Vibroseis Introducción El Vibraseis es un sistema utilizado como fuente de energía para generar un tren de ondas controlado, inyectando al terreno una señal contínua que contiene un rango de frecuencias determinado. El primer vibroseis fue ensayado en el año 1953 en Oklahoma (EE.UU) por la firma Continental Oil Company (Conoco). Desde el prototipo del vibroseis electromecánico hasta el actual, muchas modificaciones fueron realizadas y muchos adelantos técnicos fueron incorporados para lograr hoy día un sofisticado instrumento electro-hidráulico. Fueron varias las empresas de sísmicas pioneras en el uso y desarrollo del vibroseis.
1.- Principios (Vibradores) El sistema va montado sobre un vehículo especial y consiste en un conjunto planchapistón-masa oscilante, con accionamiento hidráulico y control electrónico. La dimensión de la plancha es de 1 metro por dos metros aproximadamente y su peso de alrededor de 2 toneladas. La masa es un bloque de acero de aproximadamente tres toneladas que oscila sobre un pistón unido a la plancha. La plancha se mantiene apoyada a la superficie del terreno mediante un sistema de cilindros hidráulicos, a través de los cuales se aplica el 90 % del peso del vehículo. La masa oscila sobre el pistón accionada por un sistema electro-hidráulico. Esta oscilación se transmite al terreno a través del sistema pistón-plancha. De esta manera se inyecta al terreno una perturbación vibratoria, onda senoidal, de características conocidas y previamente determinadas. Esta perturbación es el frente de onda que viaja por el subsuelo. Para una buena transmisión de energía, es importante lograr un buen acoplamiento plancha-terreno. A la fecha se ha logrado un desarrollo tecnológico muy importante de todos los componentes del sistema, que lo hace una fuente de energía versátil, dinámica, económica y muy confiable.
2.- Pruebas a los vibradores Patrones de vibradores
3.- Características de los barridos El cambio de frecuencias con el tiempo, puede ser lineal a lo largo del barrido, tal como se muestra ó con variaciones logarítmicas, en función de la necesidad de acentuar las altas ó las bajas frecuencias. Un barrido de 12 segundos que se inicia con 10 hz. y finaliza con 80 hz. es un barrido hacia arriba o ascendente; si comienza con 80 hz. y finaliza en 10 hz. es un barrido hacia abajo o descendente. En la actualidad se utilizan solo barridos ascendentes.
El espectro del barrido se indica normalmente mediante las frecuencias de inicio (Fi) y finalización (Ff); un barrido 10 - 80 significa que 10 hz. es la frecuencia inicial y 80 hz. la final
Cambio de la frecuencia de barrido con el tiempo
Una traza sísmica o un barrido pueden ser correlacionados consigo mismo. Esto es la autocorrelación. La autocorrelación de un barrido produce una ondícula que es conocida como la ondícula de Klauder.
Ondicula de Klauder
La ondícula de Klaüder consiste en un lóbulo primario o lóbulo central y lóbulos laterales. Esto se ilustra en la Fig. 5 donde la región del lóbulo primario se muestra como un pico con sus dos asociados valles.
Representación de los lóbulos
Si cada evento sobre una traza sísmica consiste en un pico, nosotros tendremos lo esencial en el análisis de eventos.
4.- Correlograma Sólo se ha establecido que la forma de los pulsos de autocorrelación que componen un registro Vibroseis (a veces llamado un correlogram) depende sólo en el espectro de amplitud de la señal de entrada a la tierra. Desde la fase permanece no especificado en esta señal de entrada, esto indica que cualquier señal que tiene un espectro de amplitud dada suficiente, y de hecho esto es cierto en una medida limitada. Más tarde hablamos de la utilización de este concepto (barridos pseudoaleatorios) en el diseño de un sistema que permite que más de una fuente de operar y producir datos independientes, si bien recibido por la misma configuración de la grabación. Por el momento, sin embargo, nos limitamos a un solo sistema sencillo. ¿Lo que determina la elección de una señal de tiempo de entrada? En primer lugar es necesario que la señal de salida, después de la correlación, sea lo más limpio posible, en dos sentidos 1. Casi en forma [Φ11 (𝑡) 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑡 < 𝑇𝑜, cuando se trata de un periodo de la frecuencia central requerida] debe ser lo más limpio posible. 2. El pulso debe terminar lejos lo más rápidamente posible, sin fantasmas o aumentos locales en la amplitud cuando t>To
En estos dos ejemplos de funciones de auto correlación (a) representa un tipo indeseable, que como muy Ringy casi en forma y muestra aumentos locales en la amplitud de 0,13 y 0,25 seg, y (b) representa una más deseable, de rápida descomposición.
Figura 3B.1 muestra la situación. Aquí estamos una imagen especular acerca del tiempo-cero del espectro de frecuencias cuencia buscando a un lado de una autocorrelación función el otro lado es de los que no se especifica. Una rápida descomposición casi en forma es obviamente deseable, ya que esto indica una reflexión y un "Ringy" forma muy puede ocultar fácilmente varias reflexiones y obviamente reduce la resolución que puede obtenerse con el método Vibroseis. El segundo requisito está relacionado con el mismo problema: que un auto dado correlación de forma de onda se produce en cada tiempo de reflexión. Sabemos en la práctica que las reflexiones generalmente disminución de la amplitud con el tiempo, de modo que puede ser necesario, durante la etapa de procesamiento, para aumentar la ganancia del sistema para hacer reflexiones posteriores visible. Sin embargo, si se hace esto, todos los fantasmas que se producen en un solo pulso de autocorrelación se amplifican y se parecen ser legítimos, reflexiones fuertes. Sin embargo retratan sólo una estructura mucho más superficial y por lo tanto constituyen ruido. Estos requisitos se vuelven estrictos para la onda de entrada forma el control de la señal y se ha demostrado que permitir que sólo las señales que 1. Son de banda ancha. 2. No tener cambios bruscos de amplitud. 3. Tener frecuencias instantáneas que no se repiten. 4. Tener frecuencias instantáneas que están modificando ligeramente. 5. Que, en su mayor parte, un espectro de amplitud plana.
6.- Naturaleza de los reflejos en vibradores Por lo expresado la transferencia de energía ya no es mediante un pulso, en este caso estamos inyectando energía durante el tiempo que dura el barrido. Esta es la señal que viaja por el subsuelo y se refleja en las distintas interfaces del mismo. La señal que vuelve a la superficie y es captada por los receptores (geófonos) tendrá una forma parecida a la inyectada, con la diferencia debido al efecto de filtrado producido naturalmente por la tierra. El geófono generará una señal análoga, en forma y
duración, a la perturbación recibida. Es obvio que varios eventos sísmicos van a superponerse durante la longitud del barrido. El registrador o sismógrafo estará grabando señal desde el momento de iniciar el barrido y posterior al mismo, un tiempo (tiempo de escucha) que permita que las últimas componentes del barrido viajen hasta el horizonte de interés, se reflejen y vuelvan a superficie. Por lo tanto: Tiempo de registro = Tiempo de Barrido + Tiempo de Escucha. En el registro obtenido de esta manera no se podrán observar claramente las reflexiones, ya que como se dijo los eventos están superpuestos porque el barrido origen, tiene una duración determinada, no fue un impulso, y así como está, en cada instante posee la respuesta de diferentes horizontes profundos a diferentes componentes del barrido.
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