis semejantes

A LA UNIVERSIDAD por permitirme recibir una formacin profesional y ser mi segunda casa

A LA FACULTAD Y A MIS MAESTROS, por todos los conocimientos que me inculcaron


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RESUMEN

Durante los ltimos aos, la Cuenca de Chicontepec se ha convertido en una zona de graninters econmico debido al potencial petrolero que ah se localiza; la complejidad de que

los yacimientos produzcan en los campos de sta cuenca, se resuelve a travs de variasoperaciones de terminacin, estimulacin y/o fracturamiento hidrulico, etc., segn sea elcaso, para una ptima produccin de los yacimientos.Los ritmos de produccin hanaumentado sin precedentes a partir de los recursos no tradicionales, debido en gran parteal monitoreo micro-ssmico y el mapeo de estimulaciones hidrulicas.

Este trabajo tiene como propsito, reportar las operaciones y actividades de las distintasfases de la ejecucin, de un servicio de adquisicin de datos micro-ssmicos en un pozode dicha zona. En el captulo I se resalta la importancia de la realizacin de ste tipoestudios.

En el captulo II se describen las actividades, metodologas y formas en que se realiza lagestin de permisos de servidumbre de paso, siendo sta la primera fase de intervencinpara el inicio de las operaciones en el trabajo de campo. Se detalla la importancia de larecopilacin y procesamiento de los aspectos topogrficos donde se realiz el estudio.Yluego se mencionan las caractersticas y los requerimientos generales y especficos delmonitoreo de registro de los eventos microssmicos previos, durante y despus a laprueba de fracturamiento hidrulico.

Como parte final del trabajo, se enlistan los formatos entregables (informacin, reportes,figuras, anexos y claro, los archivos de datos) de los resultados de los registros deadquisicin de la informacin microssmica generada en todas las etapas del proyecto.


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NDICE

.....Pgina

RESUMEN.........

I.INTRODUCCIN............................................................................................... 1II.METODOLOGA EMPLEADA..3II.1 GESTORA ..................................................................................................... 3

II.1.1 GENERALIDADES .................................................................................. 3II.1.2 LOCALIZACIN DEL REA DE ESTUDIO ............................................ 5II.1.3 LOGSTICA DE OPERACIN ................................................................. 5II.1.4 DESCRIPCIN GENERAL DEL REA ................................................... 6II.1.5 VAS DE COMUNICACIN ..................................................................... 6II.1.6 CLMA ..................................................................................................... 6II.1.7 TIPO DE TERRENO Y VEGETACIN .................................................... 6

II.1.8 SEGURIDAD INDUSTRIAL, PROTECCIN AMBIENTAL Y CALIDAD .. 7

II.2 PARMETROS TOPOGRFICOS Y METODOLOGA ................................. 8II.2.1 PARMETROS DE CAMPO ................................................................... 8II.2.2 PARMETROS GEODSICOS DE TRANSFORMACIN ..................... 8II.2.3 PREPLOT ............................................................................................... 9II.2.4 LOGSTICA OPERACIONAL DE TOPOGRAFA.................................. 10II.2.5ACONDICIONAMIENTO DE LNEA SSMICA ...................................... 10II.2.6 LEVANTAMIENTO TOPOGRFICO ..................................................... 11

II.2.7 PROCESADO DE DATOS TOPOGRFICOS .......................................... 12II.2.7.1 ESPECIFICACIONES TCNICAS......................................... 12

II.2.7.2CONTROL DE CALIDAD ........................................................ 13II.2.7.3PROGRAMAS DE COMPUTACIN UTILIZADOS................. 14II.2.7.4 RELIEVE DEL ESTUDIO DE MICROSSMICA .................................. 15

II.2.8RELACIN DE EQUIPO TOPOGRFICO ................................................ 15II.2.8.1 EQUIPO PARA LEVANTAMIENTO GPS (RTK) ....................... 15II.2.8.2EQUIPO DE OFICINA................................................................ 17

II.3 GRABACIN DE DATOS MICROSSMICOS .............................................. 17II.3.1 REQUERIMIENTOS GENERALES.17II.3.2 REQUERIMIENTOS ESPECFICOS...............18

III.ANLISIS DE LA INFORMACIN.... 22III.1 PROCESAMIENTO E INTERPRETACIN 22

III.2 RESULTADOS..23

IVCONCLUSIONES...26

BIBLIOGRAFA 27


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Adquisicin de Informacin Microssmica Antes, Durante yDespus de Fracturamiento Hidrulico en Pozo


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caracterizacin de fracturas hidrulicas existen desde hace varios aos, los nuevosequipos y tcnicas de procesamiento ssmico hacen que este tipo de monitoreo sea hoyms efectivo que en el pasado.


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II.METODOLOGA EMPLEADA

II.1 GESTORIAII.1.1 GENERALIDADES.

Para la realizacin de los Estudios Sismolgicos dentro de la Repblica Mexicanaconcesionados a la Compaa, es necesario contar con la gestin de permisos deservidumbre de paso, siendo esta la primera fase de intervencin para el inicio de lasoperaciones y clave fundamental para lograr con xito los objetivos planeados.

Una de las principales actividades realizadas por el Departamento de Gestora, alinicio de los estudios de prospeccin ssmica, es la de efectuar una evaluacin de la

problemtica social del rea de estudio, con el fin de obtener una visin general de laaceptacin de los trabajos de exploracin ssmica que se proyecta realizar por parte dela compaa, para prever las problemticas que pudieran presentarse durante losprocesos de adquisicin de datos ssmicos y las estrategias de solucin de las mismas.

As mismo, poder crear un vnculo armonioso y una comunicacin abierta entre laCompaa y los diversos ncleos poblacionales inmersos dentro de la zona de inters.En donde la diversificacin social, econmica y cultural son factores que influyen en lalabor del socilogo y gestor, por lo cual debe tenerlos en cuenta para desempear suquehacer de manera eficaz.

Es conveniente que el personal tcnico de gestora, cuente con experiencia en el

mbito de trabajo, as como, una amplia gama de conocimientos de las diversasactividades de campo (agrcola, ganadero y forestal), cvica y tica. Sobre todo debetener sentido de responsabilidad y honestidad, esto con el fin de inspirar confianza enlos ncleos poblacionales inmersos dentro del rea de estudio.

En la actualidad el cliente y la Compaa han prestado gran inters en dar atencin,as como solucin y/o alternativas de solucin, a las problemticas presentadas a laCompaa durante los procesos de adquisicin de datos ssmicos por las diversasautoridades locales, representantes de ejidos y pequeos propietarios; en donde serealizan los trabajos de exploracin ssmica, con la finalidad de obtener una mejor

imagen de la empresa paraestatal y de sus contratistas, lo cual facilitar los trabajoscontemplados a futuro en relacin con la actividad petrolera.

Para que se logren los objetivos planteados, el Departamento de Gestoracomprende facetas de apoyo (reas de Intervencin) tales como: Factibilidad Social,Delimitacin de Predios, Obtencin de Permisos, Inspeccin de Inmuebles, Inspeccinde Huertos, Levantamiento de Afectaciones, Pago de Finiquitos y Saneamiento deCaminos.


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Solicitud de Permisos por servidumbre de paso

Una vez que se hizo del conocimiento a las autoridades la presencia de laCompaa en la regin, se procedi a la solicitud de permisos de servidumbre de paso,que se program de acuerdo a la logstica de las operaciones planteada por el reatcnica.

Los permisos de paso se obtuvieron de manera individual y por escritoentrevistndose con cada uno de los propietarios de los predios inmersos en el rea deestudio. En el caso de los Ejidos, se trabaj en coordinacin con las autoridades decada uno de ellos y se realizaron reuniones colectivas, donde los gestores y socilogosde la compaa brindaron una explicacin detallada de las distintas fases de laoperacin que se llevaran a cabo en cada predio tales como: topografa y observacin

y la forma de pago de afectaciones realizadas en sus propiedades de acuerdo altabulador Instituto Nacional de Avalos y Administracin de Bienes Nacionales,INDAABIN (vigente).

En el formato del permiso de servidumbre de paso se especificaron lasactividades que se realizaran en cada predio, se recab la informacin de datospersonales de cada propietario, as como el tipo de cultivo existente en el predio,haciendo nfasis que el trabajo era temporal y que se dara cumplimiento a loscompromisos contrados entre la empresa y el propietario (pagos de afectaciones ysaneamiento de caminos utilizados para el estudio) con la finalidad de lograr elconvencimiento de los asistentes en las asambleas llevadas a cabo.

Una vez obtenido el permiso de paso se hizo entrega de una copia al propietarioy posteriormente se registr en la base de datos general, a los cuales se les asign unnmero de folio para el control desde su identificacin en el plano general , elaboracinde finiquito y pago de finiquito.

Es pertinente hacer mencin que conforme se iban obteniendo los permisos deservidumbre de paso, los avances se fueron plasmando en el plano general del estudio,de igual manera las delimitaciones de cada predio; identificndose en llos predios conpermisos obtenidos, permisos negados y condicionados.

Los pagos de finiquitos por afectacin fueron realizados y entregados por el reade gestora, siendo el personal asignado a dicha actividad para visitar a los propietariosen sus domicilios; esto con el fin de cumplir con el compromiso llevado a cabo debido asu disposicin para otorgar el permiso de paso.


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II.1.2 LOCALIZACIN DEL REA DE ESTUDIO.

El Estudio de microssmica al pozo, se encuentra ubicado en la porcin Norte

del Estado de Veracruz, geogrficamente est comprendido entre 202014 y 202223de latitud Norte y entre 9726 40 y 9728 57 de longitud Oeste.

II.1.3 LOGSTICA DE OPERACIN.

La logstica para realizar el levantamiento topogrfico del estudio se distribuy enocho lneas. Durante el desarrollo de los trabajos se realiz el levantamiento conformeel Departamento de Gestora liber los permisos de paso de los propietarios (fig. 1).

Figura 1. Logstica operativa utilizada para el levantamiento de lneas para estudio microssmicodel pozo


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II.1.4 DESCRIPCIN GENERAL DEL REA.

El polgono del estudio encuentra ubicado en la zona Norte del Estado deVeracruz, a una altura de 220 metros sobre el nivel del mar.

Gran parte de la vegetacin natural de la zona ha sido modificada a terrenosagrcolas, principalmente para cultivos de maz.

El rea de estudio en forma general est constituido por:

1) Potreros.2) Huertos de naranja.3) Cultivos temporales (maz).4) Pasadas de Monte alto

II.1.5 VAS DE COMUNICACIN.

El rea del estudio est comunicada por terraceras que van de Papantla adiferentes comunidades cercanas al rea como son Poza Larga, San Jos y Arroyo delas Lajas

Para minimizar el dao a los caminos de acceso, los vehculos transitaron porlos caminos principales hasta el lugar ms cercano a las lneas de trabajo, y de alli elpersonal continu caminando hasta el sitio donde iniciaban diariamente sus actividades.

II.1.6 CLMA.

En general el clima en la regin fue caluroso hmedo durante los das de laoperacin.

Las precipitaciones pluviales fueron abundantes, durante los das en que serealiz el estudio. Esto influy notablemente en la operacin, ya que hubo zonas en elrea donde crecieron los arroyos rpidamente bloqueando as el paso de los vehculos.

II.1.7 TIPO DE TERRENO Y VEGETACIN.

El estudio se situ en la regin Norte del Estado de Veracruz, la topografa del

rea en general fueron lomeros. Las elevaciones obtenidas mediante el levantamientotopogrfico en el rea del estudio son: la mnima 105 m. y la mxima 222 m. sobre elnivel medio del mar.

El rea es principalmente dedicada al cultivo de maz y huertos de ctricos. Lafauna presenta especies tales como: conejos, mapaches y aves diversas. Lasprincipales actividades econmicas en el rea son la agricultura y ganadera (fig. 2).


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Figura 2. Tipo de terreno y vegetacin del rea de estudio.

II.1.8 SEGURIDAD INDUSTRIAL, PROTECCIN AMBIENTAL Y CALIDAD.

Todos los empleados, son responsables de su seguridad personal, as como lade sus compaeros de trabajo. Esta cultura de seguridad es extensiva al cliente yproveedores dentro de las instalaciones de la Compaa.

Las medidas de seguridad implementadas para los trabajos de campo fueron: eluso del equipo proporcionado: overol, chaleco salvavidas, casco, guantes, calzadoapropiado (botas), fundas para machetes. En los vehiculos, el uso de cinturn deseguridad, radio comunicacin y botiquin de primeros auxilios

En todos los trabajos se respetaron las normas de proteccin al medio ambiente,evitando contaminar el rea con basura domstica y desechos de tipo industrial.

Se prohibi la caza de animales silvestres. As como en el acondicionamiento delnea, se respetaron los arbustos con tallo mayor de 10 cm. de dimetro.


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II.2 PARMETROS TOPOGRFICOS Y METODOLOGA

II.2.1 PARMETROS DE CAMPO.

AZIMUT DE LNEA RECEPTORA 100 090 00 00AZIMUT DE LNEA RECEPTORA 200 045 00 00

AZIMUT DE LNEA RECEPTORA 300 000 00 00

AZIMUT DE LNEA RECEPTORA 400 315 00 00

DISTANCIA ENTRE ESTACAS RECEPTORAS 20 m

ACONDICIONAMIENTO EN LNEAS RECEPTORAS UN METRO DE ANCHO.

II.2.2 PARMETROS GEODSICOS DE TRANSFORMACIN.

Los parmetros de transformacin del Datum WGS-84 al Datum Mxico NAD-27son:

DATUM NORTEAMERICANO DE 1927 (MXICO NAD- 27):

Datum: NAD 1927 (Mxico)Elipsoide: Clarke 1866Semi-eje mayor: 6,378,206.400 mSemi-eje menor: 6,356,583.800 m

Aplanamiento (1/f): 294.9786982140Excentricidad: 0.082271854225

Excentricidad: 0.006768657997

PROYECCIN UNIVERSAL TRANSVERSA DE MERCATOR (C.U.T.M):

Zona geogrfica 14-NMeridiano central 99 WEste falso 500,000.00 mNorte falso 0.0 mFactor de escala 0.9996

SISTEMA GEODSICO MUNDIAL 1984 (WGS-84):

Datum: WGS-84Elipsoide: WGS-84Semi eje mayor: 6378137.000 mSemi eje menor: 6356752.3142 m

Aplanamiento (1/f): 298.257223563Excentricidad: 0.081819190843Excentricidad: 0.0066943799902


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MARCO DE REFERENCIA GEODSICO INTERNACIONAL (ITRF-92):

Datum: ITRF-92Elipsoide: GRS-80Semi eje mayor: 6378137.000 mSemi eje menor: 6356752.3142 m

Aplanamiento (1/f): 298.2572221010Excentricidad: 0.081819191043Excentricidad: 0.0066943800229

PARMETROS DE TRANSFORMACIN DE DATUM WGS-84 A NAD-27(MXICO):

X = -12.0Y = +130.0

Z = +190.0

II.2.3 PREPLOT.

El diseo ssmico original (PREPLOT) del estudio, propuesto por el IMP es enforma de estrella (fig. 3), generado en coordenadas C.U.T.M. de la zona 14 y conformea los parmetros establecidos en el contrato.

LNEAS RECEPTORAS 4 900 PUNTOS RECEPTORES

KILOMETROS PARA RECEPTORAS 18.00 Km

Figura 3. Diseo de preplot terico.


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II.2.4 LOGSTICA OPERACIONAL DE TOPOGRAFA.

Las actividades operativas de campo de la seccin de Topografa, se

coordinaron con las operaciones de las secciones de Gestora.Para el apoyo logstico en el traslado del personal se utiliz transporte terrestre

tipo D-350 (1 unidad), Pick-up D-250 (1 unidad), todos equipados con dispositivo decontrol de velocidad (drive right), radio VHF, bancas con cinturn de seguridad ybotiqun de primeros auxilios.

Los problemas de campo presentados, fue la negativa de permiso para trabajarpor parte de algunos propietarios

Otro factor que influy en el avance de levantamiento, fue un temporal de lluviaque afecto al inicio de los trabajos de levantamiento y acondicionamiento de las lneas.

Pruebas a equipos GPS

Para el levantamiento topogrfico de estaciones receptoras dentro del estudiode microssmica se utilizaron equipos GPS-RTK de la marca Trimble modelos R8/3GNSS, los cuales ofrecen un rastreo de seales y un rendimiento de alta calidad, estoen mejora con la introduccin de las nuevas seales L2C, L5 y GLONASS, laalimentacin de antena de 4 puntos patentada del receptor de doble frecuenciaincorporado del sistema, presenta una estabilidad submilimtrica del centro de fase paralograr una mxima precisin. Por caracterstica de los equipos difcilmente presentanalgn desperfecto de medicin, sin embargo por contrato se realiza una prueba, la cual

comprueba el ptimo estado del equipo para ser utilizado durante la nivelacin depuntos sobre el estudio.

Diariamente se activa la Estacin Base con la cual se trabajar durante el da, el vrticees seleccionado con anticipacin, previo anlisis del tipo de topografa que prevalece yque dar ptimos resultados en la recepcin de seal de radio para los equipos mviles.

Los quipos GPS-RTK realizan la grabacin de un punto sobre un vrtice conocidodonde se realiza el chequeo diario. Posteriormente se confirman coordenadas, serevisan los valores obtenidos por cada equipo y se determina que las coordenadasobtenidas estn exentas de cualquier error en valores (X, Y, Z) y el equipo est encondiciones ptimas de ser utilizado durante el da.

II.2.5 ACONDICIONAMIENTO DE LNEA SSMICA.

El acondicionamiento de lnea ssmica se realiz de acuerdo a lasespecificaciones del contrato:

- Un metro de ancho en lneas receptoras.


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- Las estaciones en las lneas receptoras, se marcaron con estacas de maderaidentificadas con pintura azul.

- Las actividades se realizaron respetando las normas de seguridad, ecologa ymedio ambiente. Para el acondicionamiento de lneas receptoras se

utilizaron herramientas manuales (machetes), se prohibi cortar arbustoscuyo tallo midiera ms de 10 cm de dimetro.- Todas las operaciones sobre las lneas se efectuaron a pie. El vehculo

traslad al personal solamente por los caminos principales.

II.2.6 LEVANTAMIENTO TOPOGRFICO.

El acondicionamiento de brecha y levantamiento Topogrfico, inici el da 23 deJulio de 2010 y termin el da 04 de Agosto de 2010. Previo al acondicionamiento debrecha y Levantamiento Topogrfico, se efectu un reconocimiento fsico. En esteestudio se emple el mtodo de levantamiento GPS-RTK.

LEVANTAMIENTO TOPOGRFICO SISTEMA GPS-RTK.

Este mtodo de levantamiento se utiliza en lugares despejados o con vegetacinbaja, de modo que permita la recepcin de satlites de la constelacin NAVSTAR. Tienela ventaja de simplificar los clculos en gabinete, aumenta la produccin, excelenteprecisin, facilidad para obtener coordenadas y sobre todo reduce el tiempo deoperacin.

Se utilizaron receptores marca Trimble, modelo R8-3 empleando el mtodo deposicionamiento RTK (cinemtico en tiempo real), que funciona con un enlace entre la

estacin maestra de GPS en la cual se le introducen coordenadas conocidas, stafunciona como emisora y transmite un mensaje de correccin CMR plus propiedad deTrimble Navigation LTD, hacia uno o ms receptores remotos los cuales usan lainformacin para que se calcule un vector preciso entre la base y el receptor remoto.

Usando este mtodo se pueden esperar precisiones de 1cm + 2 ppm (nota delfabricante en los manuales de operacin).

El procedimiento que se sigue para trabajar es el siguiente:

1) Se instala el receptor GPS base en un vrtice de Red geodsica de GPS deacuerdo a la logstica de operacin. Este receptor se inicializa introduciendo las

coordenadas geogrficas y altura del vrtice en valores WGS-84 (ITRF-92).2) Antes de empezar el levantamiento, se verifica el funcionamiento correcto de

los receptores colocando los equipos remotos en otros vrtices de la red, la posicin nodebe de variar ms de 0.10 m en horizontal y 0.20 m en vertical. Esta verificacin sehace todos los das.

3) Las coordenadas tericas (preplot), se transfieren de la computadora alcolector de datos, con este se navega a la posicin requerida (generalmente una lnea


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de puntos en secuencia), se graban las coordenadas reales a una distancia no mayorde 0.20 m de la estacin terica (preplot), las coordenadas de cada una de estasestaciones son obtenidas en coordenadas WGS-84.

4) En gabinete se recibe el colector de datos, se transfiere el archivo a unacomputadora, se realiza la transformacin de coordenadas de sistema WGS84 a NAD27y la altura elipsoidal a altura ortomtrica, utilizando el programa GPSeismic.

5) En las partes bajas se utilizaron radios modem configurados comorepetidores, para que los receptores mviles recibieran la seal de radio transmitidadesde la estacin base GPS (figura 4).

Figura 4. Levantamiento con sistema GPS-RTK.

II.2.7 PROCESADO DE DATOS TOPOGRFICOS.

II.2.7.1 ESPECIFICACIONES TCNICAS.

De acuerdo con el contrato, las especificaciones tcnicas necesarias para darcumplimiento al Levantamiento Geodsico y Topogrfico de las lneas ssmicas fueron:

Sistemas De Referencia:

Elementos deReferencia

Sistema de Coord.Geodsicas Local

Sistema SatelitalGPS

Sistema de Coord.Geodsicas ITRF92

- Datum NAD-27 (Mxico) WGS-84 ITRF-92- Elipsoide: CLARKE 1866 WGS-84 GRS-80

- Semieje mayor: 6,378,206.4 m 6,378,137.0000 m 6,378,137.0000 m


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- Semieje menor: 6,356,583.8 m 6,356,752.3142 m 6,356,752.3142 m- Aplanamiento (1/f) 294.9786982140 298.2572235630 298.2572221010

- Unidad: Metro Internacional Metro Internacional Metro Internacional-Excentricidad: 0.006768657997 0.00669437999020 0.006694380022930

El estudio se sita en la zona geogrfica 15-N de la proyeccin C.U.T.M; seutiliz un preplot terico generado en dicha zona.

Parmetros de Proyeccin Cartogrfica:

- Proyeccin: C.U.T.M- Zona Geogrfica: 14-N- Meridiano Central: 99 W- Latitud origen: 00 N- Factor de escala: 0.9996- Falso Norte: 0.00 m

- Falso Este: 500,000 m Meridiano central- Unidad: Metro Internacional

Para el tipo de levantamiento topogrfico-geodsico dentro de la ssmica, setomaron en cuenta tolerancias y estndares ya establecidos. En el presente estudio secumplieron los requerimientos de medicin, superndose incluso las toleranciasmnimas las cuales se mencionan a continuacin:

Especificaciones para el control geodsico:

- Resistencia vectorial para cierres 1.00 ppm- PDOP: < 5

- Nmero de satlites >= 5- Altura sobre el horizonte: > 15-Tiempo de sincronizacin esttico 15 seg.

Especificaciones para el control topogrfico:

- Tolerancia en posicin horizontal respecto a la original + 0.20 m- Tolerancia lineal para poligonales convencionales: 1: 5,000- Tolerancia de cierre vertical 0.10 m K

K = Desarrollo en Kilmetros.

II.2.7.2 CONTROL DE CALIDAD.

Para el control de calidad se utiliz la base de datos GPSQL del programaGPSeismic versin 2006; esta base acumula toda la informacin del levantamientoGPS-RTK y pueden crearse tablas con una informacin ordenada en campos con los


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datos que se necesiten. El GPSQL nos permite seleccionar, actualizar y desplegardatos; de igual forma se pueden crear y relacionar campos, crear archivos decoordenadas y exportarlos en diferentes formatos (SP1, UKOOA, SPS, etc.).

Esta base de datos se forma de archivos procesados en la utilidad QuikView yque son almacenados en otro archivo llamado *mdb, llevando un control de estacionesfuentes y receptoras.

Con la base de datos se detectan: Estaciones con nombre equivocado. Estaciones duplicadas o faltantes. Estaciones fuera de tolerancia. Estaciones medidas dentro de un mismo bin. Valores de PDOP fuera de tolerancia Nmero de satlites de cada estacin Valores de residuales altos.

II.2.7.3 PROGRAMAS DE COMPUTACIN UTILIZADOS.

GPSEISMIC Versin 2006.

Programa diseado para levantamientos topogrficos con equipo GPS por elmtodo RTK, con las siguientes utilidades:

QuikLoad: genera coordenadas de preplot de diferente diseo ssmico y condistintos Datums y sistemas, carga los colectores de datos TSC-1, TSCe

ACU y TSC-2. As mismo, transforma coordenadas geogrficas a distintosDatums y proyecciones.

QuikView: procesa los datos del levantamiento GPS-RTK. Transformacoordenadas de WGS-84 a coordenadas locales, convierte alturaselipsoidales a ortomtricas y realiza controles de calidad.

GPSQL: base de datos que permite llevar un buen control de calidad de loslevantamientos GPS-RTK, el usuario desarrolla una biblioteca de consultaspara estaciones fuentes, receptoras, detalles culturales, calidad delevantamiento por estaca, etc. Genera reportes de coordenadas endiferentes formatos.

QuikMap: ordena, interpola, ejecuta proximidades entre puntos, calculaintersecciones, crea zonas de exclusin, deja que el usuario despliegue lacapa inicial y secundaria, y utilice como fondo imgenes en formatosconvencionales.

GEOGRAPHIC CALCULATOR Versin 3.09.

Para transformacin de coordenadas entre diferentes Datums.


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MXICO 97C

Para calcular la ondulacin Geoidal.

II.2.7.4 RELIEVE DEL ESTUDIO DE MICROSSMICA.

En base a las alturas ortomtricas H y las coordenadas C.U.T.M. X y Yde las estaciones fuentes y receptoras, se obtuvo el relieve topogrfico del rea delestudio de Microssmica al pozo (fig. 5).

Figura 5. Modelo del relieve topogrfico de lneas al pozo Furbero 1432.

II.2.8 RELACIN DE EQUIPO TOPOGRFICO.

II.2.8.1 EQUIPO PARA LEVANTAMIENTO GPS (RTK).


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EQUIPO GPS MARCA TRIMBLE R8-3 (fig. 6).

DESCRIPCIN CANTIDAD

RECEPTORES GPS MODELO R8-3 GLONASS GNSS, DE DOBLE FRECUENCIA 3

RADIO MODEM MODELO HPB-450 (MASTER), DE 35 WATTS 1RADIO MODEM MODELO HPB-450 (REPETIDOR), DE 35 WATTS 2

GPS PORTATIL MARCA GARMIN MODELO 76 2

COLECTOR DE DATOS TRIMBLE MODELO TSC2 3

Receptor GPS R8-3Con Antena Larsen Receptor GPS R8-3

Colector de Datos TSC2

GPS Garmin 76 Tripi y Receptor GPS Radio Modem HPB-450

Figura 6. Equipo GPS R8.


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II.2.8.2 EQUIPO DE OFICINA.

DESCRIPCIN CANTIDAD

COMPUTADORA MARCA HP COMPAQ, MODELO dc 7900, CON PROCESADORINTEL CORE DUO, 4096 MB DE MEMORIA RAM Y DISCO DURO DE 160 GB. 1

COMPUTADORA MARCA HP COMPAQ, MODELO dc 7900, CON PROCESADORINTEL CORE DUO, 4096 MB DE MEMORIA RAM Y DISCO DURO DE 160 GB. 1

PC LAPTOP MARCA HP, MODELO 6730b, CON PROCESADOR CORE 2,

4,096 MB DE MEMORIA RAM Y DISCO DURO DE 160 GB.

1

PLOTTER HEWLETT PACKARD DESIGNJET 5500PS 1

ESCANER IMPRESORA HP PSC-1410 1

Computadora Logstica Computadora Dibujo Computadora Proceso

Plotter HP 5500 PS Escner HP PSC-1410 Impresora ML-1610

Figura 7. Equipo de oficina.

II.3 GRABACIN DE DATOS MICROSSMICOS

II.3.1REQUERIMIENTOS GENERALES.

El servicio consisti en registrar los eventos microssmicos generados durante lageneracin de una fractura hidrulica a fin de saber su orientacin y dimensiones. Paralograr esto, se realiz una prueba de campo en la cual se colocan un nmero


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determinado de estaciones (las cuales tenan conectados seis gefonos de altaresolucin) en un arreglo geomtrico radial. Es importante mencionar que el nmero deestaciones requeridas depende de la profundidad a la cual se vaya a efectuar la fracturahidrulica, la cual se encuentra en el rango de 1.2 a 2.5 km. Dicha profundidad a su vez

depende de la zona en la que se encuentre el pozo seleccionado para la prueba. Dichoarreglo radial tuvo ocho brazos, seis con un rango de longitud de 1.5 a 2.5 km, y dosbrazos con un rango de longitud de 2 a 3 km (orientacin NE-SO); la separacin entreestaciones fue de 20 m. De acuerdo a lo anterior, para la realizacin de este tipo depruebas se requiere un mnimo de 650 estaciones y un mximo de 1050 estaciones. Elnmero de estaciones a emplear depende del pozo que sea asignado por el cliente, y eldiseo se hace sobre la base del mximo nmero de estaciones (fig. 8).

Figura 8. Arreglo de levantamiento microssimico.

II.3.2 REQUERIMIENTOS ESPECFICOS.

Se registr el ruido de fondo que impera en los alrededores del pozo, en el cual se lleva cabo la prueba de fracturamiento hidrulico. Las posibles fuentes de dicho ruido defondo son: viento, ganado, transporte de vehculos, lluvias, etc. Adems, se grabaronlos disparos previos a la prueba de fracturamiento hidrulico para determinar un modelo


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de velocidades ssmicas preliminar. Posteriormente, se grabaron los campos de ondasproducidos durante las diferentes etapas de la prueba de fracturamiento hidrulico y loseventos microssmicos susceptibles de ser detectados al trmino de dicha prueba. Almismo tiempo, se registraron todos los parmetros relacionados con el bombeo, como

por ejemplo el flujo de fluidos. Para asegurar una mejor calibracin del monitoreo micro-ssmico se coloc una estacin en el rbol de vlvulas. A continuacin se describen losparmetros fsicos y de medicin para las diferentes etapas de grabacin de los ruidosde fondo y la actividad microssmica.

1) Emisiones acsticas de los disparos realizados a la formacin (fig. 9):

- Intervalo de grabacin: 0.002 s- Frecuencia Nyquist ( intervalo de grabacin): 250 Hz- Frecuencia central: 60 Hz- Tiempo de duracin < 10 min (detectar primeros arribos)- Creacin de archivos SEG-Y a 1.0 s- Coordinarse con el equipo de bombeo para determinar el T0- Rango dinmico automtico para deteccin de disparos- Amplitudes y ganancias mviles para detectar los disparos en la mayora delarreglo

Figura 9. Primer disparo.

2) Monitoreo previo a la prueba de fracturamiento hidrulico (fig. 10):

- Intervalo de grabacin: 0.002 s- Frecuencia Nyquist ( intervalo de grabacin): 250 Hz- Frecuencia central: 60 Hz- Tiempo de duracin: 20 min (intervalos para grabacin continua)- Creacin de archivos SEG-Y a 1.0 s


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- Medicin de ruido ambiental- Rango dinmico automtico para deteccin de ruidos- Aplicar filtros FK para identificar y eliminar ruidos de equipo de bombeo- Amplitudes mviles para minimizar ruido.

Figura 10. Macropera del rea de estudio.

3) Monitoreo de las distintas etapas del fracturamiento hidrulico (fig. 11):

- Intervalo de grabacin: 0.002 s- Frecuencia Nyquist ( intervalo de grabacin): 250 Hz- Frecuencia central: 60 Hz- Tiempo de duracin: 20 min (intervalos para grabacin continua)- Creacin de archivos SEG-Y a 1.0 s

- Medicin en las 8 10 etapas de bombeo- Coordinarse con el equipo de bombeo para indicar principio y fin de cada etapa- Rango dinmico para deteccin de las emisiones microssmicas de la fractura

hidrulica- Aplicar filtros FK para identificar y eliminar ruidos de equipo de bombeo- Amplitudes y ganancias mviles para detectar las emisiones microssmicas de

la fractura hidrulica en mayora del arreglo


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Figura 11. SEG-Y donde se muestra el registro de la segunda fractura.

4) Monitoreo despus de la prueba de fracturamiento hidrulico (fig. 12):

- Intervalo de grabacin: 0.002 s- Frecuencia Nyquist ( intervalo de grabacin): 250 Hz

- Frecuencia central: 60 Hz- Tiempo de duracin: 20 min- Creacin de archivos SEG-Y a 1.0 s- Medicin sin equipo de bombeo presente ni actividad industrial- Rango dinmico automtico para deteccin de ruido ambiental- Aplicacin de filtros para identificacin de ruidos.


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Figura 12. Imgenes del tendido durante la observacin de datos.

III. ANLISIS DE LA INFORMACIN

III.1 PROCESAMIENTO E INTERPRETACIN.

El Procesamiento Especial de Datos Microssmicos incluye el tratamiento de la

informacin microssmica derivada de la prueba de campo, con el fin de poderdeterminar la orientacin y dimensiones de la fractura hidrulica. Toda esta etapa deltrabajo se realiz en el IMP.

El tratamiento de la informacin microssmica se apoy en el anlisis de los registrosgeofsicos de pozo y la sismologa de exploracin disponibles. Aplicar los mtodos deinversin geofsica para solucionar problemas de anisotropa y para la interpretacincuantitativa de registros de pozos en Petrofsica. Realizar el procesamiento de seales yregistros snicos, tales como STC (Slowness Time Coherence), SFC (Slowness


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Frequency Coherence), anisotropa, atenuacin y dispersin. Modelar los registrossnicos y el procesamiento digital de seales de perfiles ssmicos verticales (VSP). Sedesarroll la programacin estructurada para codificar los algoritmos que se requierenpara el procesamiento y anlisis de la informacin microssmica, a fin de hacer ms

eficiente las tareas requeridas para determinar la orientacin y dimensiones delfraturamiento hidralico inducido.

El procesamiento e interpretacin de la informacin se desarroll conforme a lassiguientes actividades:

1) Realizar el procesado microssmico especial de las trazas adquiridas antes,durante y despus de una prueba de fracturamiento hidrulico.

2) Proveer resultados numricos y grficos a partir del estudio de las trazas entiempo y proponer modelos para la localizacin de los eventosmicrossmicos provenientes de la fractura hidrulica inducida.

3) Interpretar cuantitativamente los datos microssmicos adquiridos y el estudioestadstico de errores para mejorar los modelos de velocidades.

III.2 RESULTADOS.

Entregables:

1) Toda la informacin microssmica, los reportes, las figuras y los anexos tcnicos seentregaron en formatos digitales contenidos en USB o discos dealmacenamiento externos porttiles. La empresa que prest el servicio deberconservar dos copias de los datos digitales y los entregables que reciba el IMP,a fin de tener un respaldo.

2) Los datos de la adquisicin microssmica para el monitoreo de fracturas hidrulicasinducidas se entregaron en formato SEG-Y, con la descripcin de los camposutilizados en el formato y se incluy el registro del observador (observers log).

3) Los archivos generados durante la adquisicin de la informacin microssmicacontienen un segundo de duracin de grabacin cada uno y estn referenciadosen espacio y tiempo.

El registro del observador contiene la descripcin de los aparatos detectores empleadosen la prueba de campo, ubicacin espacial de los aparatos detectores, prueba decontrol de calidad, el registro de mediciones relacionadas con el fracturamiento talescomo, presin, volmenes inyectados y tiempos de bombeo (esta informacin se debesolicitar a la compaa que realiza la prueba de fracturamiento hidrulico y se relacioncon los tiempos de registro en el monitoreo), los datos de tiempo en formato seg-ynecesitan ser calibrados/conectados con los tiempos de la realizacin de la prueba defracturamiento hidrulico.

Entregables en el procesado de la informacin microssmica:


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1) Descripcin detallada del mtodo (o los mtodos) empleados para detectar eventosmicrossmicos y determinar sus ubicaciones.

2) Una lista completa de los eventos microssmicos detectados con los tiempos de los

aparatos detectores, o intervalos de tiempo con respecto a otro evento (reporteescrito y archivo electrnico)3) Cada evento microssmico detectado en una ventana de tiempo se graba en un

archivo seg-y independiente, para facilitar su graficacin y procesamientofuturos. Cada evento microssmico se etiquetara como un tiro diferente. Porejemplo, 600 gefonos, 1000 muestras, 2 bytes y 1000 eventos seran 1.2gigabytes (archivos electrnicos).

4) Descripcin detallada de la localizacin y tiempo de cada evento detectado (reporteescrito y archivo electrnico)

5) El software libre, las metodologas de procesamiento y los resultados se entregaronorganizados en un sistema software-hardware especializado, a fin de quepersonal pueda tener acceso rpido a dichos resultados.

Dependiendo de la calidad de la informacin adquirida durante la prueba de campo, setrataron de detectar los eventos microssmicos y hacer las localizaciones por medio delempleo de varias metodologas. El xito de los resultados se verifica hasta que setrabaja con la informacin. S se logra este objetivo por medio del uso de software libre yde dominio pblico con slo un poco de codificacin, entonces tambin se incluyen enlos entregables.

Figura 12. Arreglo geomtrico espacial de gefonos empleados en la prueba de microssmica encampo. Los tringulos rojos representan las ubicaciones de los gefonos cuya informacin fue

analizada (100m,500m, 1000m y 2000m).


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Resultados del anlisis del escalamiento dinmico de las fluctuaciones de lainformacin microssmica antes y durante el tratamiento de fracturamientohidrulico:

ORIENTACIONDIFERENCIA(100 M)

DIFERENCIA(500M)

DIFERENCIA(1000 M)

DIFERENCIA(2000 M)

0 0.065700 0.150300

45

0.441600 0.156400 0.015000 0.015900

90 0.062700 0.089900

135 0.037940 0.036200

180 0.046900 0.182200

225 0.312000 0.120200 0.030900 0.059100

270 0.004500 0.073300

315

0.073600 0.001800

En esta tabla se puede observar que existe mayor densidad de informacin de los datosanalizados de manera estadstica, donde acenta en los dos brazos del arreglo radial alos 45 y a los 225 azimutales, y tambin que conforme la diferencia de la distancia delcentro del arreglo hacia los extremos, en un escalamiento dinmico del comportamientode los eventos microssmicos, en las diferentes en las etapas de la prueba.


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IV. CONCLUSIONES

Este reporte incluye un trabajo de adquisicin, procesamiento e interpretacin de datos

de un estudio geofsico moderno y de gran utilidad en exploracin.

Se verifica la importancia de la coordinacin de operaciones con los equipos de trabajode gestora, topografa y observacin, involucrados en este tipo de trabajos de campo.

Se constata que una compaa de exploracin mexicana mantiene contacto con lasactividades de investigacin a travs del IMP, posibilitando el flujo de conocimiento ytecnologas.

No se incluyen todos los resultados del estudio, sobre todo en la parte de interpretacin,debido a que la informacin es confidencial y no se pudo disponer de los resultados yfiguras para incluirlos en este reporte.

Este trabajo ha servido al autor para consolidar los conocimientos tericos adquiridos enlas aulas, mediante la prctica en un estudio real en campo; as como adquirir lashabilidades necesarias y la experiencia de trabajo.


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BIBLIOGRAFA

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11. SECRETARA DE ENERGA, NORMA Oficial Mexicana NOM-026-SESH-2007,Lineamientos para la los trabajos de prospeccin sismolgica petrolera yespecificaciones de los niveles mximos de energa. DIARIO OFICIAL, Mircoles29 de agosto de 2007

12. NORMA Oficial Mexicana NOM-116-SEMARNAT-2005, Que establece lasespecificaciones de proteccin ambiental para prospecciones sismolgicasterrestres que se realicen en zonas agrcolas, ganaderas y eriales.

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