![\"\"](\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/sustentabilidad_4d_.png\")
<\/p>\n<\/p>\n
V\u00edctor Eduardo Infante Pacheco*<\/p>\n
CIENCIA UANL \/ A\u00d1O 20, No. 85 julio-septiembre 2017<\/p>\n
La metodolog\u00eda utilizada en la s\u00edsmica 4D se desarrolla a partir de la s\u00edsmica 3D; la cual consiste en la adquisici\u00f3n de datos s\u00edsmicos tomados en diferentes tiempos. Al efectuar el levantamiento de la adquisici\u00f3n de datos, se formar\u00e1 un cubo s\u00edsmico con la informaci\u00f3n obtenida (tridimensional); cada vez que se repitan las mediciones, \u00e9stas deben coincidir en todas sus coordenadas; es decir, el cubo s\u00edsmico m\u00e1s reciente deber\u00e1 coincidir en todos sus puntos con los de los anteriores. El lapso de cada levantamiento s\u00edsmico es determinado de acuerdo a los programas estrat\u00e9gicos de cada empresa petrolera; esto puede ser cada a\u00f1o, cada dos o cinco a\u00f1os.<\/p>\n
Desde hace 20 a\u00f1os, la s\u00edsmica 4D se ha venido utilizando de manera exitosa como respuesta a la presi\u00f3n ejercida por las condiciones econ\u00f3micas mundiales. Durante este tiempo ha logrado un gran desarrollo, cuyo objetivo est\u00e1 dirigido a obtener la m\u00e1xima recuperaci\u00f3n de hidrocarburo existente en los yacimientos, ofreciendo grandes beneficios para el control administrativo y de la toma de decisiones durante la explotaci\u00f3n (Alaminiokuma y Ofuyah, 2017; Lumley y Behrens, 1997; Lumley, 2001; McClenaghan et al., 2012; Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n
Este trabajo pretende mostrar el estado actual de la s\u00edsmica aplicada en el monitoreo en tiempo real y administraci\u00f3n de los yacimientos petroleros, as\u00ed como los beneficios aportados mediante la modalidad de la S\u00edsmica 4D; asimismo, se mencionan algunos de los casos en los cuales se ha empleado con \u00e9xito.<\/p>\n
Descripci\u00f3n de la metodolog\u00eda<\/strong><\/p>\n Cuando se inicia la explotaci\u00f3n de un yacimiento, y conforme va pasando el tiempo, \u00e9ste sufre diferentes cambios dentro del mismo, \u00e9stos se observan en la modificaci\u00f3n de la porosidad de la roca, la presi\u00f3n del yacimiento, de igual forma se modifica la distribuci\u00f3n de los hidrocarburos en los intervalos productores (Lumley y Behrens, 1997; Lumley, 2001). Adem\u00e1s de las pruebas din\u00e1micas del yacimiento, es posible efectuar un seguimiento o monitoreo de los cambios petrof\u00edsicos ocurridos durante la producci\u00f3n del yacimiento (Lumley y Behrens, 1997; Lumley, 2001; Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n La metodolog\u00eda s\u00edsmica 4D consiste en hacer la adquisici\u00f3n de datos s\u00edsmicos 3D de manera repetitiva sobre el mismo espacio de estudio (cubo s\u00edsmico) con el fin de monitorear los cambios que sufre el yacimiento durante la explotaci\u00f3n. Siendo de especial inter\u00e9s el c\u00f3mo se va moviendo el fluido dentro del yacimiento (Alaminiokuma y Ofuyah, 2017; Lumley y Behrens, 1997; Lumley, 2001; McClenaghan et al., 2012; Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n La repetici\u00f3n de la adquisici\u00f3n puede ser planeada a intervalos regulares de seis meses, un a\u00f1o o a cada cinco a\u00f1os.<\/p>\n Esta metodolog\u00eda se ha utilizado con gran \u00e9xito para tener un mejor control y administrar m\u00e1s adecuadamente los yacimientos, conociendo los cambios que va experimentando el yacimiento, de esta forma se pueden decidir acciones importantes para la recuperaci\u00f3n de los hidrocarburos (Alaminiokuma y Ofuyah, 2017; McClenaghan et al., 2012; Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n Avances en la metodolog\u00eda 4D<\/strong><\/p>\n Se han realizado diversos proyectos de s\u00edsmica 4D tanto en tierra como en mar, en nuestro caso nos enfocaremos a los estudios realizados en el mar.<\/p>\n Tradicionalmente, la adquisici\u00f3n de datos se lleva a cabo desde la superficie del oc\u00e9ano mediante un barco s\u00edsmico que navega arrastrando una serie de pistolas neum\u00e1ticas (fuente s\u00edsmica), as\u00ed como el arreglo de los sismodetectores (figura 1), todos \u00e9stos se localizan a unos pocos metros por debajo del nivel del mar. Las pistolas neum\u00e1ticas producen las ondas s\u00edsmicas, las cuales viajan desde la superficie del oc\u00e9ano hacia el fondo marino y contin\u00faan hacia el yacimiento y de \u00e9ste hacia a la superficie en donde son captadas por los sismodetectores.<\/p>\n Figura 1. El barco s\u00edsmico arrastra una serie de pistolas neum\u00e1ticas (fuente s\u00edsmica) y sismodetectores a poca profundidad<\/p><\/div>\n Como los sismodetectores se encuentran colocados cerca de la superficie del oc\u00e9ano, el oleaje y las propelas de los barcos (figura 2) adicionan ruido a la se\u00f1al, el cual deber\u00e1 eliminarse posteriormente por un proceso de filtrado.<\/p>\n Figura 2. El oleaje y las propelas de un barco causan ruido s\u00edsmico en los datos.<\/p><\/div>\n Con el fin de mejorar la calidad de los datos adquiridos y disminuir el nivel de ruido s\u00edsmico, se coloca en el lecho marino una red de cables con sismodetectores. \u00c9stos permanecer\u00e1n en el fondo del mar durante el tiempo de explotaci\u00f3n del yacimiento (McClenaghan et al., 2012; Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n El primer paso de esta tecnolog\u00eda consiste en colocar en el lecho marino la red de cables que contiene los sismodetectores, a su vez los cables pueden ser colocados sobre la superficie de fondo marino o enterrados en zanjas de alrededor de un metro de profundidad para una mayor protecci\u00f3n (figura 3) (McClenaghan et al., 2012; Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n Figura 3. Colocaci\u00f3n de la red de cables que contienen los hidr\u00f3fonos en el lecho marino<\/p><\/div>\n El segundo paso es la colocaci\u00f3n de los instrumentos de medici\u00f3n en el fondo marino y conectar la red de cables a ellos (figura 4), de tal forma que \u00e9stos permanecer\u00e1n en el sitio durante toda la vida productiva del yacimiento (McClenaghan et al., 2012; Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n Esto permite realizar un monitoreo s\u00edsmico en diferentes periodos de tiempo seg\u00fan se vaya desarrollando la explotaci\u00f3n (Alaminiokuma y Ofuyah, 2017; Lumley y Behrens, 1997; McClenaghan et al., 2012; Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n Figura 4. Colocaci\u00f3n de instrumentos en el fondo del mar y conexi\u00f3n de la red de cables.<\/p><\/div>\n El tercer paso consiste en colocar el cable que conecta los instrumentos del \u00e1rea de estudio en el fondo marino con la plataforma marina (figura 5), la cual recibir\u00e1 la informaci\u00f3n y se encargar\u00e1 de retrasmitir la informaci\u00f3n a las oficinas en tierra (Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n El cuarto paso es la adquisici\u00f3n de datos s\u00edsmicos. Cuando se programe la adquisici\u00f3n de nuevos datos, \u00fanicamente el barco que generar\u00e1 las ondas s\u00edsmicas se mover\u00e1 con las pistolas neum\u00e1ticas, para realizar el barrido del \u00e1rea de estudio (figura 6) (McClenaghan et al., 2012; Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n Las ondas producidas por las pistolas neum\u00e1ticas en la superficie del mar viajan a trav\u00e9s del agua y penetran en las rocas, llegando al yacimiento donde \u00e9stas se reflejar\u00e1n hacia la superficie.<\/p>\n Figura 5. Cable que conecta a los instrumentos con la plataforma marina la cual recibe la informaci\u00f3n<\/p><\/div>\n Figura 6. Barco s\u00edsmico realizando el barrido del \u00e1rea de estudio y generando ondas s\u00edsmicas mientras que los hidr\u00f3fonos permanecen en el fondo del mar.<\/p><\/div>\n Cuando las ondas s\u00edsmicas viajan de regreso, \u00e9stas son captadas en el lecho marino, as\u00ed se evita recibir la se\u00f1al s\u00edsmica con ruido originado por el oleaje y las propelas (McClenaghan et al., 2012; Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n Realizar la repetici\u00f3n de la adquisici\u00f3n de los datos permite tener informaci\u00f3n reciente de la situaci\u00f3n del yacimiento, con lo cual se pueden tomar nuevas decisiones para las acciones a realizar en la administraci\u00f3n del yacimiento. De esta manera el modelo se actualiza cada vez que se adquieren datos nuevos. Lo cual permite identificar las zonas en las cuales el aceite no fluy\u00f3 y permanece a\u00fan en el yacimiento (Alaminiokuma y Ofuyah, 2017; Lumley y Behrens, 1997; Lumley, 2001; McClenaghan et al., 2012; Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n Al observar los cambios de la movilidad del fluido se puede identificar la continuidad de la permeabilidad de la roca, as\u00ed como las zonas en las cuales el aceite queda atrapado sin que pueda continuar su camino hacia los pozos de explotaci\u00f3n, esto da la posibilidad de planear los mecanismos para una producci\u00f3n secundaria y mejorada (McClenaghan et al., 2012; Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n Figura 7. Cuando las ondas s\u00edsmicas viajan de regreso, \u00e9stas son captadas en el lecho marino, siendo la se\u00f1al de mayor calidad.<\/p><\/div>\n Finalmente, la informaci\u00f3n adquirida costa afuera se env\u00eda a la oficina en tiempo real, conforme ocurren los eventos. Esto permite tener un mejor control de la administraci\u00f3n del yacimiento durante la explotaci\u00f3n y de esta manera realizar la supervisi\u00f3n del comportamiento din\u00e1mico del yacimiento (Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009; figura 8).<\/p>\n Figura 8. La informaci\u00f3n s\u00edsmica 4D recibida en las oficinas en tierra permite monitorear los cambios en el tiempo que experimenta el yacimiento durante su explotaci\u00f3n.<\/p><\/div>\n Desde el \u00e1mbito de la administraci\u00f3n de yacimientos petroleros, en donde se busca la optimizaci\u00f3n operativa, la m\u00e1xima recuperaci\u00f3n de aceite y gas, y la maximizaci\u00f3n de las utilidades econ\u00f3micas, la s\u00edsmica 4D juega un papel muy importante que ayuda en el desempe\u00f1o de estas actividades (Alaminiokuma y Ofuyah, 2017; McClenaghan et al., 2012; Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n Casos de estudio<\/strong><\/p>\n La metodolog\u00eda s\u00edsmica 4D ha sido empleada en diversos campos petroleros, en este trabajo se mencionan algunos de ellos.<\/p>\n El primer levantamiento de s\u00edsmica 4D terrestre en Nigeria se efectu\u00f3 en 2001, en el delta del R\u00edo N\u00edger, y fue realizado por la compa\u00f1\u00eda China National Petroleum, el cual fue un gran avance tecnol\u00f3gico en su tiempo (Alaminiokuma y Ofuyah, 2017).<\/p>\n En 2003 se condujo el proyecto The Valhall LoFS, en el campo Valhall, en el sector noruego del mar del Norte. En este proyecto participaron diferentes compa\u00f1\u00edas, como la British Petroleum, Oyo GeoSpace y otras. El prop\u00f3sito de este proyecto fue conocer el yacimiento de una forma m\u00e1s exacta para incrementar la recuperaci\u00f3n de aceite (Olav, Lasse y Landr\u00f8, 2009).<\/p>\n En 2010 se realiz\u00f3 el primer levantamiento de adquisici\u00f3n de datos de s\u00edsmica 4D OBC realizado en la India, en el Campo Ravva por la Cairn India Limited. El estudio mostr\u00f3 buenos resultados para mejorar la recuperaci\u00f3n de aceite remanente en el yacimiento, permitiendo el conocimiento para la planeaci\u00f3n de un sistema de recuperaci\u00f3n adecuado a las caracter\u00edsticas del yacimiento (McClenaghan et al., 2012).<\/p>\n Conclusiones<\/strong><\/p>\n La s\u00edsmica 4D permite llevar una supervisi\u00f3n en tiempo real de los cambios f\u00edsicos provocados por la explotaci\u00f3n del hidrocarburo en los yacimientos petroleros.<\/p>\n Permite visualizar zonas en las que el hidrocarburo ha quedado atrapado y no fluye hacia los pozos productores. Con esto se puede dise\u00f1ar una estrategia de recuperaci\u00f3n m\u00e1s \u00f3ptima.<\/p>\n Esta metodolog\u00eda permite tomar mejores decisiones, con mayor rapidez, con lo cual maximiza la rentabilidad del yacimiento.<\/p>\n <\/p>\n *Universidad Veracruzana<\/p>\n Contacto: vinfante@uv.mx<\/p>\n <\/p>\n Referencias<\/strong><\/p>\n Alaminiokuma, G.I., y Ofuyah, W.N. (2017). Time-Lapse Seismic Acquisition in the Niger Delta: Challenges and Successes, Geosciences, v. 7, no. 1, p. 7-19, DOI: 10.5923 \/j.geo.20170701.02<\/p>\n Lumley, D.E., y Behrens, R.A. (1997). Practical Engineering Issues of 4D Seismic Reservoir Monitoring, Society of Petroleum Engineers, SPE Annual Technical Conference and Exhibition, 5-8 October, San Antonio, Texas.<\/p>\n Lumley, D.E. (2001). Time-lapse seismic reservoir monitoring. Geophysics, v. 66, no. 1, p. 50-53.<\/p>\n McClenaghan, R., et al. (2012). Integrated Geoscience and 4D Technology Defines Reservoir Compartments to Extend Production Life of the Ravva Field, K-G Basin, India. AAPG International Convention and Exhibition, Singapore, 16-19 September 2012, AAPG\u00a92012.<\/p>\n Olav, I.B., Lasse, A., y Landr\u00f8, M. (2009). The Valhall permanent seismic array (Life of Field Seismic; LoFS) has successfully provided easy access to high quality 4D images for the purpose of improving oil recovery, GeoExPro, v. 6, no. 5.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" V\u00edctor Eduardo Infante Pacheco* CIENCIA UANL \/ A\u00d1O 20, No. 85 julio-septiembre 2017 La metodolog\u00eda utilizada en la s\u00edsmica 4D se desarrolla a partir de la s\u00edsmica 3D; la cual consiste en la adquisici\u00f3n de datos s\u00edsmicos tomados en diferentes tiempos. 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