Propiedades acusticas de las rocas PDF

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2.5 Propiedades acústicas de la roca. 2_5_a. Realice una investigación de las Propiedades acústicas de las rocas. Propiedades Acústicas de las Rocas La propagación del sonido en un pozo, es un fenómeno complejo que está regido por las propiedades mecánicas de ambientes acústicos diferentes. Estos incluyen la formación, la columna de fluido del pozo y la misma herramienta del registro. El sonido emitido del transmisor choca contra las paredes del agujero. Esto establece ondas de compresión y de cizallamiento dentro de la formación, ondas de superficie a lo largo de la pared del agujero y ondas dirigidas dentro de la columna del fluido. En el caso de registros de pozos, la pared y rugosidad del agujero, las

capas

de

la

formación, y

las

fracturas

pueden representar

discontinuidades acústicas significativas. Por

lo

tanto, los

fenómenos

de refracción, reflexión y conversión de ondas

dan lugar a la presencia de muchas ondas acústicas en el agujero cuando se está corriendo un registro sónico. Teniendo en cuenta estas consideraciones, no es sorprendente que muchas llegadas de energía acústica sean captadas por los receptores de una herramienta sónica.



Los tiempos de transito sónico integrados también son útiles al interpretar registros sísmicos. Las ondas sísmicas producidas por la detonación de una carga explosiva o por cualquier otro sistema se transmite a través de la tierra en forma de vibraciones u ondas que transitan a diferentes velocidades, estas velocidades están influenciadas por: la litología, profundidad, porosidad del material, compactación, litificación, contenido de fluidos, entre otros.



Estas velocidades dependen del módulo elástico y de la densidad. Tales parámetros son importantes para el análisis de la velocidad en la interpretación de datos sísmicos.

este

dato

muestra

que las rocas ígneas, en general, tienen velocidades mayores que las rocas sedimentarias. Estas velocidades varían entre los límites indicados dependiendo de la profundidad y de las constantes elásticas. En general, para un mismo tipo de

roca, las velocidades aumentan con la edad geológica y para una misma roca y edad aumentan por la profundidad.

Efecto de la reflexión y refracción de las ondas. Reflexión La reflexión de una onda es el rebote que experimenta cuando llega a un obstáculo grande, como una pared. Aunque el obstáculo absorba parte de la energía recibida (incluso vibrando si entra en resonancia) se produce también reflexión en la que se transmite de vuelta parte de la energía a las partículas del medio incidente.

Refracción La refracción de una onda consiste en el cambio de dirección que experimenta cuando pasa de un medio a otro distinto. Este cambio de dirección se produce como consecuencia de la diferente velocidad de propagación que tiene la onda en ambos medios. Se representa la refracción de una onda plana desde un medio 1 a

otro medio 2, suponiendo que la velocidad de propagación es menor en el segundo. Para obtener una ley cuantitativa sobre este proceso, tenemos en cuenta que en la figura anterior, el intervalo de tiempo entre B y C es el mismo que entre A y E. Por lo tanto: BC = v1·Δt

AE = v2·Δt

Nos fijamos en los triángulos ABC y AEC, para escribir:

sen iˆ = BC/AC sen rˆ' = AE/AC

Comportamiento de las velocidades en los diferentes tipos de Rocas utilizando los registros sónicos. En las formaciones sedimentarias la velocidad del sonido depende de varios factores, estos factores son principalmente el tipo de litología (caliza, dolomita, arenisca, lutita etc.), la porosidad de las formaciones y el tipo de fluido que ocupa el espacio poroso de las mismas, el amplio rango de las velocidades del sonido e intervalos de tiempo de tránsito por las rocas más comunes fluidos y revestimientos.

Uno de los parámetros característicos de las rocas, que se determina con los métodos sísmicos es la velocidad de las ondas p y s, en esta propiedad de las rocas influyen los siguientes parámetros: Petrografía: contenido en minerales. Porosidad: porcentaje o proporción de espacio vacío (poros) en una roca. Relleno del espacio vacío o es decir de los poros. 

Textura y estructura de la roca.



Temperatura.



Presión.

Las velocidades de las ondas en diferentes medios: Medio

Velocidad

de

la

Granito Basalto Calizas Areniscas

primaria (vp) en m/seg. 5200 6400 2400 3500

onda

Velocidad

de

la

onda

secundaria (vs) en m/seg. 3000 3200 1350 2150

Las velocidades de las diferentes ondas dependen de las características del medio; por ejemplo, en rocas ígneas la velocidad de las ondas P es del orden de 6 Km/s, mientras que en rocas poco consolidadas es de aproximadamente 2 Km/s o menor

La secuencia típica de un terremoto es: primero el arribo de un ruido sordo causado por las ondas ("P"), luego las ondas ("S") y finalmente el "retumbar" de la tierra causado por las ondas superficiales.

Análisis de la velocidad crítica. Velocidad mínima de flujo de un fluido que se requiere para poner en movimiento una partícula. Análisis de velocidad crítica de la roca: Se simulan las tronaduras, de modo de predecir las vibraciones que se generen tras la última fila de tiros. Es necesario definir el valor máximo de velocidad de partículas que se ocupará y a que distancia de la cara libre. La técnica de registro de un registro sónico de pozo, en el sentido de una medición de cualquiera de las propiedades acústicas existentes en el pozo o alrededor de éste. La medición sónica estándar, basada en la detección del primer movimiento, generalmente sólo puede ser utilizada para determinar la lentitud de las ondas compresionales de la formación.

Tipos de roca/juntas Rocas blandas, juntas Rocas medias a duras y juntas débiles Rocas duras y juntas fuertes y cerradas

Velocidad de particula critica (mm/s) 400 700 - 800 1000

Referencias: 

Ing. invest. y tecnol. vol.13 no.4 México oct./dic. 2012.Avances y aplicaciones en física de rocas para exploración de hidrocarburos



www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap01c.htm

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www.authorstream.com/Presentation/aSGuest96956-994932-tema-iiinter-perfiles/

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Bassiouni, Z. (1994). Theory, Measurement and Interpretation of well logs . Richardson....