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1/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Evaluacin de LocalizacionesPara la Perforacin Costa Afuera
Carlos Alvarez
Fast Track Training Program - IPM
Corrado Lupo
Project Support Center - IPM
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2/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Evaluacin de Localizaciones
Introduccin
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Magntico
Levantamiento Gravimtrico
Levantamiento Ssmico Tipos de Levantamiento Ssmico
2D
3D 4D
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3/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Evaluacin de Localizaciones
Evaluacin del Lecho Marino
Batimetra
Ssmica Somera
Condiciones de Anclaje
Estudios de Vientos y Corrientes Marinas Prevalecientes
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4/614/61 CL- CA
Introduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Introduccin
Explorar en busca de los yacimientos costa afuera es mucho
ms complicado que el hallazgo de localizaciones de inters en
tierra firme.
La recoleccin de muestras bajo el agua es igualmente ms
difcil por lo que el estudio geolgico debe basarse en tcnicasms avanzadas relacionadas con la geofsica
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Introduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Introduccin
El estudio geofsico aplica principios de la fsica para
estudiar la geologa en le fondo marino. Con su ayuda se
han descubierto la mayor parte de las localizaciones costa
afuera
Existen tres mtodos para conducir un estudio geofsico: Levantamiento o Registro Magntico
Levantamiento Gravimtrico
Levantamiento Ssmico
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6/616/61 CL- CA
Introduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Magntico
Consiste en medir las propiedades magnticas de las rocasutilizando como referencia el campo magntico de la tierra
La medicin se realiza utilizando un magnetmetro a bordo de un
avin que sobre vuela el rea de inters y registra las variaciones
en el campo magntico de las rocas subyacentes
NO proporciona una informacin muy detallada pero es muy til
para formar una idea general del rea en prospeccin
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8/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Gravimtrico
Mide la variacin de densidad en las diferentes rocas,
utilizando como referencia el campo gravitacional de la tierra
Las formaciones del subsuelo ejercen diferentes grados de
atraccin en la fuerza gravitacional apreciable en la
superficie
Tampoco proporciona informacin detallada del subsuelo
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9/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Gravimtrico
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10/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Ssmico
Es el mtodo ms completo de exploracin y el queproporciona la informacin ms detallada.
Ms costoso que los anteriores pues requiere de equipos
sofisticados y de una logstica ms complicada.
Utiliza personal especializado y multidisciplinario capaz de
interpretar los datos colectados en el levantamiento.
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11/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Ssmico
Se basa en que las formaciones del subsuelo responden condiferentes caractersticas de absorcin y reflexin a las ondas
de choque generadas por fuentes de energa
Los ecos de las ondas devueltas por las formaciones son
captados en la superficie por un sismgrafo (medidor de
vibraciones)
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12/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Ssmico
Los parmetros medidos son el tiempo de trnsito y laintensidad de las ondas reflejadas por las capas de roca en el
subsuelo
La medicin e interpretacin de los registros ssmicos permite
determinar las caractersticas litolgicas y la presin de las
formaciones debajo del lecho marino as como tambin las
estructuras geolgicas del subsuelo.
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13/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Ssmico
Fuente de Energa
Las ondas de choque se generan desde un barco especialmenteadaptado con instrumentos que va navegando sobre el rea de
inters
La fuente de energa son caones de aire comprimido dispuestos
a lo largo de una lnea (Streamer) que va suspendida y
arrastrada por el barco a mximo 10 metros de profundidad con
una longitud cercana a 4 kilmetros.
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14/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Ssmico
Fuente de Energa
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15/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Ssmico
Fuente Receptora
Hidrfonos distribuidos a lo largo de una lnea de mximo 5kilmetros que flota arrastrada por el barco, recolectando las
ondas de presin reflejadas por las diferentes capas debajo del
lecho marino.
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16/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Ssmico
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17/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
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Levantamiento Ssmico
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18/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
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Levantamiento Ssmico
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19/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Ssmico
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20/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Ssmico
Procesamiento Primera Fase
Los traductores (transducers) a bordo del barcoconvierten la energa de presin captada por los
hidrfonos en impulsos elctricos enviados a los
instrumentos que se encargan de medir el tiempotranscurrido entre la generacin del impulso y la
recoleccin del mismo (tiempo de llegada)
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21/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Ssmico
Procesamiento Segunda Fase
Los datos recibidos por diferentes canales sonprocesados por computadoras y convertidos en
informacin ssmica que se muestra en forma de cortes
transversales de las estructuras geolgicas y lasformaciones subyacentes al fondo marino en funcin de la
profundidad establecida por los tiempos de reflexin.
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22/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento Ssmico
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23/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Tipos de Levantamiento Ssmico
Ssmica 2D
Antes de 1990 los levantamientos ssmicos se limitaban a
presentar una serie de planos de reflexin tomados a lolargo de una lnea ssmica debido a las limitaciones deprocesamiento de las computadoras de la poca. Los
planos ssmicos presentaban las formaciones en funcinde la profundidad y la longitud de la lnea ssmica, en 2dimensiones (2D).
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24/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Tipos de Levantamiento Ssmico
Ssmica 3D
El desarrollo de computadoras y procesadores ms
potentes le permiti a la industria tomar y procesar entiempo real varios reflejos de una misma onda ssmica
recibidos por mltiples lneas de hidrfonos arrastrados
por el barco ssmico.
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25/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Tipos de Levantamiento Ssmico
Ssmica 3D
Lecturas tomadas en frecuencia con las detonaciones
pueden ser utilizadas para generar cubos de ssmica enfuncin de la profundidad, la longitud de la lnea ssmica
y el ancho del arreglo de hidrfonos (3D). La correlacin de
varios cubos puede generar la entrega final de mapastridimensionales del subsuelo en funcin de tiempos de
reflejos o tiempos de llegada de las ondas reflejadas por las
formaciones .
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26/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Tipos de Levantamiento Ssmico
Ssmica 3D
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27/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
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Tipos de Levantamiento Ssmico
Ssmica 3D
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28/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Tipos de Levantamiento Ssmico
Ssmica 3D
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29/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Tipos de Levantamiento Ssmico
Ssmica 4D
La ssmica 4D consiste simplemente en repetir unlevantamiento ssmico 3D en la misma localizacin original,
despus de transcurrido un tiempo dado. Esta metodologaagrega la funcin del tiempo a un arreglo 3D para dar lugara la llamada Ssmica 4D. La instrumentacin actual y el
programa de clculo utilizado son capaces de generar unmapa del subsuelo que se utiliza para visualizar loscambios en los yacimientos tras varios aos deexplotacin.
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30/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento del lecho marino
Una vez establecida el rea de perforacin se debe
llevar a cabo un levantamiento ssmico somero que
cubra como mnimo un rea de 30 Kilmetroscuadrados alrededor de la localizacin elegida para
perforar el pozo y con una profundidad de
investigacin de unos pocos metros
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31/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento del lecho marino
El objetivo de este levantamiento es revelar informacin
detallada acerca del lecho marino para establecer las
condiciones para el anclaje o el apoyo de la unidad de
perforacin y a la vez detectar posibles obstculos o
problemas potenciales tales como: obstrucciones, gas
superficial, conglomerados, rocas someras, fallas
estructurales someras, formaciones coralinas, etc.
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32/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Tcnicas de Exploracin Costa Afuera
Levantamiento del lecho marino
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33/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Evaluacin del Lecho Marino
Batimetra
Se utiliza una embarcacin especializada enlevantamientos marinos equipada con sonar para
establecer la topografa y las formaciones a pocos metros
de profundidad en el rea de perforacin.
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34/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Evaluacin del Lecho Marino
Batimetra
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35/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Evaluacin del Lecho Marino
Batimetra
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36/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Evaluacin del Lecho Marino
Ssmica Somera
La ssmica somera se lleva a cabo con mtodos y equiposms modestos comparados con un levantamiento ssmicoextendido.
Su propsito principal es el de estudiar las capas de rocadebajo del lecho marino en un rango de 0 a 500 metros deprofundidad en el rea de inters.
Usualmente se lleva a cabo con la misma embarcacin querealiza el levantamiento batimtrico de la zona.
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37/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Evaluacin del Lecho Marino
Ssmica Somera
La importancia de la ssmica somera radica en la deteccinde bolsas de gas superficial que son fcilmente
identificables y que constituyen un alto riesgo para la
perforacin.
Tambin permite detectar la presencia de conglomerados
de roca que pudieran obstaculizar el avance de la
perforacin en las primeras fases del pozo.
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38/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Evaluacin del Lecho Marino
Ssmica Somera
La ssmica somera se limita a un rea de mximo 30kilmetros cuadrados alrededor del de una
localizacin.
Los puntos peligrosos en los que se identifica
formaciones con gas superficial potencial se definencomo Puntos Brillantes o Bright Points.
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39/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Evaluacin del Lecho Marino
Ssmica
Somera
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40/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Evaluacin del Lecho Marino
Condiciones de Anclaje
El levantamiento batimtrico debe ser tan detallado quepermita determinar los puntos para el anclaje ptimo de una
unidad flotante de perforacin cuyas anclas pueden
extenderse a varios cientos de metros de distancia a laredonda en puntos del fondo marino que garanticen un
buen agarre para soportar la tensin y el arrastre generado
por el movimiento de la unidad debido al oleaje, los vientosy corrientes marinas prevalecientes en el rea durante las
operaciones.
C
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41/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Las condiciones ambientales y meteorolgicas generales del
rea de perforacin deben ser estudiadas antes de movilizar
una instalacin de cualquier tipo hacia una localizacinseleccionada.
Dicho anlisis es efectuado por la misma compaa que lleva a
cabo el estudio la batimetra y la ssmica de poca profundidad
E t di d l Vi t l C i t M i
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42/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Mareas
Corrientes
Oleaje
Vientos
E t di d l Vi t l C i t M i
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43/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Mareas
El termino marea se utiliza para describir variaciones en elnivel de la superficie del mar en perodos mayores al del
oleaje.
Las mareas toman en cuenta el movimiento vertical de las
aguas y, como se ha visto, se generan por influencia
gravitacional combinada de la luna y el sol sobre la masa de
agua ocenica
E t di d l Vi t l C i t M i
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44/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Mareas
Est dio de los Vientos las Corrientes Marinas
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45/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Mareas
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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46/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Mareas
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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47/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Corrientes Marinas
El termino corriente marina se utiliza para describir el movimiento
lateral del agua del mar
Desde un punto de vista de ingeniera se estudia el perfil de
velocidades que puede impactar un cuerpo flotante y tambien ladistribucin regional de las corrientes de agua
El estudio permite elaborar planes de contingencias para asegurarla estabilidad de la unidad flotante y para el correcto manejo de
emergencias por derrames de fluidos peligrosos o de alto impacto
ambiental
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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48/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Corrientes Marinas
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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49/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Corrientes
Marinas
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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50/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Corrientes
Marinas
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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51/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Oleaje
Elevaciones en la superficie marina en periodos tipicamente
menores de un minuto y lungitudes de ola inferiores a un kilmetro
Las olas se generan por la interaccin de los vientos con la
superficie del agua
El oleaje es una variable importante que genera cargas de impacto
en contra de estructuras flotantes y puede restringir la actividad de
perforacin.
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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52/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Oleaje
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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53/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
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Oleaje
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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54/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Oleaje
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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55/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
Oleaje
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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56/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
stud o de os e tos y as Co e tes a as
Vientos
El movimiento de masas de aire genera los vientos que
constituyen un importante elemento en la meteorologa
marina.
La medicin de las intensidades y perfiles de velocidad de
los vientos es fundamental para determinar elcomportamiento de superficies marinas y de su efecto
sobre las estructuras flotantes (unidades de perforacin o
de produccin)
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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57/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
y
Vientos
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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y
Vientos
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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59/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN
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Vientos
Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas
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Esquemas ambientales (ejemplos)
Gulf of Mexico West Africa
Wind42 m/sec
Wind25 m/sec
Wind
35.42 m/secWind38.5 m/sec
Wind
40.0 m/sec
Hmax 23.2m
Hs 12.5 m
Hmax 7.1 m
Hs 4.0 m
Hmax 14.5 m
Hs 7.8 m
Hmax 31.5 m
Hs 16.5 m
Hmax 3.2 m
Hs 18.0 m
Brazil Offshore Norway Atlantic Frontier
Max. Temp. = 30C Max. Temp. = 30C Max. Temp. = 30C Max. Temp. = 14CMax. Temp. = 18.5C
Min. Temp = 1.5 C
Seabed current
0.63 m/sec
Min. Temp = 4.0 C
Seabed current
0.5 m/sec
Min. Temp = 4.0 C
Seabed current
0.5 m/sec
Min. Temp = 4.0 C
Seabed current
0.1-0.51 m/sec
Min. Temp = 1.9 C
Seabed current
0.5 m/sec
Water depth
2,000 m Water depth
2,000 m
Water depth
1,500 m
Water depth
1,000 m
Water depth
700 m
Waves
Surface current 1.10-2.57 m/sec
Waves
Surface current 2.06 m/sec
Waves
Surface current 1.75 m/sec
Waves
Surface current 1.96 m/sec
Waves
Surface current 1.41 m/sec
Depth,m
(Hurricanes/loop)
Fuente: Tangen, Challenges for the North Seas First Deepwater Project, Ormen Lange, Instok, Houston, Mar. 7,2000.