análisis avo en el yacimiento de alta

7/21/2019 Anlisis Avo en El Yacimiento de Alta

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ANLISIS AVO EN EL YACIMIENTO DEALTAIMPEDANCIA DEL CAMPO CHUCHUPA

RESUMEN

La tcnica de puntos brillantes (bright spot) como indicador directo de hidrocarburos hasido ampliamente usada desde los trabajos de Ostrander (1984) y particularmente enyacimientos de gas. Localizado al orte de !olombia" el campo de !huchupa haproducido gas continuamente durante #$ a%os" pero a pesar del cubrimiento del campocon s&smica ' no se han obserado anomal&as de amplitud relacionadas con laacumulaci*n de gas. +ara comprender este comportamiento se realiz* un an,lisis de-O y se caracteriz* la respuesta s&smica del yacimiento para encontrar la relaci*n

entre el comportamiento de las amplitudes con la acumulaci*n de gas. /n estainestigaci*n se utilizaron datos de una l&nea s&smica /ste 0 Oeste y registros de pozos.

/n un primer eno2ue se model* la respuesta s&smica a tope y base del yacimientogenerando sismogramas sintticos usando registros de pozo y se hizo un an,lisiscomparatio con los datos de la l&nea. 3e encontr* 2ue el tope del yacimiento est,representado por el pico de una ond&cula 2ue decrece a medida 2ue aumentael offsetpero 2ue nunca cambia de ase. !erca de la ubicaci*n del pozo" donde elyacimiento tiene una saturaci*n de gas del 1$$" se obtuo una alta correlaci*n entrelos sismogramas sintticos y los datos reales. /n un segundo eno2ue" con los datoss&smicos organizados en !+" se analizaron los gr,icos cruzados de intercepto contragradiente 2ue permitieron discriminar puntos an*malos en el cuadrante 5. Losresultados identiicaron una anomal&a de !lase05" la cual no se puede apreciar en

secciones s&smicas apiladas por lo 2ue re2uiere de estudios en datos pre0apilados" comose muestra a2u&.

Palabras clave:-O" -nomal&as" +re0apilado" 6acimiento" !huchupa" 7uaj&ra.

AVO ANALYSIS IN THE HIGH IMPEDANCE RESERVOIR OFCHUCHUPA

FIELD

ABSTRACT

he techni2ue o bright spot as a direct indicator o hydrocarbons has been idely usedsince the or: o Ostrander (1984)" particularly in gas ields. Located at north o!olombia" the !huchupa ield has produced gas continuously during #$ years" butdespite the coerage ith ' seismic" amplitude anomalies associated ith gasaccumulation hae not been obsered. 5n order to ind the relationships beteen theamplitude inormation and the gas accumulation" an -O analysis as perormed todescribe the seismic reseroir response. he ra data o a ' seismic line that crossesthe ield rom /ast to ;est and a ell log data set ere used.

5n a irst approach the seismic response as modeled using ell logs" so a comparatie

analysis beteen the urnished synthetic seismograms and the real !+ gathers asdone. he results indicated that the reseroir


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5n the ell" here the reseroir has 1$$ gas saturation" a high correlation beteenthe synthetic and real !+ gathers as obsered. 5n a second approach" anomalousclustered points in the 5 2uadrant ere discriminated through intercept ersus gradientcross plot analysis. - ea: !lass05 anomaly as identiied" hich could not be obseredin stac:ed sections and hence it should be analyzed using pre0stac: data.

e!"#r$s:-O" -nomalies" +re0stac:" =eseroir" !huchupa" 7uajira.

INTRODUCCI%N

Los registros s&smicos (pre-stack gather) contienen inormaci*n sobre el medio el,sticodonde las ondas ac>stica y de cizalla se propagan. /l comportamiento el,stico de lasrocas depende de la litolog&a y del contenido de luidos en los poros y ha sido descritopor las ecuaciones de ?oeppritz (1919) y por los trabajos pioneros de @oeoed (19AA) y7assmann (19A1). Bilterman (19CA) rescat* el trabajo de @oeoed" usando la ariaci*nde la amplitud con el ,ngulo de incidencia en datos antes del apilar para predecir lalitolog&a. !omo en el caso de los Dbright spotsD" inicialmente se asociaban las anomal&asde -O a la presencia de gas" pero ya se pree&a la posibilidad del uso de lametodolog&a para detectar la presencia de petr*leo. /l an,lisis -O (Amplitud Variationwith Offset) ue usado para localizar reseras de hidrocarburos y disminuir el riesgo enproyectos eEploratorios. -un2ue el n>mero de Eitos eEploratorios aument*" tambin sereportaban pozos secos en este tipo de anomal&as. !omo respuesta a esa realidad"Ostrander (1984) public* una metodolog&a para distinguir anomal&as s&smicas causadaspor areniscas con o sin gas utilizando datos pre0apilados o !+s" tornando el mtodom,s robusto pero no inalible. =utherord and ;illiams (1989) analizando !+s"caracterizaron tres tipos de anomal&as s&smicas producidas por hidrocarburos" (tipo 5"cambio de ase tipo 55 y bright spottipo 555) las cuales se conirtieron en el est,ndarpara la industria del petr*leo. /l an,lisis -O gan* impulso con el trabajo de Bilterman(19CA) junto con el de 3mith and 7idlo (198C)" 2ue establecieron los conceptos deintercepto y gradiente. /stos trabajos introducen la idea de analizar el comportamientode las amplitudes s&smicas en el plano intercepto s. gradiente a tras de gr,icas decorrelaci*n. Los trabajos de =utherord and ;illiams (1989) y !astagna (199C)"proponen la diisi*n de las anomal&as de -O en cuatro clases de acuerdo a los aloresde intercepto y gradiente. /n !olombia se han realizado estudios -O para detectaryacimientos de gas con datos pre0apilado" particularmente en proyectos en tierra(Fos2uera et al." manuscrito en reisi*n).

/l campo !huchupa posee reseras de A.' !G de gas metano en arenas con porosidaddel '$ con espesor promedio de 14$ t y con mayor impedancia ac>stica 2ue lossedimentos supra yacientes. /studios -O en datos apilados no muestran estos puntos

brillantes en el reserorio de gas" estando a>n sin determinar las razones de ello.

Hsando registros s&smicos antes de apilar y registros de pozo" se realiz* un an,lisis -Oen este yacimiento. /l an,lisis de correlaci*n intercepto 0 gradiente 2ue discrimin*puntos an*malos en el cuadrante 5 e identiicando una anomal&a de !lase05" la cual noes obserable en secciones apiladas.

GEOLOG&A ESTRUCTURAL

/l mapa de la G57H=- 1muestra el campo de gas !huchupa situado en la parte sur dela +en&nsula de la 7uajira" ,rea denominada !uenca de la Iaja 7uajira" cuyo origen esel resultado del moimiento relatio de las allas de rumbo de !uiza y Oca" 2ue a la ez
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representan sus l&mites norte y sur respectiamente (7*mez" '$$1). /l campo!huchupa se encuentra en la parte norte de esta cuenca de geometr&a monoclinal en lacual el basamento est, inclinado hacia el sur" permitiendo la acumulaci*n de una astacapa sedimentos para el erciario 3uperior 2ue disminuyen en espesor hacia el nortedonde se presenta menor espacio de acomodaci*n. +or este motio" la cuenca puedeser diidida en dos partesJ hacia el suroeste" la epresi*n del ayrona" con acumulaci*n

de sedimentos del erciario de espesor cercano a los C :m y hacia el noreste la+lataorma !huchupa0Iallena eEtendindose dentro del golo de enezuela" con unasecci*n terciaria de menor espesor e incluso remanentes de rocas !ret,cicas . La allade Oca es una alla regional de tipo deEtral con rumbo este0oeste" 2ue marca el l&mitesur de la cuenca de la Iaja 7uajira. /st, localizada al norte de la 3ierra eada de3anta Farta y se eEtiende por KA$ :m hasta Ioca de -roa en enezuela. La Galla de!uiza es una alla de rumbo deEtral 2ue se eEtiende 1A$ :m desde costa auera al oestedel la +en&nsula de la 7uajira" hasta el oeste del 7olo de enezuela (G57H=- 1).

La actiidad tect*nica del ,rea ha cambiado la coniguraci*n de la cuenca por medio debasculamientos 2ue desplazan las zonas con espacio de acumulaci*n. /sto se estableceal obserar la l&nea s&smica de la G57H=- '-donde al poner horizontal un relectorcercano al tope del Fioceno Fedio" se muestra la geometr&a de la cuenca para elmomento de la depositaci*n de las arenas de !huchupa (Gormaci*n imol)" la cual seprodujo sobre un basamento inclinado hacia el este donde el espesor del yacimiento esmayor" con una zona de aporte de sedimentos al sur" sur0oeste. urante la parte bajadel Fioceno 5nerior el niel del mar era bajo" pero para la parte alta del Fioceno5nerior aumenta y acumula sedimentos de grano ino de ambientes m,s proundos enel espacio disponible" generando truncamientos obserados en la s&smica de tipo onlapsobre el tope del yacimiento de !huchupa. +ara el Fioceno Fedio los moimientosrelatios de la Galla de !uiza y de la Galla de Oca hicieron 2ue la cuenca basculara ytanto el basamento como la Gormaci*n imol obtienen el buzamiento 2ue se registra enla actualidad de aproEimadamente 1M" desplazando el espacio de acomodaci*n hacia eloeste del campo durante el Fioceno 3uperior como se obsera en la l&nea migrada F0K90K0'A de la G57H=- 'I.
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Las l&neas erdes indican las zonas saturadas de agua y las l&neas amarillas la zonasaturada de gas. La G57H=- '!muestra una imagen ampliada del interalo 14$$ a 1C$$ms de la l&nea migrada F0K90K0'A" donde en los lancos de la estructura se tienen zonassaturadas de agua isibles como relectores azules muy uertes y hacia la mitad de laestructura se obsera la zona del reserorio saturada de gas. !on relector de bajaintensidad la zona saturada de gas se localizada en la parte alta de la estructura" dondehacia cerca al !+ #'9 el pozo !huchupa01 alcanza el reserorio. Lo anterior conirma2ue la acumulaci*n de gas del campo !huchupa no genera una anomal&a de amplitud enl&neas apiladas denominadas de puntos brillantes (bright spot).

ESTRATIGRAF&A
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La columna estratigr,ica generalizada de la !uenca de la Iaja 7uajira (G57H=- #)"muestra una acumulaci*n de sedimentos del ri,sico0ur,sico al !uaternario" enintercalaciones de arenas y arcillas" con un desarrollo de carbonatos para el !ret,cico yel Fioceno 5nerior. /l registro sedimentario del campo !huchupa" incluye lasGormaciones Hitpa" imol y !astilletes" de edad Fioceno" yacente discordantementesobre un basamento meta0sedimentario de bajo grado" ormado principalmente por

pizarras y ilitas (G57H=- #-). Las arenas del interalo productor de gas hacen parte dela Gormaci*n Hitpa y de la base de la Gormaci*n imol (Fioceno 5nerior a FiocenoFedio). /stas arenas se depositaron en un ambiente de plataorma distal por debajo dela acci*n de las olas y mareas" representando el ciclo transgresio regional" 2ue iniciaen el Oligoceno 3uperior 0 Fioceno 5nerior y cubre la plataorma eEpuesta de !huchupade oeste a este (=iera et al." '$$C).

Los registros del pozo !huchupa01 en la G57H=- #I" muestran un buen contraste depropiedades entre el sello suprayacente y el yacimiento. 3e destacan para el interalo

productor los bajos alores del registro gamma- Ray" con un aumento hacia la partemedia de la secci*n correspondiente a un mayor aporte de ragmentos l&ticos oglauconita. Las mayores resistiidades est,n al tope del reserorio correspondiente a la


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acumulaci*n de hidrocarburo. /l registro s*nico muestra un incremento en la elocidadde la onda + (p) y un lee aumento en los alores de densidad (N) en el mismo lugar.

Las acies dominantes en este interalo son del tipo arenisca. La distribuci*n detama%os de grano o selecci*n es moderada" con teEturas 2ue an de arena media agruesa y en menor proporci*n de arena ina a gruesa y se caracteriza por su moderada

compactaci*n. La composici*n mineral*gica de las arenas indica un 9$ de cuarzo" 8de eldespato y ' de ragmentos l&ticos &gneos yo metam*ricos" con bajosporcentajes de glauconita" cemento calc,reo y ragmentos *siles" 2ue se%alan 2ue elyacimiento !huchupa est, conormado por cuarzo0arenitas" sub0arcosas y lito0arenitas.

/n la imagen de la secci*n delgada" G57H=- #!" se obsera la poca presencia deteEturas y minerales arcillosos con predominio de granos sub angulares con eidenciasde poca ,rea de contacto" lo 2ue indica poco transporte de los sedimentos desde el ,reauente y un niel de energ&a presente en el ambiente 2ue impidi* la acumulaci*n deteEturas inas.

La parte superior de la Gormaci*n imol suprayace concordantemente el interalo

productor de gas. /st, constituida por lutitas con delgadas intercalaciones arenosas delFioceno Fedio a 3uperior. /l ambiente de dep*sito es marino proundo y representa unaumento de la proundidad de la cuenca debida a un aumento del niel del mar yomoimientos tect*nicos. /n los registros elctricos del pozo !huchupa01 de la G57H=-#I" estos sedimentos muestran su car,cter arcilloso ya 2ue presentan altos alores delregistro gamma Ray" menores nieles tanto de resistiidad como de densidad ymayores tiempo de transito 2ue el interalo productor.

ados los contrastes entre el sello y el reserorio eidenciados en la inormaci*n deregistros elctricos" los alores de impedancia ac>stica mayores en el reserorio ser,nmayores 2ue en la roca sello y un coeiciente de releEi*n positio. /n consecuencia lainterace 2ue separa al sello del yacimiento ser&a representada s&smicamente por el picode una ond&cula.

TEOR&A

/l an,lisis -O se implement* en la dcada de los a%os 8$ como indicador directo dehidrocarburos (Ostrander" 1984)" al mostrar como la presencia de gas en una capa dearena cubierta por lutitas" genera anomal&as de amplitud en secciones apiladas pero noen arenas saturadas con agua. -l incidir la onda + sobre una interace con un ,ngulo Pse generan ondas conertidas +3" en*meno descrito por las ecuaciones de ?oeppritz(1919). /l coeiciente de releEi*n R(P) se aproEima (3huey" 198A) medianteJ


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3e representan las ariaciones de densidad y elocidades de ondas + y 3 a ambos ladosde la interaceQ mientras N" p y s eEpresan sus promedios. /l primer trmino dela ecuaci*n 1" denominado intercepto" es el coeiciente de releEi*n cuando P es cero" elsegundo trmino" llamado gradiente" eEpresa la contribuci*n de offestsmedios y eltercero la contribuci*n de offsetslejanos. ormalmente el rango de ,ngulos disponiblespara los an,lisis de -O es menor de los #AM" raz*n por la cual solo se consideran los

dos primeros trminos de la ecuaci*n1. /l intercepto depende solo de los contrastes deimpedancia ac>stica" mientras el gradiente depende de p" s y N a ambos lados de lainterace.

-l tope de una arena con gas" =utherord and ;illiams (1989) deinen tres anomal&as-O" caracterizadas todas por un gradiente negatio. Las !lase 1 con interceptospositios cambia de ase a los 'AM" mientras la clase # tiene interceptos negatios. Laclase ' inicia con interceptos cercanos a cero y cambia de ase a los AM. La clase 4(!astagna at al." 1998) tiene pendiente positia iniciando con interceptos negatios 2ueaumentan a medida 2ue crece P (G57H=- 4-). /n una gr,ica intercepto 0 gradiente" lospuntos 2ue representan amplitudes generadas por lutitas y arenas saturadas con aguase alinean alrededor de una recta 2ue pasa por el origen denominadaBackground. Lospuntos 2ue est,n alejados de la nube se asocian a presencia de gas y seg>n el

cuadrante en el 2ue estn" se asocia a uno de los cuatro tipos de anomal&as. La clase 1en el cuadrante 5" la clase ' en limites del cuadrante 555 y 5" la clase # en el cuadrante555 y la clase 4 en el cuadrante 55 (G57H=- 4I).

Las anomal&as de -O ueron deinidas para arenas con gas" sin embargo actualmenteson utilizadas para la descripci*n de una se%al s&smica an*mala y su clasiicaci*n" ya2ue no necesariamente corresponden a arenas con gas. La G57H=- 4!" muestra l&neasazules 2ue representan arenas cementadas y rojas 2ue indican arenas riables o pococompactas. !uando las arenas cementadas contienen gas" generan una se%al s&smica

similar a la 2ue generar&a una arena poco compacta con agua. Las dos pueden sercatalogadas como anomal&a clase ' e incurrir en errores durante el an,lisis de unprospecto (-seth and Iachrach." '$$A). +or tal motio es necesario disponer deinormaci*n geol*gica del objetio" 2ue permita tener claras las caracter&sticassedimentol*gicas" para luego asociar las amplitudes con una litolog&a espec&ica.

ANLISIS PETROF&SICO

La G57H=- Amuestra los registros del pozo productor de gas !huchupa01" donde elyacimiento tiene un espesor de 14$ pies" el tope est, a A'A$ pies y la base a A#9$ pies

de proundidad. /l registro gamma raymuestra un uerte contraste en los topes deyacimiento y de basamento. /l interalo productor con bajos alores de gamma rayse
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eEpresa como una arena masia sin intercalaciones de arcilla. /l registro de densidad(=BOI) disminuye cuando pasa del sello al yacimiento y aumenta cuando pasa delyacimiento al basamento.

-nte la ausencia de registros s ste se calcul* con la relaci*n VsR $.8K19SVp011C'(!astagna et al." 198A). La 5mpedancia -c>stica (5-) muestra un lee aumento cuandopasa del sello al yacimiento" lo 2ue indica 2ue aun2ue disminuya la densidad" elcoeiciente de releEi*n cero offsetser, positio" representado por el pico de unaond&cula. Ginalmente" la relaci*n de +oisson (T) disminuye al pasar del sello alreserorio con un promedio de $.#" ligeramente superior al l&mite m,Eimo de $.'Apropuesto por or:in ('$$K) para yacimientos de gas. -l tope del basamento T baja$.1 indicando un aumento de la resistencia al cizallamiento y por ende de s. La

correlaci*n p 0 N de la G57H=- K-" indica 2ue el basamento posee rangos de p y Naltos" mientras estos son bajos en el sello y el yacimiento" siendo en el yacimiento Nmenor y p mayor 2ue en el sello. /n la correlaci*n ps 0 5mpedancia -c>stica (5-)de laG57H=- KI" el basamento se discrimina por su alta 5- y baja relaci*n psmientras la relaci*n ps discrimina el sello del yacimiento.
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ANLISIS AVO

3e usaron los registros del +ozo !huchupa01 para modelar la respuesta s&smica al topedel yacimiento saturado con gas" la 2ue se indica con un pico de baja amplitud enlos offsetscercanos 2ue disminuye al aumentar el offsetsin eidencia de cambio de ase(G57H=- C-). /l basamento tambin est, representado con un pico de mayor amplituddebido al mayor contraste de propiedades el,sticas en esta interace. La respuestas&smica en los !+ gathersen la ecindad del pozo muestra un patr*n similar. -l topedel yacimiento una releEi*n de baja amplitud 2ue disminuye con el offsety en elbasamento una releEi*n decreciente de mayor amplitud (G57H=- CI).

La G57H=- 8-muestra el aumento en p" N y T al tope del yacimiento" porreemplazamiento de luidos con 1$$ de saturaci*n de agua. La amplitud al tope es


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mayor cuando el yacimiento se satura con agua 2ue con gas y disminuye con el offset"pero no llega a cero" mientras 2ue en el basamento es una releEi*n de menor amplitud2ue disminuye y cambia de ase al aumentar el offset(G57H=- 8I). !omportamientossimilares se obseran al tope de yacimiento y basamento en los !+ 1'' al 1'C(G57H=- 8!)" lo 2ue permitir&a discriminar zonas saturadas de agua de otras con gas.

Los alores de intercepto (-) y gradiente (I) se estimaron utilizando los datos pre0apilado de la l&nea s&smica F0K90K0'A. 3e us* una entana de 4$$ ms ('$$ ms arriba yabajo del tope interpretado) entre los !+s A'$ 0 AK$ localizados cerca del pozo!huchupa0K" el cual produjo agua. La G57H=- 9-muestra la correlaci*n - 0 I" conel backgroundcruzando el origen y la ausencia de puntos an*malos. La G57H=-

9Imuestra la correlaci*n - 0 I de !+s cerca del pozo productor !huchupa01" donde seobsera una dispersi*n de puntos an*malos alrededor del background. Los puntosasociados al tope del yacimiento con gas se resaltan dentro de la zona azul y en la zonaamarilla los puntos delbackground" 2ue en este caso representan las amplitudes delsello y del basamento respectiamente. /stas nubes de puntos ueron desplegadas enuna secci*n s&smica (G57H=- 9c) la cual muestra el tope del yacimiento. 3e concluye2ue la presencia de gas produce una nube de puntos an*malos por encimadel backgroundy se interpreta como una anomal&a !lase 1 con altos alores deintercepto 2ue representa un marcado contraste de impedancia ac>stica entre el sello yel yacimiento y bajos alores de gradiente 2ue se generan en yacimientosmoderadamente consolidados" lo cual es consistente con la inormaci*n litol*gica delyacimiento. o es posible identiicar la base del yacimiento aislando una nube de puntosen el cuadrante 555" opuesto al cuadrante de localizaci*n de los puntos an*malos" ya 2ue

esto s*lo sucede cuando las arenas del yacimiento est,n limitadas hacia tope y base porsedimentos con caracter&sticas litol*gicas y petro&sicas similares.
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CONCLUSIONES

La ausencia de compartimentos en el campo !huchupa (por no estar aectado porallas)" el bajo buzamiento ('M) y el espesor promedio del yacimiento (14$ pies)garantizan las condiciones para la aplicaci*n del an,lisis -O y la credibilidad de losresultados suministrados.

La secci*n delgada permiti* relacionar los bajos alores de gradiente (I) con la poca,rea de contacto entre los granos 2ue conorman el yacimiento y su baja resistenciaante eentos de cizallamiento y los altos alores de intercepto (-) con los contrastespositios de impedancia ac>stica con las lutitas supra0yacientes. La dierencia entre

alores de gradiente de la zona saturada con gas a la zona saturada con agua" puedeestar relacionada con cambios en los minerales 2ue conorman el yacimiento" aumentode olumen de arcillas" mayor porcentaje de cemento calc,reo o mayor compactaci*n"2ue hacen a la roca m,s resistente al cizallamiento. /l interalo productor se caracterizapor arenas de baja compactaci*n" con poca ,rea de contacto entre los granos y bajaresistencia al cizallamiento. 3in embargo el yacimiento es de alta impedancia" debido a2ue el sello presenta menores alores de Vpy N y por ende menor impedancia ac>stica.

-l tope del interalo productor del campo !huchupa" se identiic* una anomal&a !lase 1"caracterizada por una relectiidad positia de baja amplitud 2ue disminuye conel offsettendiendo a cero.

La pendiente en la tendencia de las amplitudes" permitieron asociar la s&smica con lascaracter&sticas petro&sicas del yacimiento" obserando dierencia de la zona saturadacon gas a la zona saturada con agua" 2ue indicar&an cambios en la composici*nmineral*gica del yacimiento con disminuci*n en la porosidad" lo 2ue aumenta laresistencia al cizallamiento y por ende s.

Los gr,icos de intercepto contra gradiente permitieron establecer la relaci*n entre lainormaci*n de amplitudes y las propiedades petro&sicas del yacimiento ya 2ue lospuntos an*malos corresponden a altos alores de intercepto" asociado al contraste deimpedancia sello 0 yacimiento y a los bajos alores del gradiente en arenas de bajacompactaci*n con bajos alores de s 2ue indican la poca resistencia al cizallamiento.

AGRADECIMIENTOS


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Los autores maniiestan su agradecimiento a la compa%&a !heron por permitir el uso delos datos del proyecto como tambin a la Hniersidad acional de !olombia por el apoyodado durante el desarrollo del mismo.

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análisis avo en el yacimiento de alta

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