Orietta Mata

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5/16/2018 OriettaMata-slidepdf.com http://slidepdf.com/reader/full/orietta-mata 1/124  UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR INGENIERIA GEOFISICA IMPLEMENTACIÓN DE ALGORITMOS PARA ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD DE ATRIBUTOS SÍSMICOS UTILIZANDO DATOS SINTÉTICOS.  Por Br. Orietta Carolina Mata Pacheco. Realizado con la asesoría del Profesor: José Regueiro. Proyecto de Grado Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar Como requisito Parcial para optar al Título de Ingeniero Geofísico Sartenejas, Marzo de 2005

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UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR

INGENIERIA GEOFISICA 

IMPLEMENTACIÓN DE ALGORITMOS PARA ESTUDIOS DE

FACTIBILIDAD DE ATRIBUTOS SÍSMICOS UTILIZANDO DATOS

SINTÉTICOS. 

Por

Br. Orietta Carolina Mata Pacheco.

Realizado con la asesoría del Profesor:

José Regueiro.

Proyecto de Grado

Presentado ante la Ilustre Universidad Simón BolívarComo requisito Parcial para optar al Título de

Ingeniero Geofísico 

Sartenejas, Marzo de 2005

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Orietta C. Mata P.

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Este trabajo ha sido aprobado en nombre de la Universidad Simón Bolívar por el siguiente

 jurado calificador:

________________________________

PROF. JORGE MENDOZA

PRESIDENTE

_________________________________

PROF. JOSÉ REGUEIRO

_________________________________

PROF. MOJTABA TAHERI

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Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

ÍNDICE GENERALÍNDICE GENERALÍNDICE GENERALÍNDICE GENERAL....

CERTIFICACIÓN

RESUMEN i

Dedicatoria iv

Agradecimientos v

CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN 1

1.1 Antecedentes 2

1.2 Objetivo General 3

1.3 Software empleado 3

CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

2.1 Aspectos Petrofísicos 6

2.1.1 Registros de pozo convencionales 6

2.1.1.1 Registro de gamma ray (GR) 7

2.1.1.2 Registro de densidad 7

2.1.1.3 Registro sónico 7

2.1.1.4 Registro de resistividad 8

2.1.1.5 Registro de potencial espontáneo (SP) 8

2.1.1.6 Registro calíper 9

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2.1.2 Registro de pozo no convencionales 9

2.2 Aspectos Sísmicos 9

2.2.1 Impedancias acústicas, coeficientes de reflexión y serie dereflectividad.

10

2.2.2 Sismograma Sintético 12

2.2.3 Ondículas Fase Cero 14

2.2.4 Atributos Sísmicos 16

2.2.5 Clasificación de los atributos sísmicos 18

2.2.5.1 Atributos pre – apilamiento 19

2.2.5.2 Atributos post – apilamiento 19

2.2.5.3 Análisis de Traza Compleja 25

2.2.5.4 Atributos de Traza Compleja 29

2.2.5.5 Atributos Estadísticos de Amplitud 34

2.3 Aspectos Estadísticos 39

2.3.1 Estadística. Estadística descriptiva e inductiva 39

2.3.2 Variables. Tipos de variables. 41

2.3.3 Escalas de medidas 41

2.3.4 Medidas de tendencia central. Media, mediana y moda. 42

2.3.5 Rango percentil. Cuántiles, cuartiles, deciles y percentiles 43

2.3.6 Medidas de dispersión. Desviación estándar y varianza 44

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CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

3.1 Rasgos Generales 46

3.2 Carga de los datos 473.3 Obtención del Sismograma 49

3.3.1 Cálculo de la escala en tiempo 49

3.3.2 Cálculo de las impedancias acústicas, del coeficiente de

reflexión y del sismograma sintético

51

3.4 Aplicación de los atributos sísmicos 52

3.4.1 Cálculo de la traza compleja y de los atributos instantáneos 52

3.4.2 Cálculo de los atributos por ventana 52

3.5 Edición de registros de pozo en tiempo 53

3.6 Herramientas de la interfase ‘ASPASS / Atributos Instantáneos’ 55

3.6.1 Herramienta “Restar…” 55

3.7 Cálculos estadísticos. 56

3.8 Herramientas de la interfase ‘ASPASS / Estadísticas’ 56

CAPÍTULO 4: CARGA DE LOS DATOS DE POZO Y CÁLCULO DE SISMOGRAMAS

SINTÉTICOS

4.1 Carga de los datos 62

4.2 Visualización de los registros y cálculo del sismograma sintético 70

4.3 Edición de los registros en tiempo 76

4.4 Recálculo de sismogramas sintéticos a partir de los registros 78

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editados en tiempo

CAPÍTULO 5: CÁLCULO DE ATRIBUTOS5.1 Cálculo de Atributos Sísmicos Instantáneos 80

5.2 Cálculo de Atributos Sísmicos por Ventana. Atributos de Amplitud. 85

CAPÍTULO 6: ESTADÍSTICAS

6.1 Inicio del módulo ‘ASPASS / Estadísticas’ 91

6.2 Comparación de resultados 93

6.3 Herramientas del módulo ‘Estadísitcas’ 97

CONCLUSIONES 101

RECOMENDACIONES 103

REFERENCIAS 105

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ÍNDICE DE FIGURAS.ÍNDICE DE FIGURAS.ÍNDICE DE FIGURAS.ÍNDICE DE FIGURAS.

Figura 1. Registros de pozo convencionales. 10

Figura 2. Proceso sintetizado de generación del sismograma sintético. 15

Figura 3. Serie de ondículas pertenecientes a las diferentes familias. 16

Figura 4. Clasificación de los atributos sísmicos según Alistair Brown. 20

Figura 5. Análisis de traza compleja 27

Figura 6. La función amplitud instantánea calculada a partir de una traza

sísmica compleja.

31

Figura 7. La función fase instantánea calculada a partir de una traza

sísmica compleja.

32

Figura 8. La función frecuencia instantánea calculada a partir de una

traza sísmica

34

Figura 9 (A) Media, moda y mediana para distribuciones simétricas. (B)

Media, mediana y moda para distribuciones no simétricas.

43

Figura 10. Flujogramas del programa ASPASS. (A) Flujograma del módulo

‘ASPASS / Principal’. (B) Flujograma del módulo ‘ASPASS /

Atributos Instantáneos’. (C) Flujograma del módulo ‘ASPASS /

Atributos de Amplitud’. (D) Flujograma del módulo ‘ASPASS /

Estadísticas’

61

Figura 11. Pantalla inicial de ASPASS. 63

Figura 12. Menú principal de ASPASS 64

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Figura 13. Paso inicial para cargar un archivo. 65

Figura 14. Selección del archivo a cargar. 65

Figura 15. Proceso de selección de registros 66Figura 16. Interfase que permite organizar los registros e introducir los

parámetros iniciales67

Figura 17. Mensaje de error que se despliega al introducir un registro en elcampo erróneo

68

Figura 18. Parámetros iniciales de la ondícula. 69

Figura 19. Diferentes maneras de activar el cuadro de Curvas. 71

Figura 20. Cuadro de Curvas 71

Figura 21. Pantalla principal mostrando los registros graficados 72

Figura 22. Diferentes maneras de calcular el sismograma sintético 74

Figura 23. Sismograma calculado por las rutinas de ASPASS a partir de losregistros de densidad y sónico.

74

Figura 24. Opciones relacionadas a la apariencia y forma del sismogramasintético.

75

Figura 25. Opción ‘Modificar Registros’ 76

Figura 26. (A) Registros densidad y sónico antes de la edición de losvalores en tiempo. (B) Registro densidad y sónico después de laedición en tiempo.

77

Figura 27. Cuadro de diálogo que permite escoger en que pista seencuentra cada registro.

78

Figura 28. Sismograma sintético calculado por ASPASS. 79

Figura 29. Como inicializar el módulo Atributos Instantáneos. 80

Figura 30. Pantalla principal del módulo Atributos instantáneos. 81

Figura 31. Opción ‘Actualizar Sintético’ 82

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Figura 32. Opción ‘Calcular atributos’ 82

Figura 33. Atributos instantáneos calculados a partir del sismograma quese muestra en la pista 1.

83

Figura 34. Barra de menús, opción ‘Herramientas’ de la pantalla deAtributos Instantáneos.

83

Figura 35. Salida de la herramienta ‘Restar Sintéticos’, la cual permiterestar dos sintéticos e inclusive sus atributos para visualizarmejor las variaciones existentes

83

Figura 36. Como inicializar el módulo Atributos por Ventana, Atributos deAmplitud.

85

Figura 37. Pantalla principal del módulo Atributos por Ventana 86

Figura 38. Opciones ‘Actualizar Sintético’ y ‘Sintético Original’ 87

Figura 39. Opción ‘Definir Ventana’ 88

Figura 40. Salida de los atributos calculados en la interfase de ‘ASPASS /Atributos de Amplitud’

89

Figura 41. Lista de atributos de amplitud por ventana disponibles paracada pista. Basta con seleccionar un nombre de la lista para quel atributo sea calculado y mostrado por pantalla.

89

Figura 42. Valores para cada atributo. 90

Figura 43. Valores definidos del eje X para la pista 3. 90

Figura 44. Diferentes maneras de iniciar el módulo ‘ASPASS / Estadísticas’. 92

Figura 45. Interfaz gráfica del módulo estadístico de ASPASS. 93

Figura 46. Resultado de comparar el sismograma sintético y los atributosseleccionados

94

Figura 47. Lista de atributos disponibles para realizar la comparación 95

Figura 48. Campo de los valores de los atributos por ventana. Rojo denotaoriginal y azul modificado

96

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Figura 49. Herramienta de la interfaz ‘ASPASS / Estadísticas’ que permiteredimensionar el eje X de las pistas.

96

Figura 50. Opción ‘Herramientas’ del módulo ‘ASPASS / Estadísticas’. 97

Figura 51. Lista de atributos a comparar dentro de la herramienta‘Variación de los Atributos’

98

Figura 52. Variación en los valores de los Atributos. Gráfico de barras quemuestra la variación porcentual entre los valores obtenidospara original y modificado.

99

Figura 53. Tabla representativa de los valores del gráfico de barras. 100

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IMPLEMENTACIÓN DE AL IMPLEMENTACIÓN DE AL IMPLEMENTACIÓN DE AL IMPLEMENTACIÓN DE ALGORITMOS PARA ESTUDI GORITMOS PARA ESTUDI GORITMOS PARA ESTUDI GORITMOS PARA ESTUDIO OO OS SS S DE FACTIBILIDAD DE FACTIBILIDAD DE FACTIBILIDAD DE FACTIBILIDAD 

DE DE DE DE ATRIBUTOS SÍSMICOS ATRIBUTOS SÍSMICOS ATRIBUTOS SÍSMICOS ATRIBUTOS SÍSMICOS UTILIZANDO UTILIZANDO UTILIZANDO UTILIZANDO DATOS SINTÉTICOS DATOS SINTÉTICOS DATOS SINTÉTICOS DATOS SINTÉTICOS ....

Por

Br. Orietta Carolina Mata P

R RR RESUMEN ESUMEN ESUMEN ESUMEN....

ASPASS (Atributos Sísmicos Post Apilamiento sobre Sismogramas Sintéticos), fue

diseñado para realizar un estudio de factibilidad del uso de atributos sísmicos sobre

sismogramas sintéticos en la caracterización de yacimientos.

Este “software” permite el cálculo de sismogramas sintéticos a partir de registros de

pozo y la aplicación de atributos sísmicos al mismo. Además permite la edición de registros

en tiempo y el cálculo del nuevo sismograma a partir de los registros modificados para

después comparar los cambios significativos y reflejar los resultados porcentualmente.

Para demostrar la validez de las rutinas desarrolladas, se utilizaron un conjunto de

datos de pozo, entre los cuales se encontraban registros sónico y densidad. Los resultados

obtenidos sirvieron como indicadores de la eficiencia y utilidad de las programas

diseñados, los cuales parecieron ser favorables.

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Orietta C. Mata P. ii 

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“DESTINY IS NOT A MATTER OF CHANCE,

IT IS A MATTER OF CHOICE;

IT IS NOT A THING TO BE WAITED FOR,

IT IS A THING TO BE ACHIEVED.”.

WILLIAM JENNINGS BRYAN 

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Orietta C. Mata P. iii 

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“EL DESTINO NO ES CUESTIÓN DE OPORTUNIDADES

SINO DE ELECCIONES,

NO ES ALGO PARA SER ESPERADO,

SINO PARA SER LOGRADO.”.

WILLIAM JENNINGS BRYAN 

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Orietta C. Mata P. iv 

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Dedicatoria.Dedicatoria.Dedicatoria.Dedicatoria.

Para ti papi,

Donde quiera que estés.

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Orietta C. Mata P. v 

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A AA Agradecimientos. gradecimientos. gradecimientos. gradecimientos.

A lo largo de nuestras vidas, el camino que recorremos hasta llegar aquí es arduo y difícil.

Sin embargo, como cada vez que alcanzamos la meta, las recompensas no se hacen esperar y mas

pronto que tarde vemos el fruto del enorme sacrificio que empezamos unos cuantos años atrás.

Primero que nada quiero agradecerle a Dios, quien estuvo acompañándome todo el

trayecto y una que otra vez me llevó en brazos hasta donde pensé que no podía llegar. Por esas

noches de iluminación que me brindaste y por esos sabios consejos que al oído me susurraste. Por

escucharme cuando me hizo falta y por secarme las lágrimas cuando las emociones se

desbordaban…GRACIAS!

A mi familia, no caben en mi boca palabras para agradecerle toda su compañía y apoyo. A

mi mami por oírme, aconsejarme y regañarme tantas veces, para que no perdiera la perspectiva.

Por todos los ratos desagradables que compartiste conmigo y por todas las lágrimas que

derramaste en tu preocupación de madre. GRACIAS! Sin eso no sería la mujer que soy ahora. Te

amo. A mis hermanos, que de la mano me acompañaron por los caminos más difíciles que me

tocaron vivir…Muchachos, sin ustedes no hubiese podido hacerlo. A mis tíos y mis abuelos, su

ayuda y sus consejos no tienen precio. A mis primos, por su amistad sincera e invaluable. A todos

de corazón, les agradezco el hecho de haber compartido conmigo tan grata experiencia.

A mis amigos, los cuales por suerte no los puedo contar con los dedos de las manos. De

ustedes aprendí muchas cosas, incluso de las lágrimas que derramé. A los que estuvieron para

apoyarme cuando más lo necesité y siguen estando. A los que compartieron conmigo momentos

inolvidables y por razones de la vida ya no me acompañan. A todos aquellos que no se cansaron de

mis llamadas de teléfono, de mis malos humores y de mis historias que parecen de novela. Gracias

a Mairim y a Ornella, son las mejores amigas que puedo desear. Gracias a Mayra, Gaby, Patricia,

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Orietta C. Mata P. vi 

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Grecia, Jenny y Ma. Antonieta , por compartir mis experiencias y haber salido airosas como para

contarlas…jajajaja!. Gracias a Oscar, Ernesto, Chúo, Pibe, Ramón y Jacinto. Muchachos, gracias por

brindarme una sonrisa cuando pensé que no había motivos para sonreír. A todos los adoro!

Gracias a mis compañeros tesistas, los cuales no me dejaron desfallecer en esas noches de

Messenger para no quedarme dormida, o simplemente por no dejar que me diera por vencida.

Juancho y Cucha, especialmente gracias!

Andrés “Luke” Landa, ¿qué te puedo decir?... Te estaré agradecida de por vida. Sin tus sabios

consejos (y tu milagroso Petroluke, jajajaja!), no lo hubiese podido hacer. Literalmente, te has

ganado mi respeto, mi cariño y mi admiración. Gracias!

Gracias a mi tutor, el Prof. José “Pepe” Regueiro, ya que sin sus sabios consejos y su mucha

pero mucha paciencia no habría podido terminar; y gracias al Prof. Mojtaba Taheri por sus horas de

dedicación en mis días difíciles de geoestadística.

Y finalmente, pero no menos importante, a mi papá. Te fuiste cuando menos lo pensaba y

me dejaste el corazón en pedacitos. Nos faltaron horas, días, meses y años para compartir sonrisas,

lágrimas y experiencias. Pero Dios sabe lo que hace y solo El entiende los motivos de sus acciones.

Me enseñaste un montón de cosas, las cuales no pude agradecer en su debido momento. Sin

embargo, se que desde donde quieras que estés, estarás viendo a la mujer en que me convertí.

Ojalá y estés orgulloso. Se que no has dejado de acompañarme, pues en mis momentos de

desesperación escuché tus sabias palabras y tu cariñoso consuelo. Y en todos y cada uno de mis

éxitos te he sentido siempre junto a mí. No pude decírtelo en su momento, pero quiero que sepas

que te amo. Gracias por ayudar a mi mamá a hacerme la mujer que soy. Te estaré agradecida

eternamente y ojalá cuando volvamos a encontrarnos me recibas con un “Bien hecho hija!”. Espero

que el día de mi graduación estés junto a mí, en primera fila, aplaudiendo como todos los demás,

porque este logro es en tu honor. GRACIAS!

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Orietta C. Mata P. 1  CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN

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CAPÍTULO 1.CAPÍTULO 1.CAPÍTULO 1.CAPÍTULO 1.

INTRODUCCIÓN.INTRODUCCIÓN.INTRODUCCIÓN.INTRODUCCIÓN.

En la caracterización de yacimientos nunca son suficientes las herramientas que se puedan

utilizar, con tal de obtener una imagen lo más parecida posible del subsuelo. Es así como

encontramos métodos que van desde la aplicación de simples algoritmos para calcular atributos

sísmicos hasta rutinas complicadas que involucran inversión sísmica.

Desde su aparición en los años 70, los atributos sísmicos han jugado un papelimportante en el desarrollo de la caracterización, definición y delimitación de yacimientos.

Se han encontrado numerosas aplicaciones a la determinación de litologías, fluidos,

porosidad, estratigrafía, efectos de entonación etc.

Sin embargo, es necesario el cálculo de un conjunto de ellos para obtener la mayor

información posible del subsuelo, lo que requiere tiempo y dedicación.

La aplicación de estos atributos sobre sismogramas sintéticos puede ayudar en gran

medida a definir los parámetros esenciales para realizar un estudio sobre datos reales,

delimitando la serie de estos que van a ser usados en el estudio.

Este trabajo de grado presenta el desarrollo y aplicación de un método, que si

quizás no es innovador, es al menos de gran utilidad para definir los cambios producidos

en los atributos sísmicos a partir de variaciones en el sismograma sintético. Estas

variaciones a su vez, reflejan los cambios en los parámetros petrofísicos en presencia de

algún rasgo específico, como cambios de litología por ejemplo.

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Orietta C. Mata P. 2  CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

ASPASS (Atributos Sísmicos Post Apilamiento sobre Sismogramas Sintéticos)

permite el cálculo de sismogramas sintéticos a partir de registros de pozo y la posterior

aplicación de atributos sísmicos sobre los mismos. Además realiza la edición en tiempo delos datos de pozo para luego recalcular el sismograma y los atributos, reflejando

porcentualmente las diferencias obtenidas después de la modificación.

En el capítulo 2, se explica detalladamente todas y cada una de las bases teóricas

que atañen a este estudio. En el capítulo 3 se exponen todos los pasos que se siguieron

para la realización del trabajo: desde la carga de los datos, su organización, su presentación

y su manipulación hasta el posterior cálculo de los sismogramas sintéticos y de los

atributos. Adicionalmente, la metodología utilizada para el cálculo estadístico permitirá

reflejar los resultados en forma porcentual. En los capítulos 4, 5 y 6 se presentan el manual

del usuario, donde se explica paso a paso como se usa el programa diseñado, ASPASS,

además de mostrar los resultados obtenidos.

1111.1..1..1..1.----AntecedentesAntecedentesAntecedentesAntecedentes....

A pesar de que en la actualidad existen diversos paquetes que ofrecen dentro de

sus funciones el cálculo de atributos sísmicos a datos reales, no existe ninguno que

específicamente estudie el uso de atributos sobre datos sintéticos y que refleje los

resultados porcentualmente.

Sin embargo, dentro de la Universidad Simón Bolívar se han desarrollado una serie

de programas con el fin de automatizar y facilitar la enseñanza de ciertos conceptos

básicos durante el desarrollo de la carrera de Ingeniería Geofísica.

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Orietta C. Mata P. 3  CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Dentro del área de sísmica se encuentran:

•  Implementación de algoritmos para el cálculo y aplicación de atributos AVO

instantáneos en sismogramas sintéticos, realizado por Carlos Cova en el año

2003.

•  Implementación de algoritmos para el cálculo de atributos de amplitud

instantánea AVO en datos reales, realizado por Ramón Asuaje en el año 2004.

Y mas reciente, en el área de petrofísica:

•  Diseño de un algoritmo para la visualización y procesamiento automatizado

de registros de pozo, por Andrés Landa en el año 2004.

1111.2.2.2.2....----Objetivo General.Objetivo General.Objetivo General.Objetivo General.

Diseñar, desarrollar y poner en práctica un sistema computarizado que permita

determinar, mediante un estudio de factibilidad, si el uso de atributos sísmicos post –

apilamiento en datos sintéticos, generados a partir de sísmica y datos de pozo, ayuda en la

detección de cambios a nivel de yacimientos.

1111....3333....----Software empleadoSoftware empleadoSoftware empleadoSoftware empleado....

El software empleado para desarrollar ASPASS fue el lenguaje de programación Mat

Lab®, versión 6.5. Mat Lab es el nombre abreviado de “Matrix Laboratory”, el cual permite

realizar cálculos numéricos con vectores y matrices.

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Orietta C. Mata P. 4  CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Es un lenguaje de alto desempeño diseñado para realizar cálculos técnicos e integra

el cálculo, la visualización y la programación en un ambiente fácil de utilizar donde los

problemas y las soluciones se expresan en una notación matemática. Mat Lab es unsistema interactivo cuyo elemento básico de datos es el arreglo que no requiere de un

dimensionamiento previo. Esto permite resolver muchos problemas computacionales,

específicamente aquellos que involucren vectores y matrices. (Atencia, 2001)

Mat Lab se utiliza ampliamente en:

  Cálculos numéricos

  Desarrollo de algoritmos

  Modelado, simulación y prueba de prototipos

  Análisis de datos, exploración y visualización

  Graficación de datos con fines científicos o de ingeniería

  Desarrollo de aplicaciones que requieran de una interfaz gráfica de

usuario (GUI , Graphical User Interface)

Entre sus más importantes características se encuentran:

•  Uso de números reales y complejos, además de toda clase de

funciones matemáticas. En relación a esto provee funciones específicas (en forma

de subrutinas) para realizar cálculos complicados con matrices.

•  Realizar gráficos en 2D y 3D, con la posibilidad de ser modificados en

tiempo de ejecución.

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Orietta C. Mata P. 5  CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

•  Un lenguaje de programación propio, es decir, a parte de realizar

cálculos desde una pantalla de comandos, estos cálculos pueden ser programados

desde el editor de Mat Lab.

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Orietta C. Mata P. 6  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

CAPÍTULO 2.CAPÍTULO 2.CAPÍTULO 2.CAPÍTULO 2.

MARCO TEÓRICO.MARCO TEÓRICO.MARCO TEÓRICO.MARCO TEÓRICO.

Debido a que el desarrollo del trabajo involucra varias disciplinas relacionadas todas

a las geociencias, el marco teórico se divide en varias categorías: aspectos petrofísicos,

aspectos sísmicos y aspectos estadísticos.

2222.1..1..1..1.---- Aspectos petrofísicos.Aspectos petrofísicos.Aspectos petrofísicos.Aspectos petrofísicos.

Dentro de esta categoría se hace referencia a todas aquellas definiciones y

conceptos relacionados a registros de pozo.

2222....1111.1..1..1..1.---- RegistroRegistroRegistroRegistro convencionalesconvencionalesconvencionalesconvencionales de pozos.de pozos.de pozos.de pozos. 

Los registros convencionales de pozo son aquellos que provienen de

mediciones directas hechas a lo largo de una formación atravesada por un pozo,

empleando para ello herramientas mecánicas cuyo principio de funcionamiento y

calibración depende de la propiedad física que se desea medir.

Registro de pozo se define como un registro de una o mas medidas físicas

como función de la profundidad en un pozo. (Sheriff, 2001).

Dentro de esta clase de registros se encuentran:

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Orietta C. Mata P. 7  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

2222....1111.1..1..1..1.1111....---- Registro de rayos gammaRegistro de rayos gammaRegistro de rayos gammaRegistro de rayos gamma (GR)(GR)(GR)(GR)....

El registro de rayos gamma o GR es una medida de la radioactividad natural

de las formaciones en el subsuelo contra la profundidad, radioactividad asociada a

emisiones de Uranio, Torio y Potasio presentes en las rocas. Este registro es

particularmente útil para distinguir zonas permeables, ya que los elementos

radioactivos abundan en las lutitas definiendo así las zonas impermeables. Las

unidades están en API, las cuales usualmente van desde 0 hasta 150.

2222....1111.1.2..1.2..1.2..1.2.---- RegistroRegistroRegistroRegistro de densidadde densidadde densidadde densidad....

El registro densidad refleja las mediciones de densidad de una formación al

medir la atenuación de rayos gamma entre una fuente artificial y un detector. Los

rayos gamma emitidos continuamente son canalizados dentro de la formación,

sufriendo múltiples colisiones con electrones, las cuales los hacen perder energía y

formar una nube. El tamaño de la nube depende principalmente de las propiedades

difusivas de la formación, es decir, de su densidad electrónica. Esta nube se encoge

y se expande a medida que la densidad varía, encogiéndose cuando la densidad

aumenta y viceversa. Las unidades son gramos/centímetros cúbicos (gr/cm³).

2222.1.1.1.1.1.3..1.3..1.3..1.3.---- Registro sónicoRegistro sónicoRegistro sónicoRegistro sónico....Este registro refleja las mediciones de la velocidad del sonido en las

formaciones penetradas por un pozo. Las herramientas sónicas miden sólo el

tiempo de viaje de las ondas compresionales y el resultado es presentado en un

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registro como tiempo de tránsito en la formación, en microsegundos/pie. (µs/pie).

Los tiempos de viaje compresionales varían desde 40µs/pie en formaciones duras

hasta 150µs/pie en rocas blandas. Las velocidades correspondientes, las cuales sonel inverso de los tiempos de viaje, varían entre 25000 a 6600 pies/µs.

2222.1.1.1.1.1..1..1..1.4444....---- Registro de resistividad.Registro de resistividad.Registro de resistividad.Registro de resistividad.

El registro de resistividad es una medida intrínseca del material que permite

evaluar la relación entre la cantidad de agua e hidrocarburo que posee un estrato,

pues pequeñas cantidades de agua, que se encuentran retenidas dentro de

materiales porosos, incrementan la conductividad de las rocas. Las unidades de un

registro de resistividades son ohmios por metro (ohm.m).

2222.1.1.1.1.1.5..1.5..1.5..1.5.---- Registro de potencial espontRegistro de potencial espontRegistro de potencial espontRegistro de potencial espontáneoáneoáneoáneo (SP)(SP)(SP)(SP)....

El potencial espontáneo es realmente un diferencial producido en el pozo

como resultado de corrientes generadas que fluyen a través del fluido de perforación

resistivo. Lejos de la interfase de la lutita y la zona permeable, no hay flujo de

corriente y por lo tanto el potencial es constante. Cuando nos acercamos a esta

interfase, encontramos el flujo de corriente que causa un potencial negativo con

respecto a la lutita. Directamente opuesto a la interfase el flujo es máximo. La curvaSP definirá las interfases bastante bien en secuencias de arenas porosas y lutitas, pero

esto no sucederá en formaciones de baja porosidad. Este tipo de registro es usado

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principalmente para seleccionar zonas permeables, para estimar valores de Rw y,

menos frecuente, para estimar arcillosidades.

2222.1.1.1.1.1.6..1.6..1.6..1.6.---- Registro calibre.Registro calibre.Registro calibre.Registro calibre.

El calibre, comúnmente conocido como “calíper”, es una herramienta

diseñada para medir el diámetro del hoyo construido durante la perforación de un

pozo, y el registro producido, diámetro vs. Profundidad, nos da una clara idea acerca

del estado en el que se encuentra el hoyo al momento del perfilaje.

2222.1.2..1.2..1.2..1.2.---- RegistroRegistroRegistroRegistro no convencionalesno convencionalesno convencionalesno convencionales de pozos.de pozos.de pozos.de pozos.

Los registros no convencionales de pozo provienen de cálculos realizados sobre los

registros convencionales mediante fórmulas o algoritmos matemáticos que definen un

parámetro elástico o una propiedad física y su variación a lo largo del pozo. La serie de

reflectividad a lo largo del pozo y el perfil de impedancias acústicas entran dentro de esta

clasificación.

2222.2..2..2..2.---- Aspectos Sísmicos.Aspectos Sísmicos.Aspectos Sísmicos.Aspectos Sísmicos.

En esta categoría se exponen todos los conceptos y definiciones alusivas a sísmica

de reflexión y a los atributos que se pueden obtener de los datos.

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2222....2.2.2.2.1.1.1.1.---- Impedancia acústica, coeficientes de reflexión y serieImpedancia acústica, coeficientes de reflexión y serieImpedancia acústica, coeficientes de reflexión y serieImpedancia acústica, coeficientes de reflexión y serie

de reflectividad.de reflectividad.de reflectividad.de reflectividad.

La impedancia acústica (Z) se define como el producto de la densidad (ρ) por la

velocidad (V), las cuales varían a lo largo de los estratos de rocas.

(www.glossary.oilfield.slb.com/)

V  Z  . ρ =  

Figura 1: Registros de pozo convencionales. De izquierda a derecha: porosidad neutrón, gamma ray, densidad,velocidad de ondas de cizalla y calíper. Tomado de Petroluke, 2004

(1)

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Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

La impedancia acústica es importante ya que permite determinar los coeficientes de

transmisión y reflexión en la interfaz de dos materiales que poseen dos impedancias

acústicas diferentes.Debido a que no existe una continuidad en los valores de las impedancias de dos

medios adyacentes se producen reflexiones de la onda. La intensidad de la fracción de la

onda incidente que se refleja puede ser obtenida a partir de la velocidad de la partícula y

las presiones locales que son requeridas para tener un trayecto continuo a lo largo de la

interfaz entre los materiales.

El coeficiente de reflexión se define como la proporción entre la amplitud de la onda

reflejada y la onda incidente, es decir, cuanta energía es reflejada. Para ondas con

incidencia normal, el coeficiente de reflexión se calcula de la siguiente manera:

12

12

1122

1122

 Z  Z 

 Z  Z 

V V 

V V  R

+

−=

+

−=

 ρ  ρ 

 ρ  ρ  

Donde R = coeficiente de reflexión, cuyos valores oscilan entre -1 y 1.

ρ1 = densidad del medio 1

V 1 = velocidad del medio 1.

ρ2 = densidad del medio 2

V 2 = velocidad del medio 2.

Z1 = impedancia acústica del medio 1

Z2 = impedancia acústica del medio 2.

Los valores típicos de R son aproximadamente -1 si pasamos de agua a aire,

significando que casi el 100% de la energía es reflejada y nada es transmitido; ≈ 0.5 de

(2)

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agua a roca; y ≈ 0.2 de lutita a arena. Para incidencia no normal, es decir, con un ángulo de

incidencia diferente de cero, el coeficiente de reflexión definido como la proporción de las

amplitudes depende de otros parámetros, como las velocidades de las ondas de cizalla, yson descritos como función del ángulo de incidencia por las ecuaciones de Zoeppritz.

Una formación sobre otra de mayor impedancia acústica, produce un coeficiente de

reflexión positivo, mientras que una formación sobre otra de menor impedancia acústica

genera un coeficiente de reflexión negativo. Por lo tanto, una serie de capas pueden ser

representadas por una serie de coeficientes de reflexión en sus bordes. Una onda sísmica

generada en superficie se reflejará en las interfases con una amplitud proporcional al

coeficiente de reflexión. (Requena, 2000).

Los coeficientes de reflexión representan la ubicación y magnitud de los cambios

litológicos del subsuelo por lo que constituyen el modelo geológico del mismo

La serie de reflectividad, no es más que asociar los coeficientes de reflexión a un valor

de tiempo, por lo tanto, al final obtendremos un perfil que asemeja bastante bien la

distribución de los estratos en el subsuelo.

2222....2.2.2.2.2222....---- SismogramaSismogramaSismogramaSismograma SintéticoSintéticoSintéticoSintético....

El sismograma sintético es una de las muchas formas de modelar para predecir la

respuesta sísmica de La Tierra. Consiste de una traza sísmica artificial a lo largo del pozo,

que se obtiene mediante la convolución de una ondícula, previamente seleccionada, con la

serie de coeficientes de reflexión derivados de los perfiles de sónico ajustado y densidad.

(www.glossary.oilfield.slb.com/)

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Otra definición utilizada por los intérpretes sísmicos es que el sintético, como

comúnmente se denomina, es un modelo unidimensional de energía acústica que se

propaga a través de los estratos de la Tierra.Se pueden comparar estratos definidos o realizar otra correlación de algún punto

escogido en un registro de pozo con las reflexiones importantes de una sección sísmica. La

calidad de la correspondencia en el sismograma sintético dependerá de cuán bueno es el

registro de pozo, el procesamiento de los datos y la habilidad para extraer una ondícula

representativa de la datos sísmicos, entre otros factores. (www.glossary.oilfield.slb.com/)

Un sismograma sintético completo, presentaría los eventos primarios, primarios mas

múltiples, múltiples solamente y primarios con pérdidas de transmisión. Como el propósito

es lograr la mayor similitud entre datos de perfiles y la traza sísmica de superficie, es

necesario un buen control de los parámetros de la ondícula que lo define.(Requena, 2000).

El sismograma sintético puede ser graficado con ambas polaridades con la escala de

tiempo que corresponda a la sección de sísmica de superficie. Simultáneamente con el

sismograma sintético se pueden graficar otros perfiles tales como sónico ajustado,

densidad de formación, impedancia acústica y coeficientes de reflexión. Para efectos de

correlación e interpretación se recomienda incluir perfiles tales como resistividad, gamma

ray, calíper, porosidad, conductividad o cualquier curva proveniente de una evaluación

petrofísica.

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2222.2.3..2.3..2.3..2.3.---- OndículasOndículasOndículasOndículas fasefasefasefase cero.cero.cero.cero.

Una ondícula es un pulso unidimensional, usualmente como respuesta básica de un

reflector simple. Esta se origina como un paquete de energía desde la fuente, teniendo un

origen específico en tiempo, y retorna a los receptores como una serie de eventos

distribuidos en tiempo y energía. La distribución es una función de los cambios de

velocidad y densidad en el subsuelo y la relativa posición de estos con respecto a la fuente

y el receptor. La energía que regresa no excede a la inicial, debido a que la energía en una

ondícula decae a medida que se particiona a través de las interfaces (Principio de partición

de la energía). Las ondículas solo decaen debido a un proceso de pérdida de energía como

calor durante el proceso de propagación. Esto se hace más notable a altas frecuencias, ya

que la ondícula tiende a mantener menores altas frecuencias en relación a las bajas

frecuencias. (http://www.glossary.oilfield.slb.com/).

La ondícula elegida para el análisis debería ser en principio, lo más similar posible a

las ondas generadas por la fuente sísmica usada.(Requena, 2000)

Una ondícula fase cero es aquella construida simétricamente alrededor de cero y tiene

un pico de máxima amplitud en este punto. (Öz Yilmaz, Seismic Data Processing).

Ahora bien, existen diferentes ondículas fase cero, las cuales pertenecen a diferentes

familias. Es así como encontramos:

1.- Ondícula Meyer. Esta familia de ondículas son simétricas, infinitamente derivables y

poseen transformada discreta.

2.- Ondícula Gaussiana. Las ondículas pertenecientes a este grupo también son

infinitamente derivables, pero sólo las derivadas pares son simétricas. A esta familia

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pertenece la conocida ondícula Ricker, la cual es ampliamente utilizada, ya que sus

propiedades espectrales son conocidas.

La expresión matemática correspondiente a la Ricker es:

[ ]2

).(2).(21)(

t  f 

 p

 pet  f twwπ 

π −

−=  

Donde: f p = frecuencia pico para el espectro de amplitud de la ondícula.

t = tiempo total ocupado por los n tiempos a igual intervalo de muestreo en

los que se cumplen las muestras de la señal.

Figura 2: Proceso sintetizado de generación del sismograma sintético. Luego de obtener la escala vertical en tiempartir del registro de profundidad, con los registros de velocidad y densidad se genera el perfil de impedancias acú

y la serie de reflectividad. Con la convolución de una ondícula, en este caso fase cero, y los coeficientes de reflexi

finalmente se obtiene la traza sintética. Tomado de www.glossary.oilfield.slb.com/

(3)

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3.- Ondícula “Mexican Hat”. Provienen de la segunda derivada de la función de densidad

de probabilidad de la Gaussiana. Son simétricas y su expresión matemática es de la forma:

)1(**32)( 2)2 / (

4 / 1

2  xe xmexh x −= −

π  

4.- Ondícula Morlet. Esta clase de ondículas son simétricas, y su fórmula matemática se

expresa como:

)5cos(*)()2 / (

2

 xe xmorlx−=  

2222.2..2..2..2.4444....----Atributos SísmicosAtributos SísmicosAtributos SísmicosAtributos Sísmicos....

Según el Oxford Dictionary un atributo es una cualidad adscrita a cualquier persona

o cosa. Un atributo sísmico es toda aquella información obtenida a partir de la datos

sísmicos, bien sea medida directamente o por razonamiento lógico o experimental.

(Turhan Taner, 2001).

A B C D

Figura 3: Serie de ondículas pertenecientes a las diferentes familias. (A) Ondícula Ricker, con 40 Hz de frecuencia,40 muestras por ondícula y 1 ms de muestreo. (B) Ondícula Meyer. (C) Ondícula Morlet. (D) Ondícula “Mexican

Hat”. Tomado de ASPASS, 2005.

(4)

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Los atributos sísmicos son medidas específicas de geometría, cinemática o

características estadísticas derivadas de la traza sísmica. (Valerio, 2001). Todos los

parámetros manejados sísmicamente pueden ser denominados como atributos sísmicos.Ellos pueden ser velocidad, amplitud, frecuencia y la tasa de cambio de cualquiera de ellos

con respecto al tiempo y al espacio.  Los principales objetivos de estos atributos son

proveer información detallada y certera al intérprete de los parámetros estructurales,

estratigráficos y litológicos del prospecto sísmico. (Turhan Taner, 2001).

Estos atributos pueden ser medidos en un instante de tiempo o sobre una ventana;

y pueden ser medidos tanto en una sola traza como en un conjunto de ellas. El análisis de

atributos incluye la evaluación de varios parámetros de reservorios, incluyendo indicadores

de hidrocarburos. (www.glossary.oilfield.slb.com)

Un atributo es necesariamente una derivada de una medida sísmica básica. Todos

los atributos de horizontes y formaciones disponibles no son independientes de los otros,

sino simplemente son diferentes maneras de presentar y estudiar una cantidad limitada de

información básica. Esta información básica puede ser tiempo, amplitud, frecuencia y

atenuación y de esta forma establecemos la base para nuestra clasificación de los atributos.

. (Brown, 1996).

Como una extensa generalización, los atributos derivados de tiempo proveen

información estructural, los atributos derivados de amplitud proveen de información

estratigráfica y de reservorio. Los atributos derivados de la frecuencia, aún no son bien

entendidos pero existe una amplia tendencia de que ellos proveen alguna información

estratigráfica o de reservorio adicional. Los atributos relacionados a atenuación, no se usan

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hoy en día, pero existe la posibilidad de que el futuro ofrezcan información acerca de la

permeabilidad.

Ha sido notado que el contenido de amplitud de los datos sísmicos es el principalfactor para la determinación de parámetros físicos, como impedancia acústica, coeficientes

de reflexión, velocidades, absorción, etc. El componente de fase es el principal factor para

determinar la forma de los reflectores, su configuración geométrica, etc. (Brown, 1996).

2222.2..2..2..2.5555....----Clasificación de los atributos sísmicosClasificación de los atributos sísmicosClasificación de los atributos sísmicosClasificación de los atributos sísmicos....

Debido a que existen muchas maneras de organizar los datos, los atributos

constituyen un conjunto abierto y debido a que están basados en pocos tipos de

mediciones, no son generalmente independientes. Los atributos son muy útiles en la

medida en que ellos puedan correlacionarse con alguna propiedad física de interés. La

principal aplicación de los atributos es que algunas veces ayudan en la definición de

rasgos, relaciones y patrones que de otra manera no hubieran sido siquiera notados.

(Sheriff, 2001).

Muchos son las autores que han establecido una clasificación para los atributos.

Existen diversas categorías y subcategorías, y cada una de ellas está asociada a una

característica en específico. Sin embargo, casi todos los autores coinciden en la primera

división: atributos pre – apilamiento y post – apilamiento.

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2.2.5.1.2.2.5.1.2.2.5.1.2.2.5.1.---- Atributos preAtributos preAtributos preAtributos pre –  ––  – apilamiento.apilamiento.apilamiento.apilamiento. 

Los atributos pre – apilamiento, como su nombre lo indica, se calculan antes

de apilar las trazas de un registro (“gather”). Uno de los mas conocidos es la técnica de

AVO, la cual consiste en estudiar y caracterizar las variaciones de amplitudes sísmicas

con respecto al offset o ángulo de incidencia para un “CDP gather” o “Common Mid

Point gather”.

La amplitud de reflexión de una señal símica (ondas sísmicas), normalmente decrece

con el incremento de la distancia entre fuentes y detectores (offset). Este

decrecimiento está relacionado al ángulo con que las ondas sísmicas inciden en una

interfase, los efectos de absorción, ruido, arreglo de geófonos, múltiples y otros

factores.

El AVO (amplitud vs. offset) consiste en el análisis de esta variación en las

amplitudes en función de la distancia fuente – receptor u offset, para un determinado

CMP. Tales variaciones dependen de los parámetros elásticos de las rocas como

velocidad de onda P, velocidad de onda S y densidad.

2.2.5.2.2.2.5.2.2.2.5.2.2.2.5.2.---- Atributos postAtributos postAtributos postAtributos post –  ––  – apilamiento.apilamiento.apilamiento.apilamiento. 

Los atributos post – apilamiento pueden ser extraídos a lo largo de un horizonte o

resumidos sobre una ventana.

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Las mediciones sísmicas usualmente involucran una apreciable

incertidumbre y no reflejan directamente una sola propiedad geológica. Con algunas

variables geológicas, la correlación con una propiedad en particular en una situaciónes suficiente para no esperar una próxima situación. Los atributos responden

generalmente a una variedad de situaciones geológicas y cambios geológicos los

cuales pueden significar un cambio en la correlación. El problema es determinar la

validez de una correlación observada, especialmente cuando nosotros no

entendemos la física que los rodea.

Entre las maneras de calcular atributos están el suavizado y el promediado

por ventanas de varios tamaños, encontrando residuos, valores picos, midiendo la

distribución entre una ventana principal, sumas, dispersión, continuidad, bordes,

linealidad de la curvatura, gradientes de las derivadas, valores absolutos, cambios en

la polaridad, diferencias valles-picos, etc. Estas relaciones pueden ser medidas sobre

ventanas, correlaciones, semblanza, covarianza, etc.

Los atributos pueden ser medidos sobre una sola traza, un volumen de ellas o

en diferentes maneras. Los primeros atributos identificados como tal fueron los

atributos de traza compleja unidimensionales (envolvente de la amplitud, fase

instantánea, frecuencia instantánea y polaridad aparente). También pueden medirse

a lo largo de una superficie seleccionada (atributos de horizonte), como extracción de

amplitud, magnitud de buzamiento, azimut del buzamiento, iluminación artificial y

coherencia. Las transformaciones de atributos reciben algunas veces nombres de

propiedades físicas como porosidad, saturación de fluido, litología, estratigrafía o

discontinuidad estructural, etc. Usualmente basados en crossplots locales o

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correlaciones locales con el registro de pozo u otras mediciones; ellas pueden tener

una aproximación razonable localmente pero pueden dar valores erróneos bajo

ciertas circunstancias.Antes de entrar de lleno en la clasificación, definición y expresiones

matemáticas de los atributos, revisemos rápidamente los siguientes conceptos, para

entender más claramente a qué tipos de cambios están referidos.

(www.glossary.oilfield.slb.com)

Amplitud: (1) La diferencia entre el máximo desplazamiento de la onda y el

punto de no desplazamiento, o punto nulo. (2) La cantidad de desplazamiento de la

ondícula sísmica medida de pico a valle.

Frecuencia: La tasa de repetición de longitudes de ondas completas de

señales eléctricas, luz, sonido y ondas sísmicas medidas en ciclos por segundos, o

Hertz.

Fase: Una descripción del movimiento de, o significado de la comparación

de, ondas periódicas como las ondas sísmicas. Las ondas que tienen la misma forma,

simetría o frecuencia y que alcanzan los valores máximos o mínimos

simultáneamente están en fase. Ondas que no están en fase son típicamente

descritas por diferencias angulares entre ellas, como por ejemplo, 180 grados fuera

de fase. Las ondículas fase cero son simétricas en forma sobre el tiempo cero

mientras que las ondículas no fase cero son asimétricas. Las ondículas no fase cero

son convertidas a ondículas fase cero para lograr una mejor resolución de la datos

sísmicos. Conocidos los sintéticos de pozos fase cero y los perfiles sísmicos

verticales (“vertical seismic profiles, VSP”) pueden se comparados con sísmica de

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superficie para determinar la fase relativa de la ondícula sísmica. Este conocimiento

permite a los datos sísmicos de superficie ser “corregidos” a fase cero.

Ahora bien, según Turhan Taner, (2001) de acuerdo a sus característicascomputacionales, los atributos post – apilamiento se clasifican en:

-   Atributos Instantáneos: son calculados muestra a muestra y representan

variaciones instantáneas de varios parámetros. Valores instantáneos de

atributos como envolvente de traza, sus derivadas, frecuencia y fase pueden ser

determinados para la traza compleja.

-   Atributos de ondícula: Esta clase comprende todos los atributos instantáneos que

son calculados en el pico de la envolvente de la traza y tienen diferentes

relaciones directas con la Transformada de Fourier de la ondícula en la vecindad

del pico de la envolvente. Por ejemplo, frecuencia instantánea en el pico de la

envolvente es igual a la principal frecuencia del espectro de amplitud de la

ondícula. Fase instantánea corresponde a interceptar fases de la ondícula. Estos

atributos también son llamados “atributos respuesta”.

A su vez, estos atributos pueden ser subdivididos en base a su relación con la

geología:

-   Atributos Físicos: Relacionados a la cualidades y cantidades físicas. La magnitud

de la envolvente de la traza es proporcional al contraste de impedancia acústica;

las frecuencias se relacionan al espesor del estrato, dispersión de onda y

absorción. Las velocidades instantáneas y promedio se relacionan directamente

con las propiedades físicas de las rocas. Consecuentemente estos atributos son

mayormente usados para clasificación litológica y caracterización de reservorios.

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-   Atributos Geométricos: describen las relaciones espaciales y temporales de todos

los otros atributos. La continuidad lateral medida por semblanza es un buen

indicador de similaridad de los estratos así como de discontinuidad. Elbuzamiento de los estratos y la curvatura brindan información depositacional.

Los atributos geométricos son usados para interpretación estratigráfica desde

definir las características del evento y sus relaciones espaciales, y pueden ser

usadas para cuantificar rasgos que asisten directamente en el reconocimiento de

los patrones depositacionales y litología relacionada.

La mayoría de los atributos, instantáneos o de ondícula, son funciones de las

características de la ondícula sísmica reflejada. Sin embargo, nosotros podemos

subdividir los atributos en dos categorías, como sigue a continuación:

-   Atributos de Reflexión: corresponden a las características de la interfase. Todos los

atributos instantáneos o de ondícula pueden ser incluidos bajo esta

denominación.

-   Atributos de Transmisión: Relacionados a las características de un estrato entre

dos interfases. Velocidades interválicas, RMS y promedio, Q, absorción y

dispersión entran bajo esta categoría.

Debido a que los atributos individuales pueden ser representativos de varias

posibles condiciones, se puede minimizar esta incertidumbre inherente, o no

unicidad, mediante la combinación de diversos atributos en una manera lógica. Los

atributos individuales que miden solo una cantidad son denominados “Atributos

Primitivos”. Estos atributos primitivos pueden ser combinados lógicamente,

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estadísticamente o matemáticamente para formar “Atributos Híbridos”. (Brown,

1996)

Un estudio más detallado de las características, rasgos, comportamiento ydefiniciones de los atributos sísmicos post apilamiento más usados se presenta a

continuación.

2.2.5.2.2.5.2.2.5.2.2.5.3333....---- Análisis de Traza ComplejaAnálisis de Traza ComplejaAnálisis de Traza ComplejaAnálisis de Traza Compleja.... 

Una traza sísmica puede ser representada como la parte real de una señal

compleja. La traza compleja permite la separación única de información de la

amplitud y la fase y el cálculo de la frecuencia instantánea. La parte imaginaria es la

cuadratura, la cual simplemente esta desfasada 90° de la parte real. El análisis de la

traza compleja trata una traza sísmica f(t) como la parte real de una señal analítica o

traza compleja, F(t)= f(t) + if(t). La componente en cuadratura f*(t) (también llamada

conjugada o imaginaria) se puede determinar únicamente a partir de f(t), si se

requiere que f*(t):

1.  Sea determinada a partir de f(t) por una operación de convolución lineal.

2.  Reduzca la representación de la fase si f(t) es una sinusoide, esto es, f*(t) =

Asin(ωt + θ) si f(t) = Acos(ωt + θ) para todos los valores reales de A y θ y para

todo ω>0.

Estas reglas determinan f*(t) únicamente para alguna función f(t) que pueda

ser representada por una Serie de Fourier o Integral de Fourier.

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Orietta C. Mata P. 26  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

La técnica de la Transformada de Hilbert es una técnica para determinar la

fase de una función de fase mínima a partir de su espectro de poder, implicando un

cálculo con operador de deconvolución. Dado el espectro de poder P(f) y unaondícula de fase mínima, la representación de la ondícula en el dominio de la

frecuencia W(f) es:

)(2 / 1)()()()(

f  j f  je f Pe f  A f W 

γ  γ   ==  

La amplitud A(f) es la raíz cuadrada del espectro de poder. Tomando el

logaritmo a ambos lados de la ecuación dividimos la función en una parteimaginaria y una parte real:

)()](ln[)2 / 1()](ln[ f  j f P f W  γ  +=  

Para ser de fase mínima, la función debe ser analítica en el plano inferior.

Entonces la Transformada de Hilbert puede ser usada para hallar la fase γ (f) a partir

del ln P(f)/2:

) /(1*)](ln[)2 / 1()( f  f P f  π γ   =  

(6)

(7)

(8)

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Orietta C. Mata P. 27  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

 Tiempo

 Tiempo

 Tiempo

 Tiempo

  T r a z a 

 s í s m i c a

  a c t u a l  (  r e

 a l  )

  T r a z a 

 c u a d r a

 t u r a  (  i

 m a g i n

 a r i a  )

  T  i e m p o

 Traza

Sísmica

Compleja

 Tiempo

 Tiempo

 Tiempo

 Tiempo

  T r a z a 

 s í s m i c a

  a c t u a l  (  r e

 a l  )

  T r a z a 

 c u a d r a

 t u r a  (  i

 m a g i n

 a r i a  )

  T  i e m p o

 Traza

Sísmica

Compleja

 

Como las amplitudes y las fases son conocidas, la Transformada de Fourier

puede ser calculada y la expresión en el dominio del tiempo para W(t) puede ser

determinada. (Sheriff, 2001).

Figura 5. Análisis de traza compleja. Trazas real (a) y cuadratura (b) para un porción de la traza sísmica. Laenvolvente es mostrada como una línea punteada en (a) y (b). La fase instantánea es ploteada en (c), lafrecuencia instantánea en (d), y la frecuencia promedio como curva punteada en (d). (e) es el diagrama

isométrico de la traza compleja. Modificado de Sheriff, 2001

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Orietta C. Mata P. 28  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Una fórmula equivalente para f*(t) es dada por la Transformada de Hilbert

(Rabiner y Gold, 1975; citado en Oria, 1997):

dt t 

t  f V P f  ∫+∞

∞−−

=τ π 

τ  )(..1)(*  

donde ∫+∞

∞−

..V P es el recurso base del principio de Cauchy.

La técnica de la Transformada de Hilbert permite generar la traza cuadratura

a partir de la traza real observada. Esto permite que ambas porciones (la real y la

imaginaria) estén disponibles para el análisis. Sin embargo, la Transformada de

Hilbert es muy sensible a pequeñas variaciones de amplitud de la traza sísmica,

consecuentemente su aplicación irrestricta para el cálculo de atributos puede

generar a su vez ruido de alta frecuencia indeseable en las secciones de fase y

frecuencia instantáneas. (Sierra, 1990; citado en Oria, 1997).

La Transformada de Hilbert puede ser expresada en forma digital como:

n

nsent t  f t  f 

 y

n

et nt  f t  f 

n j

)2 / ()(

2)(*

1)(

1)(*

2 π 

π 

π 

π 

∞−

−∞

∞+

∆−=

−∆−=

 

donde ∆t es el intervalo de muestreo. La convolución inversa es simplemente el

negativo

0,)2 / (

)(2

)(*2

≠∆−−= ∑∞

∞−

nn

nsent t  f t  f 

π 

π  

n ≠ 0A

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Orietta C. Mata P. 29  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

El operador de Hilbert normalizado en el tiempo (ecuación A) es singular,

desvaneciéndose en n, y decreciendo monotónicamente en magnitud mientras |n|

crece para n singulares. (Oria; 1997).MatLab posee una función (y=hilb(x)) que calcula automáticamente la

Transformada de Hilbert, obteniendo de una manera rápida y sencilla la parte real de

la traza y su cuadratura, evitando así esta serie cálculos complejos, en los cuales se

invierte mucho tiempo.

2.2.5.4.2.2.5.4.2.2.5.4.2.2.5.4.---- Atributos de Traza Compleja.Atributos de Traza Compleja.Atributos de Traza Compleja.Atributos de Traza Compleja. 

También conocidos como “Atributos Instantáneos”, son calculados sobre la

traza punto a punto, para así obtener un vector de valores que representan ciertas

características asociadas al atributo que se está calculando. Las medidas que están

relacionadas a una señal analítica son asociadas con un instante de tiempo, en vez de

un promedio sobre un intervalo de tiempo. (Yilmaz, 1987).

Estas medidas son confiables cuando la señal sísmica es grabada y procesada

de modo que el CMP stack (Common Mid Point apilado), representan

aproximadamente el subsuelo. En otras palabras, para deducir algún

comportamiento estratigráfico a partir de los datos sísmicos, antes de la estimación

de los parámetros instantáneos, el contenido de amplitud y frecuencia de la señal

sísmica debe ser preservada en cada paso del procesamiento. Alguna variación en la

forma de la onda básica que no es atribuible al subsuelo debe ser eliminada. Los

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Orietta C. Mata P. 30  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

múltiples y todo tipo de ruido aleatorio limitan la integridad de los resultados.(Oria,

1997).

El atributo  Amplitud Instantánea es independiente de la fase. Proveeinformación acerca de contrastes de impedancia acústica. Las reflexiones fuertes

muchas veces están asociadas a cambios litológicos importantes entre estratos de

roca adyacente, así como a través de discontinuidades y límites asociados con

cambios agudos en el nivel relativo del mar o ambientes depositacionales. Cambios

laterales en la amplitud instantánea (fuerza de reflexión) también pueden estar

asociados con presencia de fluidos 

Variaciones laterales en el espesor de las capas cambian la interferencia de las

reflexiones produciendo cambios graduales laterales en la potencia de reflexión.

Cambios agudos locales pueden indicar fallamientos o acumulaciones de

hidrocarburos donde las condiciones de entrampamiento son favorables.

Acumulaciones de hidrocarburos, especialmente gas, pueden mostrar reflexiones de

gran amplitud que se conocen con el nombre de “bright spots” o puntos brillantes.

(Famiglietti, 1999).

El módulo de la traza compleja F(t) se ha denominado Amplitud Instantánea y

se expresa de la siguiente forma:

2 / 122))()(()()( t ht  f t F t  A +==  

La amplitud compuesta es la suma del valor absoluto de las amplitudes de las

reflexiones identificadas en el tope y la base del reservorio u otro intervalo. La

impedancia acústica derivada de la amplitud por inversión sísmica es otra manera

(12)

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Orietta C. Mata P. 31  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

de combinar información del tope y la base del reservorio (con limitaciones de

espesor).

La amplitud derivada de la traza compleja es la fuerza de reflexión, amplitudinstantánea, o envolvente de amplitud. Los atributos de amplitud calculados de

alguna manera sobre una ventana de tiempo son muchos y variados. La mayoría de

ellos localizan propiedades netas del intervalo estudiado, algunos extraen una

selección de las amplitudes dentro de una ventana, y algunos se avocan a

establecer la distribución vertical interna dentro del intervalo.(Brown, 1996)

Figura 6. La función amplitud instantánea calculada a partir de una traza sísmica compleja. Tomado de Oria, 1997

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Orietta C. Mata P. 32  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

La fase θ(t) se ha denominado Fase Instantánea y se expresa de la siguiente

forma:

  

  = −

)(

)()(1

t  f 

t htgt θ   La función fase incrementa monótonamente con el tiempo de reflexión.

Debido a que la fase es independiente de la fuerza de reflexión, con frecuencia los

eventos débilmente coherentes se clarifican. Sin embargo, en intervalos donde las

amplitudes de reflexión son bajas, la determinación de la fase mediante un examen

visual de los datos es bastante difícil y en algunos casos, imposible. La fase

instantánea tiende a ser lineal alrededor de la amplitud máxima.

Figura 7. La función fase instantánea calculada a partir de una traza sísmica compleja. Tomado de Oria, 1997

(13)

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Orietta C. Mata P. 33  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

El atributo fase instantánea permite observar la presencia de estructuras en

una sección sísmica, como por ejemplo: fallas, discontinuidades, acuñamientos y

eventos con diferentes buzamientos. En ciertos yacimientos de gas, la faseinstantánea puede ser usada para identificar y cartografiar reversiones de fase, las

cuales podrían indicar contenido de gas. (Famiglietti, 1999).

También se ha definido la Frecuencia Instantánea como:

)(

)()(

t t 

δ 

δθ ω  =  

Es decir, la derivada de la fase instantánea con respecto al tiempo. (Adriana

Valerio, 2001) 

La frecuencia instantánea puede proveer información acerca de la frecuencia

característica de los eventos, efectos de absorción y fracturamiento y espesores

depositacionales.

Cuando el comportamiento de la fase de una traza sísmica compleja puede

ser calculado como una función continua en el tiempo, la rapidez del cambio de la

fase puede entonces ser calculada, punto a punto y por consiguiente, el

comportamiento de la frecuencia se conoce instantáneamente. La frecuencia

instantánea puede tener un grado de variación que puede estar relacionado con la

estratigrafía. Variaciones como las de los acuñamientos y los bordes de interfases de

fluidos (petróleo / agua), tienden a cambiar la frecuencia instantánea mas

rápidamente. Un cambio hacia frecuencias bajas se observa muchas veces en

(14)

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Orietta C. Mata P. 34  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

reflexiones de horizontes correspondientes a arenas con gas condensado y

yacimientos de hidrocarburos. (Famiglietti, 1999).

2.2.5.5.2.2.5.5.2.2.5.5.2.2.5.5.---- AtributosAtributosAtributosAtributos EstadísticosEstadísticosEstadísticosEstadísticos dededede AmplitudAmplitudAmplitudAmplitud.... 

Esta clase de atributos se calculan sobre una ventana de tiempo y usan, los

valles y los picos de amplitud para analizar un reflector. Este valor de amplitud

calculado es representativo de un intervalo de sísmica completa.

En general, la información de amplitud extraída es útil identificando:

• Gas y acumulación de fluidos

Figura 8. La función frecuencia instantánea calculada a partir de una traza sísmica compleja. Tomado de Oria, 1997

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Orietta C. Mata P. 35  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

• Espesor de litología.

• Porosidad

• Arenas fluviales o deltaicas.

• Ciertos tipos de arrecifes.

• Discordancias.

• Efectos de entonación.

• Cambios en la estratigrafía secuencial.

Cambios laterales en la amplitud han sido usados en estudios estratigráficos

para separar áreas de estratigrafía concordante de estratos caóticos. En general, los

estratos que son concordantes tienen amplitudes más altas mientras que los

estratos caóticos tienen amplitudes más bajas.

Ventana de análisis: Generalmente, se puede escoger una ventana que cubra

una zona con pocos reflectores (entre 50 y 200ms), sobre los cuales se espera

encontrar una anomalía de amplitud o detectar variaciones laterales de amplitud.

Para detectar cambios laterales de estratigrafía, se debe concentrar la ventana en un

intervalo específico de la secuencia de interés (típicamente entre 100 y 200ms).

Para detectar anomalías de amplitud, como puntos brillantes asociados a gas, se

debe usar una ventana localizada, de aproximadamente entre 50 y 100ms. Para

estudios especiales, se puede tomar una ventana extremadamente pequeña.

Concentrándose en una sola ondícula se puede proveer información del promedio

de las características del reflector.

Los atributos más comunes dentro de esta categoría son:

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Orietta C. Mata P. 36  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

•   Amplitud RMS: es calculado como la raíz cuadrada de promedio de los

cuadrados de las amplitudes en la ventana de análisis.

2 / 1

1

21   

   ∑

=

n

i

ia N 

 

Donde n = número de muestras

ai = amplitudes.

N = número total de muestras

•  Amplitud Absoluta Promedio: Es el promedio aritmético de los valores

absolutos de las amplitudes dentro de la ventana de análisis.

 

  

 ∑=

n

i

ia

 N  1

Donde n = número de muestras

ai = amplitudes.

N = número total de muestras

•  Máxima Amplitud Pico: al tomar los dos valores alrededor de la máxima

amplitud positiva de la traza se efectúa un ajuste parabólico. La salida del atributo

es el máximo valor de la curva interpolada.

•   Amplitud Pico Promedio: todos los valores positivos de la traza se suman y la

sumatoria es dividida entre el número de muestras con amplitud positiva.

(15)

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Orietta C. Mata P. 37  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

 

  

 ∑=

n

i

ia N  1

1ai > 0 

•   Amplitud Valle  Promedio: es el promedio de todos los valores negativos de

amplitud.

 

  

 ∑=

n

i

ia

 N  1

1ai < 0 

•   Amplitud Absoluta Máxima: se calcula los valores del pico y el valle y

determina el pico o valle más grande.

•   Amplitud Valle Máximo: se efectúa un ajuste parabólico alrededor del máximo

negativo de amplitud y la salida del atributo es el valor máximo negativo sobre la

curva interpolada.

•   Amplitud Total Absoluta: para cada traza se suman el valor absoluto de las

amplitudes dentro de la ventana.

∑ ia  

•   Amplitud Total: para cada traza se calcula la amplitud total (suma aritmética)

∑ ia  

•  Energía Promedio: para cada traza es la sumatoria de los valores de las

amplitudes al cuadrado dividido entre en número de muestras.

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Orietta C. Mata P. 38  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

 N 

an

i

i  

  

 ∑=1

2

 

•  Energía Total: es la sumatoria de las amplitudes al cuadrado en cada traza.

 

  

 ∑=

n

i

ia1

2

 

• Amplitud Promedio:

0

.≠

∑= N 

a principal Amp

i

 

•  Varianza en Amplitud: Para cada traza, este proceso calcula primero el

promedio de todas las muestras en la ventana. Luego sustrae el promedio a cada

muestra y calcula el valor de la diferencia al cuadrado. La salida es la suma de todas

estas variables divididas por el número de muestras.  

∑ −=2)(

1 x x

 N V  i  

•  Simetría en Amplitud: Para cada traza, este proceso primero calcula el

promedio de todas las muestras en la ventana. Luego se sustrae el promedio de

cada ventana y posteriormente se resta el valor del promedio a cada muestra y

calcula el valor de la diferencia al cubo. La salida es la suma de todos estos valores

divididos por el número de muestras. 

(21)

(22)

(23)

(24)

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Orietta C. Mata P. 39  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

∑ −= 3)(

1 x x

 N S i  

•  Kurtosis en Amplitud: Para cada traza, este proceso primero calcula el

promedio de todas las muestras en la ventana. Luego se sustrae el promedio de

cada ventana y después sustrae el valor del promedio a cada muestra y calcula el

valor de la diferencia a la cuarta potencia. La salida es la suma de todos estos valores

divididos por el número de muestras. 

4

)(

1

 x x N K  i

∑ −=  

2.3.2.3.2.3.2.3.---- Aspectos Estadísticos.Aspectos Estadísticos.Aspectos Estadísticos.Aspectos Estadísticos.

Dentro de esta división se encuentra un breve resumen de los conceptos básicos de

estadística, con el fin de que se puedan comprender mejor las bases estadísticas de este

estudio.

2.3.12.3.12.3.12.3.1---- Estadística.Estadística.Estadística.Estadística. Estadística descriptiva e inductivaEstadística descriptiva e inductivaEstadística descriptiva e inductivaEstadística descriptiva e inductiva.... 

Estadística se puede definir como la ciencia que utiliza conjunto de datos numéricos

para obtener inferencias basadas en el cálculo de probabilidades. Es así como la estadística

está ligada con los métodos científicos en la toma, organización, recopilación, presentación

y análisis de datos, tanto para la deducción de conclusiones como para tomar decisiones

razonables de acuerdo con tales análisis, (Spiegel, 1961).

(26)

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Orietta C. Mata P. 40  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Estadística es una disciplina académica moderna, la cual provee de procedimientos

científicos para recopilar, organizar, resumir y analizar la información cuantitativa del tipo

que comúnmente se encuentra en las ciencias del comportamiento. Primero la estadísticapermite el resumen y la presentación de grandes cantidades de información en una

manera que facilite su comunicación e interpretación. Segundo, la estadística le permite al

científico extender su investigación mucho mas allá de los parámetros restringidos, en la

mayoría de los cuales las investigaciones son desarrolladas.

En la estadística clásica se asume que todas las muestras están tomadas

aleatoriamente e independientemente de una sola distribución. La posición de las

muestras o la relación entre ellas no son consideradas.(Taheri y Viloria, 1998)

Existen dos tipos principales de estadísticas: la estadística descriptiva y la estadística

inductiva. La estadística descriptiva es aquella que permite describir con precisión una

serie de información cuantitativa; mientras que la estadística inductiva es la que le permite

al investigador establecer realizar inferencias y generalizaciones de pequeños grupos

llamados “muestra” a un grupo mayor denominado “población”, todo esto dentro de un

muy bien definido grado de confianza.

Una muestra es un pequeño grupo relativo de individuos escogidos en una manera

científica para representar a un grupo mayor de los mismos individuos (este grupo mayor

se define como población), el cual el investigador está interesado en estudiar. En la

estadística inductiva, el término ‘estadística’ es usado de una manera especial. Un

‘parámetro’ es alguna propiedad numérica de una población. Entonces una ‘estadística’ es

una propiedad numérica de una muestra, la cual es usada para estimar el valor del

correspondiente parámetro de la población. (Roscoe, 1974)

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Orietta C. Mata P. 41  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Una población puede ser finita o infinita. Por ejemplo, la población consistente de

todos los cerrojos producidos en una fábrica en un determinado día es finita, mientras que

la población formada por todos los posibles sucesos (caras, cruces) en tiradas de unamoneda es infinita.

Si una muestra es representativa de una población, se pueden deducir importantes

conclusiones acerca de ésta, a partir del análisis de la misma. (Spiegel, 1961).

2.3.2.3.2.3.2.3.2222---- VariablesVariablesVariablesVariables.... Tipos de variables.Tipos de variables.Tipos de variables.Tipos de variables. 

Una variable es un símbolo, que puede tomar un valor cualquiera de un conjunto

determinado de ellos, llamado dominio de la variable. Si la variable puede tomar

solamente un valor se llama constante.

Una variable que teóricamente puede tomar cualquier valor entre dos valores dados

se llama ‘variable contínua’, si no es así, se llama ‘variable discreta’.

Los datos que vienen definidos por una variable discreta o continua se llaman ‘datos

discretos’ o ‘datos continuos’ respectivamente. En general, las ‘medidas’ dan origen a datos

continuos mientras que las ‘enumeraciones o conteos’ originan datos discretos.

2.3.32.3.32.3.32.3.3---- Escalas de medida.Escalas de medida.Escalas de medida.Escalas de medida. 

Las mediciones envuelven una representación sistemática de la información pornúmeros de acuerdo a las reglas que permiten al científico legitimar el uso de operaciones

aritméticas como suma, resta, multiplicación y división. Los diferentes niveles de medidas

son llamados comúnmente ‘escalas de medida’.

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Orietta C. Mata P. 42  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

2.3.42.3.42.3.42.3.4---- Medidas de tendencia central.Medidas de tendencia central.Medidas de tendencia central.Medidas de tendencia central. Media, mMedia, mMedia, mMedia, mediana y ediana y ediana y ediana y 

modamodamodamoda.... 

Un ‘promedio’ es un valor, que es típico o representativo de un conjunto de datos.

Como tales valores tienden a situarse en el centro del conjunto de datos ordenados según

su magnitud, los promedios se conocen también como ‘medidas de centralización’.

Se pueden definir varios tipos de medidas de centralización, las más comunes son la

media aritmética o simplemente media, la mediana, la moda, la media geométrica y la

media armónica. (Spiegel, 1961).

La media es la medida de posición central más común y suele llamarse promedio. En

forma general, el promedio se define como el valor más representativo dentro de un

conjunto de datos.

Esta permite resumir o sintetizar la información de una gran masa de datos por uno

solo, lo cual, complementado con el conocimiento de otros estadísticos, permite tener un

indicativo básico sobre el comportamiento del valor estudiado. Por el contrario, es muy

sensible a valores extremos, pudiendo alterar con facilidad la tendencia original de la

misma.

La moda es el valor más típico, más frecuente, el que más se repite dentro de una

serie de datos. Desde un punto gráfico, se interpreta como el valor del eje de las abcisas

correspondiente a la ordenada máxima.

Y por último podemos definir a la mediana como el valor de una serie de datos que

lo divide en dos partes iguales, es decir, la mediana supera al 50% de los datos y es

superado por el 50% restante de los mismos. (Taheri y Viloria, 1998).

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Orietta C. Mata P. 43  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

2.3.52.3.52.3.52.3.5---- Rango Percentil. Cuántiles, cuartiles, deciles y Rango Percentil. Cuántiles, cuartiles, deciles y Rango Percentil. Cuántiles, cuartiles, deciles y Rango Percentil. Cuántiles, cuartiles, deciles y 

percentiles.percentiles.percentiles.percentiles.

Si una serie de datos se colocan en orden de magnitud, el valor medio (o la media

aritmética de los dos valores medios) que divide al conjunto de datos en dos partes iguales

es la mediana. Por extensión de esta idea se puede pensar en aquellos valores que dividen

a los datos en cuatro partes iguales. Estos valores representados por Q1, Q2 y Q3 se llaman

primero, segundo y tercer ‘cuartil’ respectivamente; donde el valor de Q2 es igual a la

mediana.

MediaMediana

Moda

MediaMediana

Moda

Moda

Mediana

Media

A

B

Figura 9. (A) Media, moda y mediana para distribuciones simétricas. (B) Media,mediana y moda para distribuciones no simétricas. Modificado de Roscoe, 1975

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Orietta C. Mata P. 44  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Análogamente los valores que dividen los datos en diez partes iguales se llaman

‘deciles’ y se representan por D1, D2,…,D9; mientras que los valores que dividen los datos

en cien partes iguales se llaman ‘percentiles’ y se representan por P1, P2, P3…,P99. El quintodecil y el quincuagésimo percentil se corresponden con la mediana. Los percentiles P25 y

P75 se corresponden con el primer y tercer cuartel, respectivamente.

En conjunto, cuarteles, deciles, percentiles y otros valores obtenidos por

subdivisiones análogas de los datos se llaman ‘cuántiles’. (Siegel, 1961)

2.3.2.3.2.3.2.3.6666---- Medidas de dispersión. Desviación estándar y Medidas de dispersión. Desviación estándar y Medidas de dispersión. Desviación estándar y Medidas de dispersión. Desviación estándar y 

varianza.varianza.varianza.varianza. 

El grado en que los datos numéricos tienden a extenderse alrededor de un valor

medio se le llama ‘variación’ o ‘dipersión’ de los datos. Se utilizan distintas medidas de

dispersión o variación, las más empleadas son el rango, la desviación media, el rango

semicuartílico, el rango entre percentiles 10 – 90 y la desviación típica. (Siegel, 1961)

El rango es una medida simple de dispersión la cual se define como la diferencia

entre los valores máximo y mínimo de un conjunto de datos. Debido a que el rango utiliza

solo dos valores de todo el conjunto, no describe muy buen la población total de los datos.

El rango intercuartílico se refiere al intervalo Q3 - Q1, el cual contiene la mitad de los

valores en la distribución. El valor estadístico no se ve influenciado por los valoresextremos. Dividiendo el rango intercuartílico entre dos obtenemos el rango

semiintercuartílico, el cual es indicado por la fórmula:

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Orietta C. Mata P. 45  CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

2

13 QQQ

−= ;

donde Q1 y Q3 son el primer y el tercer cuartel de los datos. El rango intercuartílico

se emplea a veces, pero el rango semiintercuartílico es más utilizado como medida de

dispersión.

El rango entre percentiles de un conjunto de datos viene definido por:

Rango Percentil 10 – 90 =P90 – P10,

Donde P10 y P90 son los percentiles décimo y nonagésimo de los datos.

La desviación media es una medida de la dispersión igual al promedio de los valores

absolutos de la desviación de los valores. Su expresión matemática es la siguiente:

 N 

 M  X  MD

i∑ −=  

donde M es la media aritmética de los números y |X i – M| es el valor absoluto de las

desviaciones de las diferentes Xi de M.

La desviación estándar o desviación típica es la raíz cuadrada del promedio de las

desviaciones media, y su expresión matemática viene dada por:

∑=

−=n

i

i x xn 1

2)(

1σ   

Finalmente, varianza se define como el cuadrado de la desviación típica y viene

dada por:

∑ −= 22)(

1 x x

niσ   

(27)

(29)

(30)

(31)

(28)

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Orietta C. Mata P. 46  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

CAPÍTULO CAPÍTULO CAPÍTULO CAPÍTULO 3 33 3....

MARCO METODOLÓMARCO METODOLÓMARCO METODOLÓMARCO METODOLÓGICO.GICO.GICO.GICO.

A lo largo de este capítulo se realiza una breve descripción de la metodología

utilizada durante la realización de este trabajo, es decir, una explicación detallada de cada

una de las etapas que se emplearon para programar los diferentes algoritmos que

permiten cumplir con los objetivos planteados.

3333....1111....---- Rasgos generales.Rasgos generales.Rasgos generales.Rasgos generales.

ASPASS fue diseñado de manera que posee cuatro diferentes módulos o partes. La

primera parte se caracteriza por permitir la entrada de los atributos petrofísicos, su

organización y su posterior presentación en la pantalla. Además se calcula el sismograma

sintético y se realiza la edición de registros.

El segundo módulo permite la obtención de los atributos de traza compleja o

instantáneos a partir de rutinas sencillas. También incluye un conjunto de herramientas

diseñadas para apoyar cualitativa y cuantitativamente las operaciones realizadas.

La tercera parte la conforman los atributos por ventana, dentro de los cuales

encontramos los relacionados a atributos a amplitud, obteniendo un valor calculado por

cada ventana de análisis.

Y por último encontramos el módulo estadístico, el cual permite hacer

comparaciones entre los diferentes valores obtenidos durante los otros tres módulos.

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Orietta C. Mata P. 47  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

3333....2222....---- Carga de los datos.Carga de los datos.Carga de los datos.Carga de los datos.

ASPASS le permite al usuario cargar directamente archivos con formato LAS (Log

ASCII Standard) o con formato ASCII (comúnmente denominados archivos de texto o de

extensión txt). Este módulo además se encarga de identificar que tipo de registros

contiene el archivo y los guarda cada uno en un vector separado, permitiendo operar más

fácilmente con cada uno de ellos. Por ejemplo, al cargar un archivo de nombre cualquiera,

el algoritmo es capaz de leer el número de columnas que posee el mismo así como a que

tipo de registro se refieren los datos de esa columna. Luego asigna a vectores separados,

identificados con el nombre del registro, los valores que allí se encontraban simplificando

las operaciones que se realizan posteriormente.

Es importante establecer que los algoritmos relacionados a la carga y organización

de los datos poseen un método para identificar si los datos que se están introduciendo son

realmente los registros requeridos. Para su correcto funcionamiento, es necesario que los

nombres de los registros incluyan ciertas siglas alusivas al tipo de registro. Es así como el

registro profundidad debe llevar como parte de su nombre las siglas ‘DEPTH’, el registro

sónico debe incluir ‘DT’, el registro densidad ‘RHOB’ y el registro gamma ray ‘GR’.

Para el caso de archivos formato ASCII, se debe tener en cuenta una consideración

especial antes del momento de su carga: se debe eliminar todo lo concerniente al

encabezado del archivo, es decir toda la información de pozo que suele colocarse en el

denominado ‘header’ y se debe escribir al inicio de la línea que contiene los nombres de

los registros los caracteres ‘~A’. Esto a fin de que el algoritmo diseñado para le lectura del

archivo de texto no produzca ningún error y sea capaz leer correctamente tanto los

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Orietta C. Mata P. 48  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

nombres de los registros como los valores numéricos para cada corrida contenidos en el

archivo.

ASPASS posee una interfase que permite establecer el X asociado al registro deprofundidad y actúa según sea el caso. El usuario puede introducir registros obtenidos

cada 0.25ft, cada 0.5 ft o cada pie y para cada uno de ellos actuará de manera similar para

llegar al mismo resultado.

Para el caso de X=0.25, se diseñó un algoritmo que aplica un filtro numérico a los

datos, basado en el Método de Diferencias Divididas de Newton, con el cual se reduce el

tamaño del archivo a la cuarta parte (tratando de conservar la mayor cantidad de

información posible) haciendo el programa mas eficiente al minimizar la memoria de

programa utilizada. Básicamente el filtro coloca los valores de los registros a un pie de

separación, para lo cual aplica una interpolación cada 4 muestras y le asigna el valor al

punto medio.

Para X=0.5 el algoritmo diseñado es mas sencillo, ya que solo toma los valores

cada dos muestras, los promedia y asigna este nuevo valor calculado a la primera muestra.

Igualmente, la salida esperada del algoritmo será los registros correspondientes con

muestras separadas cada pie.

Si X=1, no se hace ninguna modificación a los datos, ya que lo que se busca es

precisamente eso, que los registros estén espaciados a un pie de separación.

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Orietta C. Mata P. 49  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

3333.3.3.3.3....---- Obtención del Sismograma.Obtención del Sismograma.Obtención del Sismograma.Obtención del Sismograma.

Para obtener el sismograma sintético se emplean una serie de rutinas sencillas,

esencialmente basadas en la suposición de incidencia normal para las ecuaciones de

Zoeppritz y la operación matemática de convolución.

3333....3333.1..1..1..1.---- Cálculo de la escala en tiempo.Cálculo de la escala en tiempo.Cálculo de la escala en tiempo.Cálculo de la escala en tiempo.

Después de lograr los registros espaciados cada pie, se hace más fácil el cálculo de

la función tiempo – profundidad, a partir de la cual se obtienen los registros en escala de

tiempo y finalmente el sismograma sintético.

Para realizar el cálculo del sintético es necesaria la utilización de los registros de

profundidad y el registro sónico. Gracias a que X=1, el registro sónico está conformado

por las velocidades interválicas entre dos pies consecutivos, por lo que para su uso es

preciso hacer una suma acumulativa a fin de obtener las velocidades para cada pie.

Además se necesita introducir una velocidad inicial (que para los efectos de diseño de la

interfase se utilizó un valor correspondiente a 10.000 pie/s y el cual el usuario puede

cambiar de acuerdo a su necesidad) que también es sumada a los datos del registro. Esta

velocidad corresponde a la velocidad inicial por debajo de la primera velocidad registrada,

es decir, para este caso corresponde a la velocidad interválica desde profundidad 0 pie

hasta la profundidad de 4300 pies; y puede ser definida en la misma interfaz gráfica donde

se define el valor de X.

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Orietta C. Mata P. 50  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

A partir de la ecuacións) V(pie/ 

d(pies) t 

µ= , se obtiene la escala en tiempo

correspondiente a los datos de profundidad del registro, consiguiendo los tiempos

asociados a cada pie.

El siguiente paso es muestrear la escala de tiempo a 1milisegundo (∆t igual a 1), por

lo que se utiliza una función que redondea los valores al entero más cercano. De esta

manera se consiguen varios valores de profundidad para un mismo tiempo, siendo ahora

necesario tener un solo valor de profundidad por milisegundo.

Para lograr esto, se emplea un algoritmo que promedia acumulativamente los

valores de profundidad para cada tiempo, es decir, el algoritmo busca los dos primeros

valores asociados a un mismo tiempo, los promedia y verifica si el valor que sigue en el

registro también posee el mismo tiempo asociado. De ser así, entonces el algoritmo

promedia el valor obtenido anteriormente con el nuevo valor hallado y así sucesivamente

hasta obtener un valor de profundidad por segundo. Esta operación aplicada al registro de

profundidad se aplica simultáneamente a todos los registros cargados, teniendo

finalmente un valor de cada registro asociado a cada ∆t.

Si el usuario lo define así en los parámetros iniciales, luego de obtener los registros

en tiempo cada milisegundo, se remuestrean los registros a 2ms (esto es ∆t igual a 2).

Empleando una rutina que lee los valores de los registros cada 2 muestras y crea una

columna aparte con estos datos, se logran solo los valores asociados a cada 2ms.

Finalmente, el tiempo obtenido se multiplica por dos ya que se está considerando

tiempo doble de viaje.

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3333.3.3.3.3....2222....---- Cálculo de lasCálculo de lasCálculo de lasCálculo de las impedancias acústicasimpedancias acústicasimpedancias acústicasimpedancias acústicas,,,, del coeficientedel coeficientedel coeficientedel coeficiente

de reflexiónde reflexiónde reflexiónde reflexión y del sismograma sintético y del sismograma sintético y del sismograma sintético y del sismograma sintético....

Para el cálculo de las impedancias se obtienen primero las velocidades instantáneas

para cada milisegundo, las cuales se tienen al invertir el registro acumulado del sónico.

A partir de la fórmula, V  Z  . ρ = se tienen los valores de impedancia Z, donde

V = velocidad y ρ=densidad.

El coeficiente de reflexión se calcula utilizando las impedancias obtenidas

anteriormente a partir de la relación12 

12 1R 

ΖΖ

ΖΖ

+

−= . Para obtener la serie de reflectividad,

basta con asociar los coeficientes obtenidos a los valores de tiempo.

La convolución de la serie de reflectividad con una ondícula, finalmente da como

resultado el sismograma. En este aspecto debemos hacer dos acotaciones importantes: la

primera, la ondícula utilizada en este caso es la ondícula Ricker, la cual es una ondícula fase

cero (a igual intervalo de muestreo de la serie de reflectividad) calculada a partir de una

rutina programada en MatLab por CREWES Project; y la segunda, , la función utilizada para

realizar la convolución es una rutina provista por MatLab denominada “convz.m”, la cual

está especialmente diseñada para realizar la convolución de una traza con una ondícula

fase cero, evitando el retraso (“delay”) que se produce al convolver la ondícula y la traza

mediante la función de convolución convencional.

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Orietta C. Mata P. 52  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

3333.4.4.4.4....---- AAAAplicación de los atributos sísmicos.plicación de los atributos sísmicos.plicación de los atributos sísmicos.plicación de los atributos sísmicos.

Para realizar el cálculo de los atributos, es necesaria su separación y clasificación por

categorías. Así pues, se encuentra una interfase para los atributos instantáneos

denominada ‘ASPASS / Atributos Instantáneos’, relacionados al análisis de la traza

compleja; y otra interfase para el análisis de atributos por ventana llamada ‘ASPASS /

Atributos de Amplitud’..

3333....4444.1..1..1..1.---- Cálculo de la traza compleja y de los atributosCálculo de la traza compleja y de los atributosCálculo de la traza compleja y de los atributosCálculo de la traza compleja y de los atributos

instantáneos.instantáneos.instantáneos.instantáneos. 

Antes de efectuar el cálculo de los atributos sísmicos, es preciso obtener la traza

compleja. Para ello se emplea la función Transformada de Hilbert, la cual es parte de la

librería de MatLab y calcula la parte real e imaginaria de la traza (Hreal y Himg

respectivamente).Luego de obtener ambas partes de la traza, se procede a realizar el cálculo de los

atributos, que no es más que introducir los valores de Hreal y Himag en las ecuaciones

correspondientes para amplitud, fase y frecuencia instantánea. De esto se tiene un vector

para cada uno de los atributos, los cuales son mostrados asociados a un valor de tiempo.

3333.4.4.4.4.2..2..2..2.---- Cálculo de los atributos por ventana.Cálculo de los atributos por ventana.Cálculo de los atributos por ventana.Cálculo de los atributos por ventana. 

Sin embargo, para el cálculo de los llamados atributos por ventana es necesario

emplear una metodología más extensa. Primero se debe definir una ventana de análisis,

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Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

para lo que se diseñó un algoritmo específico que permite tomar los valores de tiempo del

sismograma y los asocia a los valores de amplitud. Estos valores de amplitud seleccionados

son introducidos en las respectivas fórmulas de los atributos y la salida del algoritmo es unvalor promedio para cada ventana de análisis, mostrado relacionado al valor de tiempo

promedio de la ventana, es decir, se muestra asociado al valor medio de la ventana en el

eje tiempo.

En la interfase diseñada, además, se muestran los valores calculados para cada

atributo y se puede modificar la escala de cada pista, para apreciar mejor la diferencia que

existe en un mismo atributo calculado para la traza original y para la traza modificada. Los

valores tope y base de la ventana de estudio también se presentan en la interfase, a

manera solo de referencia, para ofrecerle un usuario una información mas detallada del

intervalo en tiempo que se está trabajando.

Entre los atributos de amplitud programados para este módulo encontramos:

amplitud RMS, amplitud absoluta promedio, amplitud pico promedio, amplitud valle

promedio, energía total, amplitud total absoluta, amplitud total, energía promedio,

amplitud promedio, varianza en amplitud, simetría en amplitud y kurtosis en amplitud.

3333....5555....---- Edición de registros de pozo en tiempoEdición de registros de pozo en tiempoEdición de registros de pozo en tiempoEdición de registros de pozo en tiempo....

La edición de registros en tiempo se realiza dentro de la interfaz gráfica del menú

principal. Posterior a que los registros de pozo son mostrados por pantalla y se calcula el

sismograma sintético como se describió en el paso 3.2, es posible editar los valores de los

registros. El algoritmo diseñado para tal fin, permite definir una ventana de tiempo sobre la

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Orietta C. Mata P. 54  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

que se realizaran las modificaciones. La rutina asocia los valores de tiempo escogidos a los

valores del registro mostrado, definiendo el tope y la base de la ventana. Estos dos valores

de promedian para obtener un valor ponderado al cual se le suma y se le resta unapequeña diferencia para así obtener dos valores relacionados al promedio inicial. Con una

función aleatoria se producen el mismo número de valores que posee la ventana, los

cuales oscilan entre los dos promedios ponderados calculados anteriormente. Estos

valores vendrán a sustituir los valores del registro original, produciendo las modificaciones

deseadas por el usuario del programa.

Esta edición en tiempo podrá introducir un pequeño margen de error, el cual no es

significante en comparación con la longitud total del registro.

Los nuevos registros obtenidos a partir de la edición, se almacenan en un nuevo

vector, (denominados copia1, copia2 y copia3 dependiendo de en que pista se ubica el

registro), lo que implica que los valores originales siempre están disponibles si se quiere

volver al sismograma sintético original.

Posteriormente, se puede recalcular el sintético tomando como referencia los

valores de copia1, copia2 y/o copia3, calculando un sismograma igual al original a

excepción de la ventana que fue modificada. Este nuevo sismograma se almacena de igual

manera en otro vector para que los valores del sismograma original puedan ser

reutilizados, bien sea para desplegarlos por pantalla o para realizar una nueva edición.

Con este sismograma producto de la edición en tiempo, es posible recalcular todos

los atributos sísmicos disponibles, con lo que ahora se establecen puntos de comparación

y se da paso al último módulo de ASPASS.

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Orietta C. Mata P. 55  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Para facilitar la delimitación gráfica del intervalo modificado, los nuevos registros

que aparecen por pantalla, ahora presentaran dos líneas rojas horizontales que marcan el

alcance en tiempo del intervalo modificado, y todos los cálculos derivados realizados conestos registros, arrastraran esta delimitación en tiempo.

3333....6666....---- Herramientas de la interfaseHerramientas de la interfaseHerramientas de la interfaseHerramientas de la interfase ‘‘‘‘ASPASS / AtributosASPASS / AtributosASPASS / AtributosASPASS / Atributos

Instantáneos’Instantáneos’Instantáneos’Instantáneos’....

Dentro de la interfase de atributos instantáneos se programó una herramienta útil

que permite observar mejor los cambios ocurridos dentro de los valores que se presentan

en la interfase.

3333....6666....1111....---- Herramienta “Restar…”.Herramienta “Restar…”.Herramienta “Restar…”.Herramienta “Restar…”. 

La herramienta “Restar Sintéticos…” utiliza un algoritmo simple para restar los

valores correspondientes a dos sismogramas sintéticos y a todos sus atributos

instantáneos, visualizando así mejor las diferencias entre ambos. Esta herramienta es

particularmente útil, ya que se pueden observar por ejemplo las diferencias entre el

sintético original y el editado. En este algoritmo se hace uso de una resta escalar, es decir,

punto a punto de los vectores que almacenan los datos necesarios y luego se muestra por

pantalla el resultado.

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Orietta C. Mata P. 56  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

3.3.3.3.7777....---- Cálculos estadísticos.Cálculos estadísticos.Cálculos estadísticos.Cálculos estadísticos.

Los cálculos estadísticos se realizan dentro de una nueva interfase denominada

‘ASPASS / Estadísticas’. Dicha interfaz gráfica fue diseñada de manera que se puedan

visualizar simultáneamente tanto los valores de la traza original y modificada como los

valores de los atributos calculados.

Los algoritmos diseñados para este módulo utilizan los valores obtenidos durante

los tres módulos anteriores, y los relacionan bien sea comparando gráficamente los

resultados o aplicando operaciones aritméticas y estadísticas sencillas, con la finalidad de

presentar los resultados no solo de una manera gráfica sino que además matemática.

Los valores de la traza original y de todos los atributos que se desprenden de ella se

muestran en rojo, mientras que los valores en azul corresponden a la traza modificada y sus

derivados. Esta interfase además muestra los valores para aquellos atributos no

instantáneos, permitiendo observar rápidamente la variación entre ellos. También, es

posible modificar la escala en el eje X, para realizar una mejor comparación entre los

resultados.

3.3.3.3.8888....---- Herramienta de la interfaseHerramienta de la interfaseHerramienta de la interfaseHerramienta de la interfase ‘ASPASS / Estadísticas’‘ASPASS / Estadísticas’‘ASPASS / Estadísticas’‘ASPASS / Estadísticas’....

Como herramienta de la interfase ‘ASPASS / Estadísticas’, se implementaron una

serie de algoritmos con la finalidad de obtener un gráfico de barras que muestre losresultados porcentualmente y las diferencias entre los derivados de la traza original y de la

traza modificada. La herramienta recibe por nombre ‘Variación de los Atributos’ y se

encuentra en la barra de menús de la interfase.

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Orietta C. Mata P. 57  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

En estas rutinas se toman en cuenta los valores calculados durante los otros tres

módulos y por una serie de operaciones aritméticas sencillas (como sumas, restas y reglas

de tres) se calculan los porcentajes de los valores modificados con respecto a los originales.Es decir, si el valor original es considerado 100%, entonces el porcentaje del modificado es

obtenido por una regla de tres. La diferencia de 100 menos el porcentaje del modificado,

es justamente la diferencia o variación porcentual de los datos.

Para los atributos de amplitud (atributos de ventana), fue relativamente fácil

implementar este procedimiento, ya que se dispone de dos puntos para cada atributo,

original y modificado respectivamente. Ahora bien, con los atributos instantáneos es

necesario implementar otra metodología que permita, antes del cálculo de los porcentajes,

obtener un valor puntual por traza para la ventana de análisis. Para ello, se hizo uso del

concepto de varianza, con el cual se resume la información de toda una ventana en un

punto representativo del resto de los valores. Calculando un valor de varianza para la traza

original y luego un valor de varianza para la traza modificada en el intervalo, ya se

disponen de los dos puntos necesarios para realizar los cálculos porcentuales.

Los resultados obtenidos se resumen en un gráfico de barras, ‘Atributo vs.

Porcentaje’, donde se identifican rápidamente aquel (aquellos) atributo(s) mas sensibles a

las variaciones realizadas en los registros de pozo durante la edición en tiempo.

Adicionalmente se programó una tabla, como parte de esta herramienta, donde se

visualizan las cifras correspondientes a los valores de cada atributo, permitiendo no solo

identificar las variaciones visualmente sino además matemáticamente.

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Orietta C. Mata P. 58  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

INICIO

Carga de datosformato LAS o ASCII

Introducción de losparámetros básicos delmuestreo de los datos,velocidad inicial y los

arámetros de la ondícula.

Gráficos de losregistros en las

pistas

Cálculo delsismograma

Presentacióndel sismograma

por pantalla

¿Deseoeditar

registros entiempo?

Inicio de los módulosde atributos

No Si

Modificarregistros de pozo

en un intervalode interés

Gráficos de losregistros en laspistas

Cálculo delsismograma

Presentacióndel sismograma

por pantalla

Inicio de los módulosde atributos

AASPASS / Principal

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Orietta C. Mata P. 59  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

INICIO

Actualización delsismograma

sintético

Presentacióndel sismograma

por pantalla

Cálculo de losatributos

instantáneos

Presentación de losatributos calculados

por pantalla

SintéticoOriginal

Inicio del móduloatributos por ventana

Inicio del móduloestadístico

Cálculo de losatributos

instantáneos

Presentación de losatributos calculados

por pantalla

Inicio del móduloatributos por ventana

Inicio del móduloestadístico

SiNo

BASPASS / AtributosInstantáneos

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Orietta C. Mata P. 60  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

INICIO

Actualización delsismograma

sintético

Presentacióndel sismograma

por pantalla

Cálculo de losatributos de

amplitud

Presentación de losatributos calculados

por pantalla

SintéticoOriginal

Inicio del móduloatributos

instantáneos

Inicio del móduloestadístico

Cálculo de losatributos

instantáneos

Presentación de losatributos calculados

por pantalla

Inicio del móduloatributos por ventana

Inicio del móduloestadístico

Definir ventanasobre el intervalo

de interés

No Si

CASPASS / Atributos deAmplitud

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Orietta C. Mata P. 61  CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

INICIO

Compararsismogramas y

atributos calculados

Presentación delsismograma y atributos

por pantalla

Uso de la herramienta‘Variación en los

Atributos’

Visualización delgráfico de barras

comparativo

MostrarTabla

Presentación de latabla de valores con

los resultados

No Si

FIN

FIN

D

Figura 10. Flujogramas del programa ASPASS. (A) Flujograma del módulo ‘ASPASS / Principal’. (B)

Flujograma del módulo ‘ASPASS / Atributos Instantáneos’. (C) Flujograma del módulo ‘ASPASS / Atributos

de Amplitud’. (D) Flujograma del módulo ‘ASPASS / Estadísticas’

ASPASS / Estadísticas

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Orietta C. Mata P. 62  CAPÍTULO 4: CARGANDO LOS DATOS

DE POZO Y CALCULANDO SINTÉTICOS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

CAPÍTULO CAPÍTULO CAPÍTULO CAPÍTULO 4 44 4....

CARGACARGACARGACARGA DEDEDEDE LOS DATOSLOS DATOSLOS DATOSLOS DATOS DE POZODE POZODE POZODE POZO Y CY CY CY CÁÁÁÁLCULOLCULOLCULOLCULO DEDEDEDE

SISMOGRAMASSISMOGRAMASSISMOGRAMASSISMOGRAMAS SINTÉTICOSSINTÉTICOSSINTÉTICOSSINTÉTICOS....

ASPASS posee interfaces interactivas para cada una de sus funciones. Desde cargar

los datos hasta desplegar el sintético y calcular los respectivos atributos, ASPASS ofrece un

modo amigable y sencillo de interactuar con el usuario. Es importante recordar, que antes

de realizar cualquier acción, se debe chequear que el directorio actual de MatLab sea el

adecuado, es decir, colocar en el directorio actual la ubicación exacta desde donde están

almacenados todos los algoritmos. Para una mayor comodidad, se recomienda también

que los datos a emplear se encuentren dentro de este mismo directorio, para así evitar

mayores complicaciones.

4444....1111....---- CargaCargaCargaCarga dededede los datos.los datos.los datos.los datos.

ASPASS se inicializa mediante una pequeña interfase que le permite al usuario

acceder a la pantalla del menú principal presionando el botón de “Iniciar“.

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Inmediatamente se despliega la pantalla del menú principal, desde la cual se

realizan todas las operaciones relacionadas al cálculo del sismograma sintético.

Antes de iniciar el proceso de carga de cualquier archivo es importante señalar que

los nombres de los registros de pozo deben poseer ciertas siglas dentro del nombre, lo que

hace la carga de los datos eficiente. El registro de profundidad debe tener las siglas

‘DEPTH’, el sónico ‘DT’, el registro de densidad ‘RHOB’ y el gamma ray ‘GR’. Esto con la

finalidad de que los algoritmos asociados a la verificación de los registros necesarios para

el cálculo del sismograma sintético, funcionen correctamente y no den ningún error. Así 

mismo, en caso de querer cargar un archivo ASCII, se debe tener en cuenta una

Figura 11. Pantalla inicial de ASPASS.

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consideración especial: se debe eliminar del archivo el encabezado con la información de

pozo y en la línea que contiene los nombres de los registros se debe colocar al inicio los

caracteres ‘~A’, con la finalidad de que el algoritmo diseñado para la lectura de datos noemita ningún error.

A partir de esta pantalla se realiza el proceso de carga de los datos. Para ello, se

presiona en la barra de menú la opción ‘Archivo’ y luego la opción ‘Cargar’. Deben aparecer

dos opciones: ‘Archivo LAS’ y ‘Archivo ASCII’. Se selecciona la opción deseada y

seguidamente se abrirá un cuadro como el que se muestra a continuación para seleccionar

el archivo que contiene los datos de pozo.

Figura 12. Menú principal de ASPASS

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Figura 13. Paso inicial para cargar un archivo.

Figura 14. Selección del archivo a cargar.

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Luego de seleccionar el archivo a abrir, se despliega una lista que contiene los

nombres de los registros que se encuentran dentro de este. El usuario podrá escoger

cuáles registros cargar y continuar con el proceso. A continuación el programa preguntarási se desea cargar otro archivo, lo cual es muy útil en el supuesto caso de que la

información requerida se encuentre en archivos separados.

El siguiente paso consiste en organizar los registros e introducir los parámetros

iniciales de muestreo de los datos. Para esto, la interfase muestra listas que contienen los

Figura 15. Proceso de selección de registros

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nombres de los registros seleccionados, los cuales deben ser colocados en el campo que

lleve su nombre. Además de ser una manera eficiente de organizar los datos, es una

manera efectiva de comprobar si los registros cargados realmente son los necesarios pararealizar el cálculo del sismograma sintético y la conversión tiempo – profundidad. En caso

de no ser así, se desplegará un cuadro de advertencia para notificarle al usuario que ha

ocurrido un error.

Por otra parte, los parámetros iniciales que deben introducirse corresponden a la

distancia X en el registro de profundidad, el intervalo t al que se van a muestrear los

datos; y la velocidad inicial, que corresponderá a la velocidad interválica desde

profundidad cero pies hasta el valor de la primera medición.

Figura 16. Interfase que permite organizar los registros e introducir los parámetros iniciales

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Al presionar el botón ‘Cargar…’, se mostrará la interfase que permite al usuario

introducir los parámetros de la ondícula usada en la generación del sintético. Para la

ondícula Ricker, es necesario introducir la frecuencia necesaria (en Hz), el intervalo de

muestreo, el cual se recomienda que sea el mismo intervalo de muestreo que se selecciono

para los datos y finalmente la cantidad de muestras por ondícula. En caso de que la

ondícula no sea Ricker, se ofrece una lista con diferentes opciones de ondículas fase cero

que el usuario puede usar a manera de comparación cualitativa. Estas ondículas son:

meyer, morlet y “mexican hat” y como parámetro sólo se debe incluir el nivel de suavizado

Figura 17. Mensaje de error que se despliega al introducir un registro en el campo erróneo

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(‘refinement’) de la función. Presionando el botón ‘Mostrar’ se puede observar la ondícula

diseñada mediante los parámetros introducidos.

.

Cuando presionemos el botón ‘Ok’ automáticamente se inicia el proceso de carga

de los datos, el cual tarda unos pocos segundos. Cuando este proceso finaliza, se retorna a

la pantalla de menú principal de ASPASS.

Figura 18. Parámetros iniciales de la ondícula.

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DE POZO Y CALCULANDO SINTÉTICOS

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Ahora bien, si se desea abrir una sesión de trabajo previa los pasos a seguir son más

sencillos. Basta con presionar la opción de la barra de menús ‘Archivo’ y luego ‘Abrir’.

Inmediatamente aparecerá un cuadro de diálogo donde se puede seleccionar el archivo aabrir y posteriormente los registros en las pistas correspondientes.

4444....2222....---- VisualizaVisualizaVisualizaVisualización deción deción deción de los registros y clos registros y clos registros y clos registros y cáááálculolculolculolculo ddddel sismogramael sismogramael sismogramael sismograma

sintéticosintéticosintéticosintético....

El primer paso a seguir a la hora de calcular el sismograma sintético es visualizar los

registros introducidos en la pantalla del menú principal de ASPASS. Para esto, solo se debe

presionar la opción ‘Edición’ de la barra de menús, y seguidamente la opción ‘Visualizar

Registros’ o también se puede presionar directamente el botón ‘Visualizar Registros’ que se

encuentra en la pantalla principal. Inmediatamente se abrirá un cuadro como el que se

muestra a continuación:

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Figura 20. Cuadro de Curvas. Interfase que permite al usuario organizar los registros en laspistas y colocar la apariencia de estos.

Figura 19. Diferentes maneras de activar el cuadro de Curvas.

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Esta interfase permite al usuario ordenar los registros de pozo en las pistas y además

colocarle la apariencia deseada. Se pueden colocar varios registros en una misma pista, o si

se prefiere uno en cada una de ellas. También se puede seleccionar el color, el estilo y elgrosor de los registros. Eventualmente, pero no para esta parte del proyecto, se habilitaran

las opciones de ‘Log’,‘Grid’ e ‘Inv’, con las cuales se podrán personalizar mas aún los

registros graficados en las pistas.

Luego de escoger los registros y asignarles una determinada apariencia, se

mostraran en la pantalla principal de ASPASS de la siguiente manera:

Figura 21. Pantalla principal mostrando los registros graficados.

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DE POZO Y CALCULANDO SINTÉTICOS

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Ahora bien, en caso de que se desee reorganizar los registros en las pistas o cambiar

las características de uno de ellos, se usa la opción ‘Reordenar Registros’, de la barra de

menús, ‘Edición’. Esta borrará automáticamente los registros que se tenían graficados yvolverá a graficar los registros seleccionados con las modificaciones correspondientes. Los

registros que no se hayan reordenado, aparecerán de nuevo en la pantalla en las mismas

condiciones iniciales. Sin embargo, en caso de que se haya editado algún registro en

tiempo, al aplicar la opción ‘Reordenas Registros’ se perderá cualquier cambio que se haya

realizado.

La interfase de ‘Reordenar Registros’ es exactamente igual a la ‘Visualizar Registros’,

con la excepción que cuando se abra no aparecerá en blanco sino que mostrará la

información previamente cargada.

Para calcular el sismograma sintético se pueden utilizar dos maneras: seleccionando

la opción ‘Sintetico’ de la barra de menús y luego la opción ‘Calcular Sintético’ o

presionando directamente el botón ‘Calcular Sintético’ ubicado en la pantalla principal de

ASPASS.

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Inmediatamente aparecerá en la pantalla del menú principal el sismograma sintético

calculado a partir de los registros densidad y sónico.

Figura 22. Diferentes maneras de calcular el sismograma sintético.

Figura 23. Sismograma calculado por las rutinas de ASPASS a partir de los registros de densidad y sónico.

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Existen otras opciones relacionadas al sintético, mediante las cuales se puede

modificar su forma y su apariencia. Una de ellas permite cambiar la ondícula fase cero

utilizada para generar el sintético. Presionando la opción ‘Modificar ondícula’ desde lapantalla o utilizando la barra de menús a través de ‘Sintetico’, ‘Parámetros de la ondícula’,

se desplegará el la interfase ‘Parámetros de la ondícula’ en la cual se puede seleccionar una

de las opciones que allí aparecen.

La otra opción permite cambiar el color, el grosor o el estilo de línea bajo el cual

aparecerá la sismograma en la pantalla. Se puede acceder al cuadro ‘Preferencias del

sintético’ presionando el botón ‘Preferencias’ ubicado en la interfase del menú principal o

en la barra de menús ‘Sintetico’, ‘Preferencias’.

Figuras 24. Opciones relacionadas a la apariencia y forma del sismograma sintético. ‘Modificarondícula’ y ‘Parámentros de ondícula’ permiten modificar el tipo de ondícula para la convolución y

‘Preferencias’ permite modificar el color, el grosor y el estilo de línea del sismograma

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Orietta C. Mata P. 76  CAPÍTULO 4: CARGANDO LOS DATOS

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4.3.4.3.4.3.4.3.---- EdiEdiEdiEdición deción deción deción de registros en tiempo.registros en tiempo.registros en tiempo.registros en tiempo. 

La opción ‘Modificar Registros’ permite editar registros en tiempo, modificando los

valores originales por el rango de valores seleccionado por el usuario. Para activar esta

herramienta se debe presionar el botón ‘Modificar Registros’, ubicado en la interfase

principal o dirigirse a la barra de menús ‘Edición’, ‘Modificar Registros’.

Al activar esta herramienta, aparecerá un cursor que le permite al usuario escoger los

valores tope y base del intervalo a modificar. La salida de los algoritmos se mostrará por pantalla de

manera similar a la original, y solo se observará variación en la ventana señalada.

Figuras 25. Opción ‘Modificar Registros’, con la cual se puede realizar la edición en tiempo.

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A

B

Figura 26. (A) Registros densidad y sónico antes de la edición de los valores en tiempo.(B) Registro densidad y sónico después de la edición en tiempo.

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Orietta C. Mata P. 78  CAPÍTULO 4: CARGANDO LOS DATOS

DE POZO Y CALCULANDO SINTÉTICOS

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4444....4444....---- RecRecRecRecáááálculo sismogramas sintéticos a partir delculo sismogramas sintéticos a partir delculo sismogramas sintéticos a partir delculo sismogramas sintéticos a partir de los registroslos registroslos registroslos registros

ediediedieditadostadostadostados enenenen tiempo.tiempo.tiempo.tiempo. 

Posterior a la edición en tiempo, se puede recalcular el sismograma a partir de los

registros editados. Mientras que no haya ocurrido una modificación en los datos de pozo,

al presionar la opción ‘Calcular Sintético’ el sismograma que aparecerá es el original. Sin

embargo, luego de la edición, al activar ‘Calcular Sintético’ se abrirá un cuadro de diálogo

como se muestra a continuación:

Este cuadro permite organizar en que pista se encuentra cada registro, asignando

un número de pista al registro de densidad y un número de pista al registro sónico, para

facilitar así los cálculos del sismograma sintético, el cual aparecerá por pantalla una vez que

se halla cerrado el cuadro de diálogo.

Figura 27. Cuadro de diálogo que permite escoger en que pista se encuentracada registro.

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Orietta C. Mata P. 79  CAPÍTULO 4: CARGANDO LOS DATOS

DE POZO Y CALCULANDO SINTÉTICOS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Mediante el botón ‘Sintético Original’, ubicado en la pantalla del menú principal, se

puede volver a visualizar rápidamente el sismograma original, es decir, el sismograma

calculado antes de realizar la edición de los registros de pozo.

A

B

Figura 28. Sismograma sintético calculado por ASPASS. (A) Calculado antes de la edición de losregistros en tiempo. (B) Calculado a partir de los registros de pozo modificados. Notese el leve

cambio que existe entre uno y otro en la zona señalada a raíz de la modificación realizada.

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Orietta C. Mata P. 80  CAPÍTULO 5: CALCULANDO ATRIBUTOS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

CAPÍTULO CAPÍTULO CAPÍTULO CAPÍTULO 5 55 5....

CCCCÁÁÁÁLCULOLCULOLCULOLCULO DEDEDEDE ATRIBUTOS.ATRIBUTOS.ATRIBUTOS.ATRIBUTOS.

Para poder realizar el cálculo de atributos sísmicos es necesario haber cargado los

datos de pozo y calculado con anterioridad el sismograma sintético.

5555....1111....---- CCCCáááálculolculolculolculo dededede Atributos Sísmicos Instantáneos.Atributos Sísmicos Instantáneos.Atributos Sísmicos Instantáneos.Atributos Sísmicos Instantáneos. 

Para iniciar el módulo de atributos instantáneos de ASPASS, es necesario dirigirse a

la barra de menús de la pantalla principal y presionar la opción ‘Atributos…’ y luego en la

pestaña presionar ‘Atributos instantáneos’.

La interfase diseñada para el cálculo de los atributos instantáneos, es ligeramente

parecida a la interfase del menú principal. En esta pantalla, además de visualizar los

diferentes atributos de traza compleja, se puede aplicar una herramienta que permite

Figura 29. Como inicializar el módulo Atributos Instantáneos.

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Orietta C. Mata P. 81  CAPÍTULO 5: CALCULANDO ATRIBUTOS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

caracterizar mejor cualitativamente las variaciones observadas en los atributos producidos

por diferentes sismogramas sintéticos con alguna característica similar.

El primer paso para calcular los atributos es visualizar en la pantalla el sismograma

sintético a partir de cual serán calculados. Presionando el botón ‘Actualizar Sintético’

ubicado en la pantalla principal, se mostrará en la pista correspondiente a sismograma

sintético el último sismograma que se visualizó en la pantalla del menú principal de

ASPASS. Es decir, el botón ‘Actualizar Sintético’ básicamente lo que hace es “actualizar” el

sismograma que se estaba visualizando en la pantalla anterior.

Figura 30. Pantalla principal del módulo Atributos instantáneos.

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Orietta C. Mata P. 82  CAPÍTULO 5: CALCULANDO ATRIBUTOS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

La opción ‘Sintético Original’, la cual se encuentra justo debajo de ‘Actualizar

Sintético’ en la pantalla principal de Atributos Instantáneos, permite visualizar el sintético

generado a partir de los registros sin edición. Es una herramienta muy útil para comparar

los atributos producidos por el sismograma original y el obtenido a partir de los registros

editados.

‘Calcular atributos’ permite calcular los atributos sísmicos de traza compleja y

visualizarlos por pantalla, en las pistas correspondientes a cada uno de ellos.

Figura 31. Opción ‘Actualizar Sintético’ la cual permite visualizar el sismograma enla pantalla de Atributos Instantáneos

Figura 32. Opción ‘Calcular atributos’, con la cual se visualizan los atributos detraza compleja en la pantalla de Atributos Instantáneos

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Orietta C. Mata P. 83  CAPÍTULO 5: CALCULANDO ATRIBUTOS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Presionado el botón ‘Preferencias Atributos’ se puede cambiar, de manera similar a

las preferencias del sintético, la apariencia en pantalla de los atributos, modificando el

color, grosor o el estilo de la línea que representa a los atributos.

Ahora bien, la barra de menús de esta interfase presenta una opción de

‘Herramientas’ la cual puede ser útil desde el punto de vista de un análisis cualitativo.

Figura 33. Atributos instantáneos calculados a partir del sismograma que se muestra en la pista 1.

Figura 34. Barra de menús, opción ‘Herramientas’ de la pantalla de Atributos Instantáneos.

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Orietta C. Mata P. 84  CAPÍTULO 5: CALCULANDO ATRIBUTOS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

‘Restar Sintéticos’ permite la resta de dos sismogramas e inclusive de sus atributos

de traza compleja, para visualizar mejor las variaciones que se producen entre unos y otros.

Para poder hacer uso de esta herramienta adecuadamente, se deben haber

calculado los atributos asociados a la traza original y a la traza modificada. De lo contrario,

la herramienta no podrá ser implementada debido a la ausencia de uno de los valores

necesarios para el cálculo.

Figura 35. Salida de la herramienta ‘Restar Sintéticos’, la cual permite restar dos sintéticos einclusive sus atributos para visualizar mejor las variaciones existentes entre uno y otro.

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Orietta C. Mata P. 85  CAPÍTULO 5: CALCULANDO ATRIBUTOS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

5555....2222....---- CCCCáááálculolculolculolculo dededede Atributos Sísmicos por Ventana. Atributos deAtributos Sísmicos por Ventana. Atributos deAtributos Sísmicos por Ventana. Atributos deAtributos Sísmicos por Ventana. Atributos de

Amplitud.Amplitud.Amplitud.Amplitud.

El módulo de atributos por ventana puede ser inicializado de igual manera al

módulo de atributos instantáneos, desde la pantalla del menú principal. En la barra de

menús, se presiona la opción ‘Atributos…’ y luego la pestaña de ‘Atributos por Ventana’,

‘Atributos de Amplitud’. También es posible inicializar este módulo desde la interfase de

‘ASPASS / Atributos Instantáneos’, presionando de igual manera la opción ‘Atributos…’ de

la barra de menús y luego ‘Atributos por Ventana’, ‘Atributos de Amplitud’.

Figura 36. Como inicializar el módulo Atributos por Ventana, Atributos de Amplitud.

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Orietta C. Mata P. 86  CAPÍTULO 5: CALCULANDO ATRIBUTOS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Seguidamente aparecerá la pantalla de ‘ASPASS / Atributos de Amplitud’, la cual

básicamente mantiene el diseño de los otros dos módulos. Además de las cuatro pistas

características, (la correspondiente al sismograma y las tres correspondientes a losatributos), esta interfase posee una serie de botones y listas desplegables que interactúan

con el usuario para hacer más fácil el cálculo de los valores de los atributos.

Para iniciar el cálculo de los atributos por ventana, el primer paso consiste en

visualizar el sismograma sintético (original o modificado, según sea el caso) en la pantalla.

Los botones del panel ‘Actualizar Sintético’ y ‘Sintético Original’ permiten colocar el

sismograma en la primera pista, la cual es la diseñada para este fin.

Figura 37. Pantalla principal del módulo Atributos por Ventana

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Orietta C. Mata P. 87  CAPÍTULO 5: CALCULANDO ATRIBUTOS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

La opción ‘Actualizar Sintético’ muestra el último sismograma que se visualizó en la

pantalla del menú principal, mientras que la opción ‘Sintético Original’ muestra el sintético

calculado a partir de los datos originales (sin edición en tiempo). Eventualmente, si el

último sismograma visualizado en la interfase ‘ASPASS / Principal’ es el sintético original,

entonces al presionar cualquiera de estos dos botones se obtendrá el mismo resultado.

Luego de visualizar el sismograma sintético en la interfase de ‘ASPASS / Atributos de

Amplitud’, el siguiente paso es definir la ventana de análisis en tiempo. Para ello es

necesario presionar el botón ‘Definir Ventana’, y posteriormente escoger sobre el sintético

los puntos base y tope en tiempo del intervalo. Obviamente, si queremos calcular los

atributos de ventana para el intervalo editado en tiempo, se recomienda escoger los

valores inferior y superior de este, señalados por la línea roja que delimita la ventana. Sinembargo, no existe ninguna restricción dentro del programa en relación a este aspecto y

se puede escoger cualquier intervalo deseado siguiendo el procedimiento anteriormente

descrito.

Figura 38. Opciones ‘Actualizar Sintético’ y ‘Sintético Original’, a partir de lascuales se puede visualizar el sismograma en la interfase.

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Orietta C. Mata P. 88  CAPÍTULO 5: CALCULANDO ATRIBUTOS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Inmediatamente después de seleccionar los valores de la ventana aparecerán losvalores de los atributos seleccionados para cada pista. Los valores de tope y base de la

ventana también se mostrarán en los cuadros destinados para este fin en la interfase., a

manera de información para el usuario.

El atributo preestablecido para cada pista es el de amplitud RMS, pero basta con

desplegar la lista de atributos para seleccionar un nuevo el cual se calculará

automáticamente para los valores del intervalo del sismograma que se muestra en la

pista 1.

Base 

Tope 

Figura 39. Opción ‘Definir Ventana’, con la cual se delimita el intervalo de análisis.

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Orietta C. Mata P. 89  CAPÍTULO 5: CALCULANDO ATRIBUTOS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

Figura 40. Salida de los atributos calculados en la interfase de ‘ASPASS / Atributos de Amplitud’.(En este caso se observa para toadas las pistas el atributo preestablecido: Amplitud RMS)

Figura 41. Lista de atributos de amplitud por ventana disponibles para cada pista. Basta conseleccionar un nombre de la lista para que l atributo sea calculado y mostrado por pantalla.

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Orietta C. Mata P. 90  CAPÍTULO 5: CALCULANDO ATRIBUTOS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

De igual manera, los valores numéricos de los atributos correspondientes a cada

pista son mostrados en la parte inferior derecha de la pantalla, en los campos asignados

para este fin. Esto le permite al usuario visualizar mejor los resultados obtenidos.

En la parte superior derecha de la interfase se encuentra una herramienta útil que

permite modificar la escala del eje de las abcisas para cada pista si el usuario así lo

dispusiese. Basta con introducir los límites del intervalo y seleccionar la pista donde se

requiere el cambio.

Figura 42. Valores para cada atributo. (En este caso, como en las tres pistas se calculo el mismoatributo preestablecido, Amplitud RMS, el valor es el mismo)

Figura 43. Valores definidos del eje X para la pista 3.

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Orietta C. Mata P. 91  CAPÍTULO 6: ESTADÍSTICAS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

CAPÍTULO CAPÍTULO CAPÍTULO CAPÍTULO 6 66 6....

ESTADÍSTICAS.ESTADÍSTICAS.ESTADÍSTICAS.ESTADÍSTICAS.

El módulo ‘ASPASS / Estadísticas’, es el último módulo desarrollado dentro de

ASPASS y es el que permite comparar estadísticamente los resultados obtenidos a lo largo

de los otros tres módulos. Es decir, para que sea posible a utilización del estudio estadístico

se debe disponer previamente de algún resultado que nos permita establecer una

comparación entre original y modificado.

6666....1111....---- InicInicInicIniciiiioooo ddddel módulo ‘ASPASS / Estadísticas’.el módulo ‘ASPASS / Estadísticas’.el módulo ‘ASPASS / Estadísticas’.el módulo ‘ASPASS / Estadísticas’.

Para iniciar el módulo ‘ASPASS / Estadísticas’ basta con presionar la opción

‘Estadísticas’ de cualquiera de las interfases anteriores (‘ASPASS / Principal’, ‘ASPASS /

Atributos Instantáneos’ o ‘ASPASS / Atributos de Amplitud’), ubicada en la barra de menúsde cada interfase.

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Orietta C. Mata P. 92  CAPÍTULO 6: ESTADÍSTICAS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

La interfase correspondiente a ‘ASPASS / Estadísticas’ mantiene el diseño de las

pantallas anteriores, presentando cuatro pistas y la serie de botones del panel, los cuales

permitirán realizar las operaciones deseadas por el usuario. Como en el caso de la interfase

de atributos instantáneos y la interfase de atributos por ventana, la primera pista

corresponde al campo sismograma sintético y las otras tres se usan para mostrar la

información de los atributos calculados.

Figura 44. Diferentes maneras de iniciar el módulo ‘ASPASS / Estadísticas’. (A) Opción‘Estadísticas’ del menú principal. (B) Opción ‘Estadísticas’ de la pantalla de atributos

instantáneos y (C) Opción ‘Estadísiticas del menú de la pantalla de atributos de amplitud.

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Orietta C. Mata P. 93  CAPÍTULO 6: ESTADÍSTICAS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

6666....2222....----ComparaComparaComparaComparación deción deción deción de resultados.resultados.resultados.resultados.

Como se puede observar en el panel ya no se encuentran los característicos botones

de ‘Actualizar Sintético’ y ‘Sintético Original’, sino que en su lugar se encuentra el botón

‘Comparar’, el cual permite visualizar los originales y modificados del sintético y de los

atributos escogidos.

La traza real y sus derivados se muestran en color rojo mientras que el color azul

representa la traza modificada y sus derivados. Nótese que, para el sismograma y los

Figura 45. Interfaz gráfica del módulo estadístico de ASPASS.

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Orietta C. Mata P. 94  CAPÍTULO 6: ESTADÍSTICAS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

atributos instantáneos, la traza modificada se encuentra justo encima de la traza original a

excepción de la ventana donde se produjo la modificación, haciendo mas evidente la

variación producida.

En la parte superior de las pistas 2, 3 y 4 se encuentran las listas desplegables con los

nombres de los atributos que ASPASS dispone. Seleccionado el nombre del atributo y

luego presionando el botón ‘Comparar’ es posible visualizar en la misma pista el valor del

Figura 46. Resultado de comparar el sismograma sintético y los atributos seleccionados La línea rojadenota la traza original y sus derivados mientras que la línea azul representa la traza modificada y

sus derivados.

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Orietta C. Mata P. 95  CAPÍTULO 6: ESTADÍSTICAS

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

atributo para la traza original y para la traza modificada. El atributo preestablecido es

amplitud instantánea, sin embargo la lista posee todos los atributos instantáneos además

de los de ventana.

Para aquellos atributos no instantáneos, se dispone de un campo en la parte inferior

derecha de la pantalla donde se muestran los valores de los atributos para la traza original

y para la traza modificada. Esto a manera de herramienta, para que el usuario pueda no

solo ver la diferencia gráficamente sino que además cuantitativamente.

Figura 47. Lista de atributos disponibles para realizar la comparación. Se incluyen todos losatributos instantáneos más los atributos de amplitud

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Orietta C. Mata P. 96  CAPÍTULO 6: ESTADÍSTICAS

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En la esquina superior derecha se encuentra una herramienta que permite modificar

la escala del eje x de las pistas. Basta con colocar los límites y luego seleccionar la pista,

para redimensionar la pista. Esta herramienta es particularmente útil para observar mejor

cuan lejanos o cercanos están los valores entre ellos.

Figura 48. Campo de los valores de los atributos por ventana. Rojo denota original y azul modificado

Figura 49. Herramienta de la interfaz ‘ASPASS / Estadísticas’ que permite redimensionar el eje X de las pistas.

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Orietta C. Mata P. 97  CAPÍTULO 6: ESTADÍSTICAS

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6666....3333....---- Herramientas del módulo ‘Estadísticas’.Herramientas del módulo ‘Estadísticas’.Herramientas del módulo ‘Estadísticas’.Herramientas del módulo ‘Estadísticas’.

En la barra de menús de la interfase ‘ASPASS / Estadísticas’ se encuentra la opción

‘Herramientas’, dentro de la cual se programó una de las herramientas mas útiles de todo

el paquete.

Al presionar esta opción y luego la pestaña de ‘Variación de los Atributos’ aparecerá

una lista que contiene todos los atributos disponibles en el paquete. Se pueden

seleccionar tantos atributos como el usuario desee y para realizar una selección múltiple se

debe presionar al mismo tiempo la tecla ‘Control’ y hacer ‘click’ con el ‘mouse’ sobre el

nombre del atributo que se quiere comparar.

Esta herramienta permite el cálculo de un gráfico de barras, en el cual se muestran

comparativamente los porcentajes de los atributos modificados con respecto a los

porcentajes de los atributos originales. Además se presenta la variación porcentual entre

los valores originales y los modificados, pudiendo establecer claramente aquel (aquellos)

atributo (s) que son más sensibles a los cambios realizados en la edición de registros.

Figura 50. Opción ‘Herramientas’ del módulo ‘ASPASS / Estadísticas’.

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Orietta C. Mata P. 98  CAPÍTULO 6: ESTADÍSTICAS

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La línea roja que se muestra en el gráfico de barras denota el valor de 100%,

representando todos los valores originales, valor sobre el cual se calcularon los porcentajes

para cada atributo. Las barras azules representan el porcentaje de los valores modificados

con respecto a los originales obtenidos por una simple regla de tres y finalmente las barras

verdes representan la diferencia calculada al restarle a 100% el porcentaje del modificado,

constituyendo una manera fácil y sencilla de cuantificar la variación producida. Si el valor

Figura 51.Lista de atributos a comparar dentro de la herramienta ‘Variación de los Atributos’

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Orietta C. Mata P. 99  CAPÍTULO 6: ESTADÍSTICAS

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modificado excede al valor original, la resta de 100 menos el valor dará como resultado un

número negativo, por lo que se tomará en cuenta el valor absoluto de la operación.

De esta pequeña interfase es posible desplegar una tabla que contiene todos los

valores del gráfico de barras, permitiéndole al usuario saber cuantitativamente cuanto han

variado los resultados. La tabla contiene los atributos calculados, el valor original, el valor

modificado, la diferencia entre estos dos valores, el valor porcentual del modificado y la

Figura 52. Variación en los valores de los Atributos. Gráfico de barras que muestra la variaciónporcentual entre los valores obtenidos para original y modificado.

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Orietta C. Mata P. 100  CAPÍTULO 6: ESTADÍSTICAS

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diferencia porcentual entre 100% y el valor del modificado. Vale la pena recordar que para

los atributos de ventana se dispone de un punto representativo del intervalo para cada

traza y que para los atributos instantáneos fue implementado el concepto estadístico devarianza para obtener de igual manera un punto por traza para la ventana.

Los valores presentados en azul corresponden a las barras azules de la interfase

‘Variaciones en los valores de los Atributos’, mientras que los valores en verde representan

las barras de color verde.

Figura 53. Tabla representativa de los valores del gráfico de barras.

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Orietta C. Mata P. 101  CONCLUSIONES

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

CONCLUSIONES CONCLUSIONES CONCLUSIONES CONCLUSIONES....

El paquete ASPASS fue desarrollado para ser usado por cualquier usuario y con los

datos de cualquier pozo, siempre y cuando se encuentren en el formato establecido (*.LAS

o *.TXT). Se diseñaron cuatro módulos en total, cada uno con una función diferente pero a

la vez capaz de complementar las salidas de los otros módulos.

El primer módulo denominado ‘ASPASS / Principal’ es el responsable de la carga de

los datos de pozo, de su organización y su posterior presentación gráfica. Además, es

posible realizar el cálculo del sismograma sintético y la edición de registros en tiempo para

generar nuevos sismogramas con características diferentes en un intervalo dado.

Durante el segundo el módulo se pueden calcular los atributos instantáneos de los

sismogramas sintéticos originales y modificados. También se puede implementar una

herramienta útil desde el punto de vista cualitativo, la cual permite restar los valores de las

trazas original y modificada, visualizando claramente las variaciones producidas por las

modificaciones realizadas.

Los atributos por ventana, que por ahora solo están constituidos por aquellos

relacionados a amplitud, se pueden obtener haciendo uso del tercer módulo. En esta

interfase se encuentran unos campos que le permiten al usuario visualizar el valor del

atributo seleccionado para la ventana de análisis, la cual constituye una herramienta

cuantitativa muy útil para cuantificar variaciones.

Y finalmente, en el cuarto módulo se realiza una comparación estadística para los

resultados obtenidos a lo largo de los otros módulos. A partir de este, no solo es posible

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Orietta C. Mata P. 102  CONCLUSIONES

Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

establecer una comparación sino que además definir aquel (aquellos) atributo(s) más

sensibles a las modificaciones implementadas en la traza original.

Cada uno de los algoritmos diseñados realiza una función específica, la cualdesempeña satisfactoriamente. Los resultados obtenidos utilizando el pozo de prueba son

los esperados, lo que confirma la validez del paquete.

Luego de cargar los registros de pozo, calcular el sismograma sintético, editar

registros en tiempo y calcular atributos para ambas trazas (original y modificada) es

posible establecer, basándonos en la comparación de las variaciones porcentuales de los

valores, los atributos más sensibles a los cambios realizados.

Para probar el programa, los datos originales de pozo fueron sometidos a dos tipos

de cambios fundamentales: (1) variación en espesores y (2) variación en litología. Para ello

fue necesario contar con un registro que pudiera aportar este tipo de información, como lo

es gamma ray, el cual se usó estrictamente como apoyo para definir el yacimiento de

interés. ASPASS respondió satisfactoriamente y arrojó resultados que se ajustan a la

naturaleza de los cambios.

Se usaron tres pozos diferentes para probar los algoritmos de carga y lectura de

datos. Para cada uno de  los casos, de igual manera los resultados obtenidos fueron

exitosos.

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Orietta C. Mata P. 103  RECOMENDACIONES

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RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES....

ASPASS permite realizar un modelado unidimensional, debido a que usa una traza

sintética extraída de información de pozos para realizar todo el análisis. Por esta razón un

estudio geoestadístico que integrara la información de varios pozos a lo largo de un

yacimiento no fue posible. En lo sucesivo, ASPASS debería expandir su alcance para que le

permita al usuario utilizar múltiples pozos y mediante la implementación de algunos

conceptos claves de geoestadística, establecer simulaciones y estimaciones de ciertas

propiedades fundamentales del yacimiento.

Eventualmente se recomienda implementar una metodología que permita trabajar

y manipular datos sísmicos reales, donde se puedan emplear los resultados obtenidos para

datos sintéticos verificando así su efectividad.

Adicionalmente, en el módulo de atributos por ventana deberían agregarse más

atributos, para que el usuario no solo caracterice el intervalo en base a amplitud sino que

además incorpore una caracterización con base en atributos de frecuencia y de fase.

La implementación de toda una metodología en programación que incluya

interfases no es sencilla. Se necesitan al menos conocimientos básicos de los comandos y

funciones necesarias para establecer las bases del estudio. Conseguir bibliografía que

permita adiestrarse un poco sería lo más imperativo, por lo que sería de mucha utilidad de

que al menos la biblioteca de geofísica incorporara dentro de sus libros algunos de

programación en Mat Lab, sobretodo si se piensa seguir la misma línea de desarrollo de

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Orietta C. Mata P. 104  RECOMENDACIONES

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tesis que se ha tenido hasta el momento, donde el uso de un lenguaje de programación es

necesario y fundamental.

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Implementación de algoritmos para estudios de factibilidad enatributos sísmicos utilizando datos sintéticos.

REFERENCIAS

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