procesamiento de informaciÓn topogrÁfica mediante...
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PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN TOPOGRÁFICA MEDIANTE EL
SOFTWARE GPSEISMIC EN PROGRAMAS DE EXPLORACIÓN SISMICA
CÉSAR ANDRÉS MEJÍA CONTENTO
CODIGO: 20131032029
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE
INGENIERÍA TOPOGRÁFICA
BOGOTÁ D.C.
2019
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PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN TOPOGRÁFICA MEDIANTE EL
SOFTWARE GPSEISMIC EN PROGRAMAS DE EXPLORACIÓN SISMICA
CÉSAR ANDRÉS MEJÍA CONTENTO
CODIGO: 20131032029
Trabajo de Grado como requisito parcial para optar el título de Ingeniero
Topográfico
Director
ROBINSON QUINTANA PUENTES
ING. CATASTRAL MAGISTER EN GEOFÍSICA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE
INGENIERÍA TOPOGRÁFICA
BOGOTÁ D.C.
2019
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AGRADECIMIENTOS
En primer lugar, doy infinitamente gracias a Dios, por haberme dado fuerza y valor
para culminar esta etapa de mi vida.
Agradezco también la confianza y apoyo brindado por parte de mi madre, que sin
duda alguna en el trayecto de mi vida me ha demostrado su amor y entrega
incondicional, corrigiendo mis faltas y celebrando mis triunfos.
A mi hermano menor, que con su alegría, y ojos vivaces me fortalecieron en
momentos difíciles.
Al ingeniero Robinson Quintana por creer en mí, y por toda la colaboración brindada
durante la elaboración de este proyecto, siendo el mejor profesor que he tenido
hasta el momento, pues me brindo la posibilidad de soñar más alto y creer que
puedo alcanzar grandes cosas si confío en mí.
A mis compañeros y amigos David Ferro y Reynaldo Corredor porque con su
ejemplo me dieron la fortaleza, para seguir adelante, y porque con sus valiosos
aportes hicieron posible este proyecto, que siempre con su calidad humana, me
demostraron el verdadero significado de la palabra amistad.
Camila Latorre, quien con su paciencia ternura y ha sabido apoyarme para continuar
y nunca renunciar, gracias por su amor incondicional y su ayuda en mi proyecto.
Gracias a todos los que me brindaron su ayuda en este proyecto Dios los guarde y
bendiga siempre.
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TABLA DE CONTENIDO página
1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 10
2. OBJETIVOS ............................................................................................................................ 11
2.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................................... 11
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................ 11
3. PRINCIPIOS Y CONCEPTOS BASICOS DE LA EXPLOSIÓN SISMICA ................... 12
3.1. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA ................................................................. 12
3.1.1. CAPAS COMPOSICIONALES ............................................................................. 12
3.1.2. CAPAS MECÁNICAS ............................................................................................ 13
3.2. TECTÓNICA DE PLACAS ............................................................................................ 15
3.3. ROCAS ............................................................................................................................. 18
3.3.1. TIPO DE ROCAS .................................................................................................... 18
3.3.2. CICLO DE LAS ROCAS ........................................................................................ 20
3.3.3. DEFORMACIÓN DE LAS ROCAS ...................................................................... 21
3.4. PLIEGUES ....................................................................................................................... 21
3.5. FALLAS ............................................................................................................................ 22
3.6. GEOLOGÍA DE HIDROCARBUROS ........................................................................... 23
3.7. EXPLORACIÓN .............................................................................................................. 25
3.7.1. MÉTODOS GEOFÍSICOS ..................................................................................... 26
3.7.2. MÉTODOS REMOTOS ......................................................................................... 27
3.7.3. MÉTODOS SUPERFICIALES .............................................................................. 27
3.7.4. IMÁGENES DEL SUBSUELO. ............................................................................. 29
3.7.5. ANÁLISIS Y MUESTREO DEL SUBSUELO ...................................................... 29
3.7.6. INTEGRACIÓN Y MODELAMIENTO. ................................................................. 30
3.8. SISMOLOGíA .................................................................................................................. 31
3.9. PRINCIPIOS Y LEYES FÍSICAS EN EL COMPORTAMIENTO DE LAS ONDAS
……………………………………………………………………………………………………………………………………..32
3.9.1. PRINCIPIO DE HUYGENS ................................................................................... 32
3.9.2. PRINCIPIO DE FERMAT ...................................................................................... 32
5
3.9.3. LA LEY DE REFLEXIÓN ....................................................................................... 32
3.9.4. LA LEY DE SNELL ................................................................................................. 33
3.10. PRINCIPIOS DEL REGISTRO SÍSMICO ............................................................... 33
3.11. METODOLOGÌA DE ADQUISICIÓN SÍSMICA ..................................................... 34
4. FASES DE LA EXPLORACIÓN SÍSMICA ........................................................................ 36
4.1. FASE DE TOPOGRAFÍA .............................................................................................. 36
4.2. FASE DE PERFORACIÓN. .......................................................................................... 40
4.3. FASE DE REGISTRO .................................................................................................... 44
5. MARCO TEORICO ................................................................................................................ 52
5.1. ANTECEDENTES .......................................................................................................... 52
6. METODOLOGÌA ..................................................................................................................... 56
6.1. PROCESAMIENTO DATA CON QUIKCON VERSIÓN 14.3 (MAYO 2015) ......... 56
6.1.1. QUIKCON ................................................................................................................ 56
6.1.2. METODOLOGÍAS PARA LA DETERMINACIÓN DEL AZIMUT GEOGRÁFICO
………………………………………………………………………………………………………………………………85
6.1.3. MÉTODO CONVENCIONAL ................................................................................ 85
6.1.4. MÉTODO DEL ÁNGULO HORARIO ................................................................... 86
6.1.5. AZIMUT DE UNA DIRECCIÓN ............................................................................ 87
6.1.6. AZIMUT DE UNA DIRECCIÓN POR MEDIO DE OBSERVACIONES DEL SOL
………………………………………………………………………………………………………………………………91
6.1.7. PROCEDIMIENTO DE TOMA DE DATOS EN CAMPO .................................. 92
6.1.8. PLANILLA DE OBSERVACIÓN SOLAR EN CAMPO ...................................... 93
6.1.9. CÁLCULO DE LA DISTANCIA CENITAL ........................................................... 94
6.1.1.1. PROMEDIOS .......................................................................................................... 97
6.1.1.2. RESIDUOS .............................................................................................................. 97
6.1.1.3. ERROR CUADRÁTICO MEDIO ........................................................................... 97
6.2. CÁLCULO DE OBSERVACIONES SOLARES .......................................................... 97
6.3. MÓDULO QUIKLOAD .................................................................................................. 110
6.3.1. DELIMITACIÓN DEL PERÍMETRO DEL BLOQUE ........................................ 125
6.4. PROJECT MANAGER: ................................................................................................ 136
6.4.1. CONFIGURACIÓN DE COPIA DE SEGURIDAD ........................................... 138
7. CONCLUSIONES ................................................................................................................. 139
6
8. BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................... 140
TABLA DE ILUSTRACIONES página
Ilustración 1. Capas Mecánicas Fuente: Meteoroligared ____________________________________ 14 Ilustración 2. Estructuras litosféricas intervinientes en la tectónica de placas. Fuente: Geología
Estructural ____________________________________________________________________________ 15 Ilustración 3. Tectónica de Placas Zonas de Subducción Fuente: Geología Estructural. _________ 16 Ilustración 4. Distribución de Placas Tectónicas Fuente: Manusoci-Geografia _________________ 17 Ilustración 5. Fase de formación de las Rocas. Fuente: Geografía ___________________________ 19 Ilustración 6. Ciclo de las Rocas Fuente: ANH _____________________________________________ 21 Ilustración 7. Falla Normal. Fuente: Geociencas UNAL _____________________________________ 22 Ilustración 8. Falla Inversa. Fuente: Geociencias UNAL _____________________________________ 23 Ilustración 9. Falla de Rumbo Fuente: Geociencias Unal ____________________________________ 23 Ilustración 10. Exploración Geofísica de una cuenca Fuente: Sismopetrol _____________________ 26 Ilustración 11. Mapa con anomalías Gravimétricas Fuente: Osinerg __________________________ 27 Ilustración 12. Atlas geológico de Colombia 2015 Fuente: Servicio Geológico Colombiano ______ 28 Ilustración 13. Línea Sísmica programa Llanos Fuente: Sismopetrol _________________________ 29 Ilustración 14. Pozo Estratigráfico Fuente: Agencia Nacional de Hidrocarburos ________________ 30 Ilustración 15. Integración y Modelamiento Fuente: Agencia Nacional de Hidrocarburos ________ 30 Ilustración 16. Elementos consecutivos de un Sismo Fuente: Agencia Nacional de Hidrocarburos 31 Ilustración 17. Diagrama Ley de Snell Fuente: Agencia Nacional de Hidrocarburos _____________ 33 Ilustración 18. Esquema de procedimiento para adquisición de datos Sísmicos Fuente: Agencia
. de Nacional de Hidrocarburos. _____________________________________________ 34 Ilustración 19. Cronograma Fase Topográfica Fuente: Sismopetrol __________________________ 36 Ilustración 20. Los 6 Orígenes en Colombia. Fuente: Magna Sirgas pro 4.2 ___________________ 37 Ilustración 21. Grilla de Diseño Cartografía del área Fuente: Propia __________________________ 38 Ilustración 22. Red GPS Fuente: Propia __________________________________________________ 39 Ilustración 23. Perforación con agua Fuente: Sismopetrol ___________________________________ 40 Ilustración 24. Perforación con aire Fuente: Sismopetrol ____________________________________ 41 Ilustración 25. Verificación pozo Fuente: Sismopetrol _______________________________________ 42 Ilustración 26. Carga de material fuente de energía Fuente: Sismopetrol ______________________ 43 Ilustración 27. Carga material fuente de energía Fuente: Sismopetrol ________________________ 43 Ilustración 28. Tacado del pozo hasta la superficie Fuente: Sismopetrol ______________________ 44 Ilustración 29. Medición de continuidad Fuente: Sismopetrol ________________________________ 44 Ilustración 30. Picada o alistamiento de terreno Fuente: Simopetrol __________________________ 45 Ilustración 31. Regada de material Fuente: Sismopetrol ____________________________________ 45 Ilustración 32. Regada de material Fuente: Sismopetrol ____________________________________ 46 Ilustración 33. Plantado de Geófonos Fuente: Sismopetrol __________________________________ 47 Ilustración 34. Chequeo de línea Fuente: Sismopetrol ______________________________________ 48 Ilustración 35. Disparo o registro de fuente. Fuente: Sismopetrol_____________________________ 48 Ilustración 36. Registro de un punto de disparo Fuente: Sismopetrol _________________________ 49 Ilustración 37. Comportamiento de las ondas en un punto Fuente: Sismopetrol ________________ 49 Ilustración 38. Apilada información línea sísmica Fuente: Sismopetrol ________________________ 50 Ilustración 39. Análisis resultado final proceso sísmico Fuente: Sismopetrol ___________________ 50 Ilustración 40. Cubo apilado estáticas residuales Fuente: Sismopetrol ________________________ 51 Ilustración 41. Quikcon Fuente: Elaboración Propia ________________________________________ 56
7
Ilustración 42. MBD QuikCon Fuente: Elaboración Propia ___________________________________ 57 Ilustración 43. Pestaña general MBD Fuente: Elaboración Propia ____________________________ 57 Ilustración 44. Configurar nuevo proyecto Fuente: Elaboración Propia ________________________ 58 Ilustración 45. Path for map direccionar mapas generados Fuente: Elaboración Propia. ________ 59 Ilustración 46. Configuración pantalla Fuente: Elaboración Propia ___________________________ 60 Ilustración 47. Ingreso de sistema de coordenadas Fuente: Elaboración Propia ________________ 61 Ilustración 48. Ingreso de sistema coordenadas Fuente: Elaboración Propia __________________ 61 Ilustración 49. Parámetros para sistema de coordenadas Fuente: Elaboración Propia __________ 62 Ilustración 50. Curvatura y Refracción ____________________________________________________ 62 Ilustración 51. Parámetros tabla de coordenadas Fuente: Elaboración Propia _________________ 63 Ilustración 52. Fijar azimuts Fuente: Elaboración Propia ____________________________________ 63 Ilustración 53. Comprobación de cierres Fuente: Elaboración Propia _________________________ 64 Ilustración 54. Cierres de ángulos horizontales y verticales. Fuente: Elaboración Propia ________ 64 Ilustración 55. Comprobación azimut Fuente: Elaboración Propia ____________________________ 64 Ilustración 56. Columnas para reportes de Calculo Fuente: Elaboración Propia ________________ 65 Ilustración 57. Interactive Miscellaneous ajuste dentro del procesamiento: Fuente Elaboración Propia
………………………………………………………………………………………………………………....65 Ilustración 58. Caracteres excluidos del procesamiento Fuente: Elaboración Propia ____________ 66 Ilustración 59. Activación de ventanas Fuente: Elaboración Propia ___________________________ 66 Ilustración 60. Diagrama de flujo Procesamiento Fuente: GPSeismic _________________________ 67 Ilustración 61. Cargar crudo Fuente: Elaboración Propia ____________________________________ 67 Ilustración 62. Pantalla DCO Fuente: Elaboración Propia ___________________________________ 68 Ilustración 63. Importación archivos RAW. Fuente: Elaboración Propia _______________________ 69 Ilustración 64. Parámetros para desarrollo de archivos. Fuente: Elaboración Propia ____________ 69 Ilustración 65. Visualización de crudos Fuente: Elaboración Propia __________________________ 70 Ilustración 66. Promediar ángulos, alturas y distancias. Fuente: Elaboración Propia ____________ 71 Ilustración 67. Reemplazo de códigos. Fuente: Elaboración Propia __________________________ 71 Ilustración 68. Especificación de códigos. Fuente: Elaboración Propia ________________________ 72 Ilustración 69. Datos procesados. Fuente: Elaboración Propia _______________________________ 73 Ilustración 70. Cambio de código Fuente: Elaboración Propia _______________________________ 74 Ilustración 71. Consolidado de guardado Fuente: Elaboración Propia ________________________ 74 Ilustración 72. Guardado de archivo Fuente: Elaboración Propia _____________________________ 74 Ilustración 73. DCO completo Fuente: Elaboración Propia __________________________________ 75 Ilustración 74. Modificación de puntos duplicados. Fuente: Elaboración Propia ________________ 76 Ilustración 75. Archivo de control QCC. Fuente: Elaboración Propia __________________________ 76 Ilustración 76. Introducir coordenadas X, Y, Z. Fuente: Elaboración Propia ____________________ 76 Ilustración 77. Información de cada una de las filas Fuente: Elaboración Propia _______________ 77 Ilustración 78. Guardado de archivo Fuente: Elaboración Propia _____________________________ 78 Ilustración 79. Archivo extensión QCC. Fuente: Elaboración Propia __________________________ 78 Ilustración 80. Archivo QCN. Fuente: Elaboración Propia ___________________________________ 79 Ilustración 81. Guardado archivo QCN. Fuente: Elaboración Propia __________________________ 79 Ilustración 82. Cargando el archivo QCN. Fuente: Elaboración Propia ________________________ 80 Ilustración 83. Archivo QCN. Fuente: Elaboración Propia ___________________________________ 80 Ilustración 84. Datos QCN. Fuente: Elaboración Propia _____________________________________ 81 Ilustración 85. Promedio azimut. Fuente: Elaboración Propia ________________________________ 81 Ilustración 86. Fijar coordenadas. Fuente: Elaboración Propia _______________________________ 81 Ilustración 87. Realizar ajustes Fuente: Elaboración Propia _________________________________ 82 Ilustración 88. Botón Custom Fuente: Elaboración Propia ___________________________________ 82 Ilustración 89. Reporte estándar Fuente: Elaboración Propia ________________________________ 82
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Ilustración 90. Formato csv delimitado por comas Fuente: Elaboración Propia _________________ 83 Ilustración 91. Generación archivo CVX Fuente: Elaboración Propia _________________________ 83 Ilustración 92. Archivo CVX Fuente: Elaboración Propia ____________________________________ 84 Ilustración 93. Visualización de puntos levantados Fuente: Elaboración Propia ________________ 84 Ilustración 94. Triangulo Astronómico Fuente: GPSeismic __________________________________ 86 Ilustración 95. Acimut de una dirección de mira Fuente: GPSeismic __________________________ 88 Ilustración 96. Azimut de la mira AM Fuente: GPSeismic ___________________________________ 89 Ilustración 97. Triangulo de posición. Fuente: GPSeismic ___________________________________ 90 Ilustración 98. Bisección del sol en dos cuadrantes simétricos _______________________________ 91 Ilustración 99. Formato cartera de campo observación solar ________________________________ 93 Ilustración 100. Formato de cartera de campo observación solar 2013 _______________________ 95 Ilustración 101. Formato cartera de cálculo observación solar 2013 __________________________ 96 Ilustración 102. Observación solar Fuente: Elaboración Propia ______________________________ 98 Ilustración 103. Plantilla de observación solar Fuente: Elaboración Propia ____________________ 98 Ilustración 104. Opciones observación solar Fuente: Elaboración Propia ______________________ 99 Ilustración 105. Parámetros geográficos Fuente: Elaboración Propia _________________________ 99 Ilustración 106. Opciones pestaña Edit Fuente: Elaboración Propia _________________________ 100 Ilustración 107. Opciones pestaña preferencia Fuente: Elaboración propia ___________________ 100 Ilustración 108. Calculo observación solar Fuente: Elaboración Propia ______________________ 101 Ilustración 109. Carga de archivos solares Fuente: Elaboración Propia ______________________ 101 Ilustración 110. Creación archivo SST. Fuente: Elaboración Propia _________________________ 101 Ilustración 111. Cargar punto de toma solar Fuente: Elaboración Propia _____________________ 102 Ilustración 112. Archivo QCC Fuente: Elaboración Propia __________________________________ 102 Ilustración 113. Coordenadas X, Y punto armada Fuente: Elaboración Propia ________________ 102 Ilustración 114. Grilla de coordenadas Fuente: Elaboración Propia __________________________ 103 Ilustración 115. Cálculo de azimut Fuente: Elaboración Propia _____________________________ 103 Ilustración 116. Dato de tiempo Fuente: Elaboración Propia ________________________________ 105 Ilustración 117. Día Juliano Fuente: Elaboración Propia ___________________________________ 105 Ilustración 118. Transformación de coordenadas Fuente: Elaboración Propia ________________ 106 Ilustración 119. Valor de convergencia Fuente: Elaboración Propia _________________________ 106 Ilustración 120. Convergencia Fuente: Elaboración Propia _________________________________ 107 Ilustración 121. Datos de temperatura y presión Fuente: Elaboración Propia _________________ 107 Ilustración 122. Presión atmosférica según latitud. Fuente: Elaboración Propia _______________ 108 Ilustración 123. Observación por altitud Fuente: Elaboración Propia _________________________ 109 Ilustración 124. Observaciones Solares Fuente: Elaboración Propia _________________________ 109 Ilustración 125. Control de calidad de lectura Fuente: Elaboración Propia ____________________ 110 Ilustración 126. Módulo QuikLoad Fuente: Elaboración Propia ______________________________ 111 Ilustración 127. Barra de Herramientas. Fuente: Elaboración Propia ________________________ 112 Ilustración 128. Herramientas File Fuente: Elaboración Propia______________________________ 112 Ilustración 130. Zoom de la zona de trabajo Fuente: Elaboración Propia _____________________ 113 Ilustración 129. Visualización del archivo Fuente: Elaboración Propia _______________________ 113 Ilustración 131. Generación de base de datos ____________________________________________ 113 Ilustración 132. Programación de líneas a replantear Fuente: Elaboración Propia _____________ 115 Ilustración 133. Puntos levantados formato Ascii Fuente: Elaboración Propia _________________ 115 Ilustración 134. Parámetros Geográficos Fuente: Elaboración Propia ________________________ 116 Ilustración 135. Generación de archivo CMB. Fuente: Elaboración Propia ____________________ 116 Ilustración 136. Opciones de salida archivo CMB. Fuente: Elaboración Propia ________________ 117 Ilustración 137. Configuración de ítem Fuente: Elaboración Propia __________________________ 118 Ilustración 138. Configuración de formato y precisión Fuente: Elaboración Propia _____________ 118
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Ilustración 139. Archivo de salida por combinación Fuente: Elaboración Propia _______________ 119 Ilustración 140. Creación de diseños sísmicos Fuente: Elaboración Propia ___________________ 119 Ilustración 141. Generación de líneas Receptoras Fuente: Elaboración Propia _______________ 120 Ilustración 142. Líneas receptoras Fuente: GPSseismic ___________________________________ 121 Ilustración 143. Generación de línea y línea Fuente: Elaboración propia _____________________ 122 Ilustración 144. Intervalo de líneas receptoras Fuente: Elaboración Propia ___________________ 122 Ilustración 145. Guardado de parámetros Fuente: Elaboración Propia _______________________ 123 Ilustración 146. Generación de diseño del bloque Fuente: Elaboración Propia ________________ 124 Ilustración 147. Diseño de líneas de grillas fuente. Fuente: Elaboración Propia _______________ 124 Ilustración 148. Ingreso de coordenadas de delimitación del bloque. Fuente: Elaboración Propia 125 Ilustración 149. Configuración del archivo. Fuente: Elaboración Propia ______________________ 125 Ilustración 150. Coordenadas del perímetro del proyecto Fuente: Elaboración Propia _________ 126 Ilustración 151. Archivo de salida. Fuente: Elaboración Propia______________________________ 126 Ilustración 152. Generación perímetro del bloque Fuente: Elaboración Propia ________________ 127 Ilustración 153. Cantidad de puntos que quedan por fuera y por dentro del perímetro Fuente:
Elaboración Propia ___________________________________________________________________ 127 Ilustración 154. Diseño del bloque a explorar Fuente: Elaboración Propia ____________________ 128 Ilustración 155. Delimitación real del bloque. Fuente: Elaboración Propia ____________________ 128 Ilustración 156. Eliminación de puntos que no corresponden al bloque Fuente: Elaboración Propia
____________________________________________________________________________________ 129 Ilustración 157. Eliminación de puntos fuera del polígono Fuente: Elaboración Propia _________ 130 Ilustración 158. Eliminación de puntos Fuente: Elaboración Propia __________________________ 130 Ilustración 159. Generación del bloque con el perímetro del proyecto Fuente: Elaboración Propia
____________________________________________________________________________________ 131 Ilustración 160. Parámetros puntos Cogo Fuente: Elaboración Propia _______________________ 132 Ilustración 161. Cálculo de azimut y distancia entre puntos Fuente: Elaboración Propia ________ 133 Ilustración 162. Cálculo de coordenadas de un circulo Fuente: Elaboración Propia ____________ 134 Ilustración 163. Determinación de distancias Fuente: Elaboración Propia ____________________ 135
ÍNDICE DE ECUACIONES página
Ecuación 1. Ley de reflexión .............................................................................................................................. 33 Ecuación 2. Método Convencional .................................................................................................................... 85 Ecuación 3. Ecuación de Angulo horario ........................................................................................................... 87 Ecuación 4. Corrección de Angulo horario ........................................................................................................ 87
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Capas de la Tierra. Fuente: Elaboración Propia ....................................................................... 13 Tabla 2. Coordenadas Geodésicas de Orígenes en Colombia Fuente: Propia ................................... 37 Tabla 3. Valores para A y B en relación a la temperatura y presión...................................................... 95
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1. INTRODUCCIÓN
La exploración sísmica es el procedimiento más utilizado en el mundo para obtener
la estratigrafía del subsuelo. Este procedimiento consiste en detección de ondas
acústicas generadas por una fuente artificial, las cuáles se propagan dependiendo
de la elasticidad de las estructuras para refractarse o reflejarse y ser captadas por
equipos de alta sensibilidad llamados geófonos. Estos equipos recepcionan y
transmiten ésta información vía alámbrica o inalámbrica a una central de
información donde se almacena, se procesa e interpreta con el fin de determinar las
posibles fallas geológicas del subsuelo donde generalmente se depositan los
hidrocarburos. Es necesario aclarar que dentro del proceso sísmico se desarrollan
diferentes etapas, pero las fases más relevantes son las de topografía, perforación
y el registro, sin desconocer la importante gestión de otros procesos
complementarios que ayudan a la obtención del objetivo principal del estudio.
El tema central de la monografía es la descripción de los procesos topográficos que
se desarrollan en un programa de exploración sísmica y la necesidad de
implementar un software altamente confiable, específico y que garantice la calidad,
eficiencia y precisión de los datos topográficos que a diario son obtenidos por los
diferentes grupos de topografía.
El principal objetivo de la elaboración de este trabajo es dar a conocer
procesamiento de información topográfica en el software Gpseismic en sus
diferentes módulos, la variedad de herramientas para método convencional, RTK,
cartografía y bases de datos entre otros; y tratar de implementar parte de estos
procedimientos en la vida laboral y profesional garantizando confiabilidad, eficiencia
en el procedimientos y control de grandes volúmenes de información topográfica
que permitirán realizar análisis y toma de decisiones.
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2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
Identificar el funcionamiento del software GPSeismic, sus componentes,
herramientas y aplicaciones tanto en el área de la sismología como en la ingeniera
topográfica, a través del diseño de una estrategia de entendimiento que permita
conocer para que sirve y como obtener resultados óptimos.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Explicar de forma general el módulo, sus características y aplicaciones.
Representar gráficamente los principales módulos que lo conforman con su
respectiva terminología.
Establecer una metodología y procedimientos para la exposición y
aprendizaje de cada uno de sus módulos y herramientas.
12
3. PRINCIPIOS Y CONCEPTOS BASICOS DE LA EXPLOSIÓN SISMICA
3.1. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
El interior de La Tierra tiene una estructura concéntrica. Desde la superficie hacia el interior se pueden diferenciar tres capas o cinco, dependiendo del tipo de división que consideremos Composicional o Mecánica. (Wordpress, s.f.)
3.1.1. CAPAS COMPOSICIONALES
La Corteza es la capa más superficial, la que se puede pisar en los continentes y la que tapiza el fondo de los océanos, aunque en unos y otros adquiere características diferentes. Es una capa sólida, rígida y poco uniforme, es decir que varía enormemente entre unos lugares y otros. Su límite con la siguiente capa forma la discontinuidad de Mohorovicic. (Wordpress, s.f.) Algunos datos sobre la Corteza Composición media: Andesítica estado de su materia constituyente: sólido Densidad media 2,9 gr/cc Espesor máximo' más de 70 kilómetros en el Himalaya Espesor mínimo: 5 kilómetros en los fondos oceánicos Espesor medio entre 5 y 10 kilómetros. (Wordpress, s.f.) El Manto es la capa intermedia. Sus materiales se encuentran en estado sólido y semisólido, y tienen un comportamiento plástico que les permite fluir bajo determinadas condiciones de presión y temperatura. Está localizado bajo la corteza y no aflora en casi ningún lugar de la superficie del planeta, excepto en algunos puntos especiales donde la corteza rígida es más débil y permite la salida de magma que procede del manto, como ocurre en las dorsales oceánicas y también en algunos volcanes con raíces tan profundas, que atraviesan la corteza y comunican el manto con la superficie terrestre. Su límite con la siguiente capa forma la discontinuidad de Gutenberg. (Wordpress, s.f.) El Núcleo es la capa más interna, siendo este el centro del planeta. Mide 3486 kilómetros de radio. Sus materiales están en estado sólido y fundido (líquido) dependiendo de la parte del núcleo que se trate. Son de composición metálica, muy similar a la de algunos meteoritos. (Wordpress, s.f.)
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KILOMETROS CAPA DENSIDAD
0-35 Corteza (varia localmente entre 5 y 70 Km.) 2.8
35-660 Manto superior 3.3
660-2890 Manto inferior 5.5
2890-5100 Núcleo Externo 9.9
5100-6378 Núcleo Interno 13.6 Tabla 1. Capas de la Tierra. Fuente: Elaboración Propia
3.1.2. CAPAS MECÁNICAS
La Litósfera es la capa "rígida" de la Tierra. su "caparazón" de roca. Comprende la corteza y la parte más superficial del Manto. (Wordpress, s.f.) La Astenósfera es la capa "blanda" de la Tierra. Su comportamiento es plástico Comprende parte del manto superior. La fusión de parte de sus materiales produce magma. (Wordpress, s.f.) La Mesósfera es una capa sólida equivalente al Manto Inferior. (Wordpress, s.f.) El Núcleo Externo es una capa metálica líquida. Es el causante del campo magnético terrestre. (Wordpress, s.f.) El Núcleo Interno es la capa más densa del planeta, se cree que su estado es sólido.
(Wordpress, s.f.)
En la siguiente ilustración se observa las partes anteriormente descritas.
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Ilustración 1. Capas Mecánicas Fuente: Meteoroligared
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3.2. TECTÓNICA DE PLACAS
La Litosfera no es una única capa continúa cubriendo toda la superficie del globo terrestre, como si fuera el cascarón de un huevo, sino que está formada por porciones de diferente tamaño y grosor localizadas unas junto a otras, que reciben el nombre de Placas. Las placas litosféricas se encuentran "flotando" y deslizándose sobre la astenósfera y la mesósfera, según un movimiento inducido por el calor interno de La Tierra y la diferencia de densidad y temperatura de los materiales Los contactos entre unas placas y otras reciben el nombre de límites. Los límites de placa pueden ser de tres tipos: convergentes, divergentes y transformantes. Las placas no permanecen invariables en el tiempo, es posible que se dividan para iniciar un proceso de "nacimiento" de otras nuevas, o bien que se destruyan en un proceso de subducción (hundimiento de una placa bajo otra) La formación de cadenas montañosas debido a la colisión entre placas tectónicas recibe el nombre de Orogénesis. (Wordpress, s.f.)
Ilustración 2. Estructuras litosféricas intervinientes en la tectónica de placas. Fuente: Geología
Estructural
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Estos procesos de formación y destrucción tienen lugar en los límites y no sucede
al azar si no que depende del tipo de placa, de su posición y de los procesos que
tenga lugar bajo ella en la astenósfera y mesosfera. Para que una placa nazca, es
necesario que otra se destruya, pues el espacio disponible en la superficie terrestre
es limitado. Al ciclo completo de nacimiento de una placa nueva a partir de la división
de otra más antigua, la formación y desarrollo de esa placa y por último la
desaparición por subducción o colisión entre placas se le conoce como ciclo de
Wilson. (Wordpress, s.f.)
Ilustración 3. Tectónica de Placas Zonas de Subducción Fuente: Geología Estructural.
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Ilustración 4. Distribución de Placas Tectónicas Fuente: Manusoci-Geografia
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3.3. ROCAS
Una roca es un agregado de uno o varios minerales que se encuentra de manera
natural y en estado sólido en la corteza terrestre. Una roca es una sustancia sólida
formada de manera natural.
3.3.1. TIPO DE ROCAS
Rocas Sedimentarias: Composición de materiales procedentes de la erosión de otras rocas. Formadas a partir de materiales acumulados sobre la superficie de la tierra, proceso denominado deposición de los materiales consisten en productos de la meteorización y erosión y otros materiales disponibles en la superficie de la tierra tales como materiales orgánicos. Estos se depositan formando capas o estratos. Son detríticas o clásticas si se originan de fragmentos de otras rocas. Químicas y orgánicas si se forman a partir de precipitación de compuestos químicos o acumulación de restos de seres vivos. Clásticas: Lodolitas, arenitas, conglomerados Químicas: Caliza bioclástica, caliza micritica, travertinos, dolomía entre otras.
Rocas Metamórficas: Transformación de otras rocas que han sido sometidas a temperaturas y presiones muy elevadas. Formadas a partir de otras rocas que, sin llegar a fundirse totalmente, han estado sometidas bajo la superficie de la tierra a altas presiones, altas temperaturas, o a ambas, y se han transformado. El proceso llamado Metamorfismo. Produce fundamentalmente cambios en la mineralogía y la textura de la roca. La roca original. Antes del Metamorfismo es denominada Protolito.
Foliadas: Esquisto, neis, migmatita, etc. Masivas: Mármol, serpentinita,
cuarcita, etc.
Rocas Magmáticas o Ígneas: Compuestas por la solidificación del magma. Formadas a partir del enfriamiento de material fundido o parcialmente fundido, llamado Magma (comúnmente denominado Lava cuando se encuentra en superficie). Los magmas pueden enfriarse de manera rápida en la superficie de La Tierra originando las rocas denominadas volcánicas o extrusivas, o cristalizar lentamente en el interior, dando lugar a grandes masas de rocas llamadas plutónicas o intrusivas. Volcánicas: Basalto. Andesita, pórfido, etc. Plutónicas: Granito, sienita,
gabro, etc.
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Ilustración 5. Fase de formación de las Rocas. Fuente: Geografía
20
3.3.2. CICLO DE LAS ROCAS
La Tierra está en continuo cambio Las rocas desde que se originan a partir de
procesos de enfriamiento del magma sufren modificaciones. Todo ello, a través de
un ciclo que puede tardar millones de años Las rocas magmáticas una vez toman
contacto con la superficie del planeta sufren procesos erosivos y de desgaste,
transformándose en sedimentos que pueden depositarse, cementarse y dar lugar a
rocas sedimentarias. Por efecto de la presión y la temperatura éstas pueden sufrir
cambios en su composición, consistencia. Textura, dando lugar a las rocas
metamórficas. Todas las rocas pueden sufrir procesos erosivos si toman contacto
con la superficie terrestre o pueden fundirse y dar lugar a nuevos magmas si están
a profundidades adecuadas. (Anh Colombia, s.f.)
Los procesos geológicos que actúan sobre la superficie de la Tierra reciben el
nombre de exógenos. Erosión, transporte y sedimentación son los tres procesos
responsables de la dinámica externa del planeta. (Anh Colombia, s.f.)
Esculpir los relieves más elevados y transportar las partículas y sustancias
erosionadas hasta depositarlas en el fondo de los mares es su función. Si tenemos
en cuenta lo anterior, es fácil pensar que aplanando montañas y rellenando océanos
llegaríamos, con el tiempo, a tener un planeta plano; y esto podría suceder, si no
existieran los procesos internos (llamados endógenos) que, entre otras cosas, dan
lugar a la elevación de terrenos y formación de cadenas montañosas, por una parte,
y al hundimiento de determinadas zonas y formación de cuencas y océanos por
otra. (Anh Colombia, s.f.)
Los procesos endógenos son los originadores del relieve y los exógenos sus
modeladores. (Anh Colombia, s.f.)
21
Ilustración 6. Ciclo de las Rocas Fuente: ANH
3.3.3. DEFORMACIÓN DE LAS ROCAS
Las rocas se deforman cuando son sometidas a grandes esfuerzos. Dependiendo
del tipo de esfuerzos, del tiempo de actuación, de la profundidad a la que se
encuentren las rocas sobre las que actúan y, en menor medida, del tipo de roca,
puede resultar que estas recuperen su geometría original, o que por el contrario la
deformación sea permanente. (Wordpress, s.f.)
3.4. PLIEGUES
La respuesta más frecuente de las rocas que son sometidas a una deformación plástica (o dúctil) es el plegamiento. Cuando un volumen inicial de roca es sometido
22
a una deformación dúctil, se flexiona y "arruga" formando pliegues donde antes había superficies planas. (Wordpress, s.f.)
Anticlinal: Es una estructura plegada convexa hacia arriba, la cual forma arcos con los estratos más jóvenes (últimas en depositarse) sobre su centro o Charnela. (Wordpress, s.f.)
Sinclinal: Un anticlinal es un pliegue cóncavo, con estratos que se inclinan hacia
arriba al centro de la estructura. Los estratos en los sinclinales tienen capas de roca
progresivamente más jóvenes hacia el centro del pliegue o Charnela. (Wordpress,
s.f.)
Los anticlinales son de particular interés para la exploración de hidrocarburos debido
a que los más grandes campos petrolíferos en la tierra ocurren en anticlinales
mayores y suaves en espesas secuencias de rocas sedimentarias. (Wordpress, s.f.)
3.5. FALLAS
Normales: Se producen en áreas donde las rocas se están separando (fuerza
extensiva). El bloque superior se desliza hacia abajo sobre el bloque inferior.
Inversas: Ocurren en áreas donde las rocas se comprimen unas contra otras (fuerzas de compresión) El bloque superior se desliza hacia arriba (asciende) sobre el bloque inferior. Las Fallas de Cabalgamiento son un tipo especial de falla inversa y ocurren cuando el ángulo de la falla es muy pequeño.
Ilustración 7. Falla Normal. Fuente: Geociencas UNAL
23
De Rumbo: El movimiento a lo largo del plano de la falla es horizontal. El
bloque de roca a un lado de la falla se mueve en una dirección mientras que
el bloque de roca del lado opuesto de la falla se mueve en dirección opuesta.
Falla Normal
3.6. GEOLOGÍA DE HIDROCARBUROS
El petróleo ("aceite de roca") es una sustancia aceitosa de color oscuro a la que por
estar compuesta de una mezcla heterogénea de compuestos orgánicos
Ilustración 8. Falla Inversa. Fuente: Geociencias UNAL
Ilustración 9. Falla de Rumbo Fuente: Geociencias Unal
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principalmente de hidrógeno y carbono se le denomina hidrocarburo. La
composición elemental del petróleo normalmente es: C (8487%), H (11-14% ). S
(0-2%) Y N (0.2%). (ANH, s.f.)
El hidrocarburo puede estar en estado líquido, al que también se le dice crudo o en
estado gaseoso, el cual se conoce como gas natural. (ANH, s.f.)
Es de origen fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de
zooplancton y algas que, depositados en grandes cantidades en fondos anóxicos
(pobres en oxígeno) de mares o zonas lacustres del pasado geológico, fueron
posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. Según la teoría más
aceptada, el origen del petróleo y del gas natural es de tipo orgánico y sedimentario,
y es fruto de la transformación de materia orgánica. Denominada kerógeno, la cual
fue sometida a un complejo proceso físico-químico bajo condiciones de presión y
altas temperaturas. (ANH, s.f.)
Junto a esa materia orgánica se depositaron capas sucesivas o secuencias de arenas, arcillas, limo y otros sedimentos que arrastran los ríos y el viento todo lo cual conformó lo que geológicamente se conoce como rocas o capas sedimentarias, es decir, formaciones hechas de sedimentos. Entre esas secuencias sedimentarias es donde se llevó a cabo el fenómeno natural que dio lugar a la creación del petróleo y el gas natural. (ANH, s.f.) Ese proceso de sedimentación y transformación es algo que ocurrió a lo largo de millones de años. Es por esto que la geología identifica hoy varios tipos de estructuras subterráneas denominadas trampas, donde se pueden encontrar yacimientos de petróleo, y entre ellas se destacan: anticlinales, fallas y domos salinos. (ANH, s.f.)
En todo caso, el petróleo se encuentra ocupando los espacios de las rocas porosas.
Principalmente de rocas como areniscas y calizas. Es algo así como el agua que
empapa una esponja. (ANH, s.f.)
En ningún caso hay lagos de petróleo. Por consiguiente, no es cierto que cuando se extrae el petróleo quedan enormes espacios vacíos en el interior de la tierra. (ANH, s.f.)
Si se toma el ejemplo de la esponja, cuando ésta se exprime vuelve a su contextura inicial. En el caso del petróleo, los poros que se van desocupando son llenados de inmediato por el mismo petróleo que no alcanza a extraerse y por agua subterránea. (ANH, s.f.)
Cuando se encuentra un yacimiento que produce petróleo y gas, a ese gas se le
llama "gas asociado". Pero también hay yacimientos que sólo tienen gas, caso en
el cual se le llama "gas libre". Generalmente el petróleo líquido se encuentra
acompañado de gas y agua. (ANH, s.f.)
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3.7. EXPLORACIÓN
El petróleo puede estar en el mismo lugar donde se formó (roca generadora o madre) o haberse filtrado hacia otros lugares (roca reservorio o almacén) por entre los poros y/o fracturas de las capas subterráneas, en un proceso denominado migración. (Corporación Cepsa, s.f.)
Por lo anterior, para que exista un depósito o yacimiento de petróleo, es necesario que las capas de roca sedimentaria estén selladas por rocas impermeables, generalmente arcillosas (roca sello) que impidan su paso. Lo anterior, asociado a estructuras en el subsuelo que impiden también la migración o escape del hidrocarburo a la superficie, dando lugar a acumulaciones locales de petróleo, es lo que se denomina una trampa, porque el petróleo queda atrapado allí. (Corporación Cepsa, s.f.)
La exploración consiste básicamente en descubrir y localizar los lugares donde existen yacimientos de petróleo, para ello no existe un método científico exacto, sino que es preciso realizar multitud de tareas previas de estudio del terreno. Los métodos empleados, dependiendo del tipo de terreno, serán geológicos o geofísicos. (Corporación Cepsa, s.f.) Métodos Geológicos El primer objetivo es encontrar una roca que se haya formado en un medio propicio para la existencia del petróleo, es decir, suficientemente porosa y con la disposición estructural y estratigráfica adecuada para almacenar hidrocarburos Hay que buscar, luego, una cuenca sedimentaria que pueda poseer materia orgánica enterrada hace más de diez millones de años. (Corporación Cepsa, s.f.)
Para todo ello, se realizan estudios geológicos de la superficie, se recogen muestras de terreno, se perfora para estudiar los estratos y, finalmente, con todos esos datos se realiza el mapa geológico de la región que se estudia. (Corporación Cepsa, s.f.)
Luego de realizar los estudios sobre el terreno, que pueden sugerir la presencia o no de rocas petrolíferas alcanzables mediante prospección, la profundidad a la que se encontrarían, etc, se puede tomar la decisión sobre realizar o no la perforación de un pozo exploratorio. (Corporación Cepsa, s.f.)
En uno de cada diez pozos exploratorios se llega a descubrir petróleo y sólo dos de cada cien dan resultados que permiten su explotación de forma económicamente rentable. (Corporación Cepsa, s.f.)
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3.7.1. MÉTODOS GEOFÍSICOS
Cuando el terreno no presenta una estructura igual en su superficie que en el subsuelo (por ejemplo, en desiertos, en selvas o en zonas pantanosas). Los métodos geológicos de estudio de la superficie no resultan útiles, por lo cual hay que emplear la Geofísica, para definir las características del subsuelo sin tener en cuenta las de la superficie.
Ilustración 10. Exploración Geofísica de una cuenca Fuente: Sismopetrol
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3.7.2. MÉTODOS REMOTOS
Satélites y aerogeofísicos (aerogravimetría y aeromagnetometría)
Ilustración 11. Mapa con anomalías Gravimétricas Fuente: Osinerg
Permiten el conocimiento básico de la geometría del subsuelo. En la ilustración anterior los colores azules y verdes representan valores bajos de densidad relacionados a lugares donde el basamento es más profundo, es decir donde existe una mayor acumulación de rocas sedimentarias.
3.7.3. MÉTODOS SUPERFICIALES
Levantamientos geológicos y muestreo.
Identificación de unidades estratigráficas y principales estructuras (mapas geológicos, muestras de superficie, geoquímica, etc).
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En la ilustración anterior se puede observar la división del territorio colombiano en número
de planchas, cada una de estas contiene las principales estructuras de mapas geológicos,
mapas geoquímicos, muestras de superficie etc.
Ilustración 12. Atlas geológico de Colombia 2015 Fuente: Servicio Geológico Colombiano
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3.7.4. IMÁGENES DEL SUBSUELO.
Prospección Sísmica y Batimetría
Conocimiento de la cubierta sedimentaria y sus estructuras geológicas principales mediante la adquisición e interpretación de sísmica y otros métodos de visualización.
Ilustración 13. Línea Sísmica programa Llanos Fuente: Sismopetrol
3.7.5. ANÁLISIS Y MUESTREO DEL SUBSUELO
Pozos estratigráficos y análisis de laboratorio
Definición de los sistemas a través de pozos estratigráficos ó exploratorios y diferentes análisis geológicos de muestras del subsuelo. (Geoquímica, Petrofísica y Bioestratigrafía).
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3.7.6. INTEGRACIÓN Y MODELAMIENTO.
Integración e interpretación de nueva información para identificar áreas prospectivas.
Ilustración 15. Integración y Modelamiento Fuente: Agencia Nacional de Hidrocarburos
Ilustración 14. Pozo Estratigráfico Fuente: Agencia Nacional de Hidrocarburos
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3.8. SISMOLOGíA
La Tierra es un planeta dinámico, más parecido a un rompecabezas tridimensional que a una esfera compacta. Debido a diferentes tipos de fuerzas, se producen variados movimientos tanto en la vertical como en la horizontal. Estas masas en movimiento generan presiones adicionales que pueden dar lugar a rompimientos repentinos en las rocas del entorno, generando los denominados "sismos tectónicos", La energía liberada en esos sismos, puede ser muy destructiva para el hombre, si su foco es relativamente superficial (unos pocos kilómetros) Son muchos los sismos que apenas son sentidos por el hombre y que pueden
ocurrir en un día o en un mes. (Anh-Cartilla geologia geofisica, s.f.)
Este método se basa en la emisión y recepción de ondas sísmicas artificiales generadas en superficie, a partir por ejemplo, el de una explosión Estas ondas se transmiten hacia el interior de la Tierra en forma de ondas sísmicas, y regresan a superficie, después de ser reflejadas o refractadas por las discontinuidades que se encuentran en el subsuelo. La transmisión de las ondas es función de las características geomecánicas del subsuelo, principalmente contrastes de velocidad de propagación y densidad de los cuerpos de roca. A partir de estas definiciones se pueden enunciar dos tipos de estudios sísmicos' sísmica de reflexión y sísmica de refracción. (Anh-Cartilla geologia geofisica, s.f.) Con la sísmica de reflexión se analizan las ondas que han sido reflejadas por las discontinuidades de la corteza, cuya causa son contrastes en las propiedades elásticas de los materiales. Estas ondas reflejadas son detectadas por medio de unos sensores llamados geófonos. Con este tipo de sísmica se cubren grandes profundidades. Este método es más utilizado en la prospección de hidrocarburos. (Anh-Cartilla geologia geofisica, s.f.) Con la sísmica de refracción, las ondas sísmicas van atravesando cada una de las capas del subsuelo y recorren grandes distancias para luego ser detectadas por los
Ilustración 16. Elementos consecutivos de un Sismo Fuente: Agencia Nacional de Hidrocarburos
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geófonos. Dado que en este caso las ondas viajan más horizontal que verticalmente, la información aportada por este método se refiere a áreas más extensas y permite obtener imágenes regionales de la corteza, aunque con una profundidad de penetración más somera. Por este motivo, en esta técnica se utiliza una mayor distancia fuente –receptor. (Anh-Cartilla geologia geofisica, s.f.) En circunstancias adecuadas este método se utiliza en levantamientos de reconocimiento para determinar la profundidad y velocidad de miembros de alta velocidad, tales como capas de carbonatos, evaporitas o rocas de basamento. Éstas pruebas son muy útiles para establecer qué capas de "baja velocidad" existen y conocer en dónde hay apreciables espesores de roca. Puede ser muy útil para detectar fallas y para determinar el límite de la capa meteorizada. (Anh-Cartilla geologia geofisica, s.f.)
3.9. PRINCIPIOS Y LEYES FÍSICAS EN EL COMPORTAMIENTO DE
LAS ONDAS
Algunas leyes físicas necesarias para entender el comportamiento de las ondas sísmicas son:
3.9.1. PRINCIPIO DE HUYGENS
Cada punto alcanzando por una frente de onda actúa como una nueva fuente de ondas que se expande en todas direcciones. (Anh-Cartilla geologia geofisica, s.f.) Fuente de Onda: Lugar geométrico que ocupa una deformación que se trasmite en un medio en un momento dado. (Anh-Cartilla geologia geofisica, s.f.)
3.9.2. PRINCIPIO DE FERMAT
Un rayo dado sigue de un punto a otro el camino que produce el tiempo mínimo en
el recorrido. Este tiempo mínimo no siempre es una recta. (Rayo trayectoria seguida
por una deformación al transmitirse en un medio. No tiene realidad física). (Anh-
Cartilla geologia geofisica, s.f.)
3.9.3. LA LEY DE REFLEXIÓN
Es la Ley física que establece que el ángulo de incidencia de una onda es igual al ángulo de reflexión de la misma. (Anh-Cartilla geologia geofisica, s.f.)
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Ecuación 1. Ley de reflexión
3.9.4. LA LEY DE SNELL
Esta Ley dice que el Seno del ángulo de incidencia i, es al Seno del ángulo de refracción r, como lo son sus respectivas velocidades.
Ilustración 17. Diagrama Ley de Snell Fuente: Agencia Nacional de Hidrocarburos
3.10. PRINCIPIOS DEL REGISTRO SÍSMICO
Se genera una onda de energía por medio de una fuente y esta se transmite hacia el interior de la Tierra. Esta onda viaja por el interior de la corteza terrestre encontrándose con las discontinuidades presentes en el subsuelo. Las leyes que rigen el comportamiento de las ondas permiten que se identifiquen los límites entre cuerpos de diferentes propiedades físicas El método clásico de registro de datos sísmicos es el cubrimiento contÍnuo de ondas generadas a partir de una fuente de energía Las ondas reflejadas son registradas por grupos de geófonos que se han ubicado sobre una línea en la superficie de la Tierra. Los geófonos, así como las fuentes de energía se distribuyen sobre la superficie de múltiples formas. (Anh-Cartilla geologia geofisica, s.f.) Una manera común de hacerlo es la llamada distribución con disparo simétrico; éste es un arreglo donde la fuente se encuentra en el centro del grupo de geófonos. La porción mapeada del reflector en el subsuelo, es la mitad de la distancia sobre la cual el grupo de geófonos se ha distribuido. Para cubrir la porción adyacente del
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reflector, se van moviendo, geófonos y fuente, la mitad de la distancia cubierta por el grupo de sensores. Otro arreglo es la distribución con disparo al extremo, en la cual la fuente está en un extremo del grupo de geófonos. De igual manera que el anterior, la porción del reflector involucrado es la mitad de la longitud del arreglo. Para mapear la otra mitad del reflector, se impacta una nueva onda el lado opuesto del arreglo. (Anh-Cartilla geologia geofisica, s.f.)
3.11. METODOLOGÌA DE ADQUISICIÓN SÍSMICA
El trabajo de campo de la adquisición sísmica, consiste en tender un cable con receptores, dispuesto éste en un arreglo predeterminado de líneas preferiblemente rectas, que se constituirán en líneas sísmicas. Los receptores llamados geófonos se ubican en intervalos regulares y se colocan sobre la superficie terrestre en caminos previamente existentes o en trochas abiertas exclusivamente para este fin. (Anh-Cartilla geologia geofisica, s.f.)
La fuente de energía se mueve a lo largo de la línea y va generando ondas sísmicas a intervalos regulares, de tal manera que puntos en el subsuelo -en donde se encuentran discontinuidades -causan cambios en la trayectoria de las ondas y estas posteriormente son registradas por los receptores en superficie. (Anh-Cartilla geologia geofisica, s.f.)
Ilustración 18. Esquema de procedimiento para adquisición de datos Sísmicos Fuente: Agencia Nacional de Hidrocarburos.
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La mayoría de levantamientos sísmicos hoy en día, utilizan un arreglo de cubrimiento múltiple o Punto Común en Profundidad, PCP En éste, los geófonos y las fuentes de energía se acomodan de manera tal, que cada punto en el subsuelo es registrado más de una vez. Se trata de registrar en varios períodos de tiempo el mismo punto en el subsuelo
Los datos obtenidos en esta etapa de adquisición son registrados en unidades de almacenamiento en formato digital. Posteriormente se procesan para obtener una imagen del interior de la corteza terrestre denominada Sección Sísmica, la cual es analizada por intérpretes. Estas personas hacen deducciones mediante la combinación de los siguientes criterios:
La comprensión de las relaciones geológicas del sector estudiado
El conocimiento de las diferentes litologías presentes en el área
Las propiedades físicas de estas unidades de roca
Relacionando esta información, se hacen interpretaciones acerca de la disposición, geometría, relaciones y contornos de las rocas del interior terrestre.
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4. FASES DE LA EXPLORACIÓN SÍSMICA
Para el desarrollo de un estudio de exploración sísmica se requiere cumplir con las siguientes fases:
Fase de Topografía (red de GPS, poligonales, corte y nivelación de la grilla)
Fase de Perforación (apertura de los huecos, cargado y tacado de los pozos)
Fase de registro (regada, chequeo, adquisición y recogida)
Restauración. Una vez está asignado el programa sísmico es importante desarrollar el cronograma de actividades con el fin de planificar la duración del programa, los números de grupos de trabajo en cada una de las fases, lo mismo que el tipo y número de equipos que se necesitarán, y el personal profesional, calificado y roll que se necesitará. Ejemplo de cronograma:
Ilustración 19. Cronograma Fase Topográfica Fuente: Sismopetrol
4.1. FASE DE TOPOGRAFÍA
El departamento de topografía para desarrollar la fase de corte y nivelación debe realizar algunas tareas preliminares que le permitirán controlar el proceso y garantizar un resultado de alta calidad. Dentro de estas actividades se debe definir los vértices del IGAC tanto horizontal como vertical de donde se iniciará el traslado y amarre de coordenadas y elevación a la red de GPS que será posicionada mediante mojones en concreto dentro del polígono del programa sísmico.
TOTAL PROYECTO 128
MOVILIZACION 45
PERMISOS Y COMUNIDADES 128
GESTION AMBIENTAL CONTROL 128
CONSTRUCCION BASE 20
CONSTRUCCION VOLANTES 20
RC - 7 3D OPCION 2
RED DE GPS Glo 10
TOPOGRAFIA 1669.1 Km 1.0 Km/dia 22 22 Km 76
PERFORACION 6,159 SP 5.2 SP/dia 20 104 SP 59
REGISTRO 6,159 SP 150 Poz/dia 1 150 SP 48 Test
PROCESO DE CAMPO 51
RESTAURACION 1669.1 Km 4 Km/dia 8 32 Km 52
DESMOVILIZACION
1 8 1 9 2 01 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7
MES 5
1 2 3 4 5 1 1
MES 1 MES 2 MES 3 MES 4
6 7 8 9 1 0
N OM B R E D E LA A C TIV ID A D C A N TID A D U n.
PR OD U C
C .
GR U PO/
D IA
U n.
N U M ER O
D E
GR U POS
R EN D I
M
D IA R IO
U n.
D U R A C IO
N
D IA S
37
De igual manera se deberá definir con el cliente el origen de coordenadas para ser aplicado al proyecto.
Ilustración 20. Los 6 Orígenes en Colombia. Fuente: Magna Sirgas pro 4.2
ORIGEN LATITUD (N) LONGITUD (W)
Este-Este 4°35’46.3215” 68°04’39.0285
Este 4°35’46.3215” 71°04’39.0285
Central 4°35’46.3215” 74°04’39.0285
Oeste 4°35’46.3215” 77°04’39.0285
Oeste-Oeste 4°35’46.3215” 80°04’39.0285
Insular 4°35’46.3215” 83°04’39.0285
Tabla 2. Coordenadas Geodésicas de Orígenes en Colombia Fuente: Propia
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Cartográficamente se deberá graficar el proyecto en los mapas de la zona donde se diseñó el programa con el fin de realizar el diseño de la red de GPS tratando de darle cobertura total, ubicación de puntos sobre las vías o de fácil acceso, vectores no mayores a siete u ocho kilómetros, geometría de red, origen y amarre de la misma.
Ilustración 21. Grilla de Diseño Cartografía del área Fuente: Propia
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Una vez realizada esta operación se obtiene el mapa preliminar de la red de GPS.
Ilustración 22. Red GPS Fuente: Propia
Una vez verificada en campo se procede a realizar la materialización y posterior posicionamiento para luego realizar los respectivos ajustes y comprobación.
Ya con la red plenamente definida se procede a realizar la vectorización con las señales de azimut y la comprobación de las mismas mediante observaciones solares y posterior ejecución de poligonales perimetrales, de control, de inicio y ajuste de las líneas sísmicas, para finalmente realizar el trazado, corte y nivelación de las líneas sísmicas iniciando con las líneas fuentes para el caso de los programas 3D con el fin de iniciar de manera progresiva con la segunda fase del proceso de exploración sísmica la perforación.
40
4.2. FASE DE PERFORACIÓN.
En este proceso se realiza la apertura de los huecos en cada uno de los puntos fuente o pozos demarcados con tarjetas rojas a las profundidades establecidas para cada programa. Se trata de un hueco de tres pulgadas de diámetro a profundidades que oscilan entre 5 a 60 pies (2 a 20 metros de profundidad). Estas perforaciones se realizan con diferentes equipos portátiles ó mecanizados y empleando diferentes metodologías dependiendo profundidad y litología del terreno ya sean equipos hidráulicos o neumáticos.
Ilustración 23. Perforación con agua Fuente: Sismopetrol
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Ilustración 24. Perforación con aire Fuente: Sismopetrol
CARGADA DE POZO: Es el procedimiento de bajar la carga del material fuente de energía a la profundidad definida por diseño. Para realizar éste es necesario cumplir con el paso a paso del procedimiento.
VERIFICACIÓN DE LA PROFUNDIDAD DEL POZO: Haciendo uso de varas de madera previamente patronadas para garantizar la profundidad y con ganchos de bronce se procede a medir la profundidad del hueco.
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Ilustración 25. Verificación pozo Fuente: Sismopetrol
ARMADO BAJADA DE LA CARGA O MATERIAL FUENTE DE ENERGÍA:
En los procesos sísmicos actuales se utiliza un material fuente de energía
denominado SISMIGEL. Este material es un explosivo de alto riesgo por lo cual se
requiere que esta operación la realice personal con entrenamiento y experiencia
suficiente. Él deberá armar la carga del sismare con los respectivos detonadores y
asegurar la correcta posición del material a la profundidad de diseño para
posteriormente realizar el correcto tacado o tapada de la misma.
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Ilustración 27. Carga material fuente de energía Fuente: Sismopetrol
Ilustración 26. Carga de material fuente de energía Fuente: Sismopetrol
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Una vez terminada esta parte del procedimiento se procede a tapar y realizar la prueba de continuidad del detonador mediante el equipo adecuado, un galvanómetro.
Ilustración 28. Tacado del pozo hasta la superficie Fuente: Sismopetrol
Ilustración 29. Medición de continuidad Fuente: Sismopetrol
4.3. FASE DE REGISTRO
Esta fase se subdivide en otras etapas como son:
La Pica (grupos de trabajo que hacen el alistamiento del terreno o los huecos donde se plantarán los geófonos)
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Ilustración 30. Picada o alistamiento de terreno Fuente: Simopetrol
La regada es el procedimiento en el cual se distribuye el material de registro
(cables, ristras, cajas de cruce transversas, baterías a lo largo y ancho del
tendido donde se va a realizar el registro.
Ilustración 31. Regada de material Fuente: Sismopetrol
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El plantado de los geófonos se realiza dependiendo el arreglo geofísico diseñado para el programa generalmente son 6 geófonos distribuidos homogéneamente al lado y lado de cada punto receptor o estaca. Éste arreglo varía dependiendo del intervalo entre puntos receptores o el diseño (lineal o circular agrupado)
El chequeo plantado y armado de la línea se realiza una vez están dispuestos los geófonos plantados y chequeados en el sitio y conectados al sitio de recepción de información o casa blanca; el observador a realizar las pruebas correspondientes a continuidad, humedad, sensibilidad para verificar que el tendido este 100% listo para el inicio de la adquisición.
Ilustración 32. Regada de material Fuente: Sismopetrol
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Ilustración 33. Plantado de Geófonos Fuente: Sismopetrol
La adquisición o disparo es el pazo que dará el resultado gráfico de todo el proceso sísmico. Se puede considerar que es el resultado de todos los demás procesos y razón por la cual las operadoras efectúan este tipo de estudios. Se realiza mediante un equipo especializado llamado Blaster al cual se le conecta los cables procedentes del pozo previamente cargado y con la orden del observador el operario del blaster activará la carga o material fuente de energía. Ésta al ser activada generará las ondas que se reflejarán y refractarán a tiempos y velocidades distintas dependiendo el medio en el que se desplacen. Los geófonos que son bovinas de alta sensibilidad captaran estas señales y las transmiten al centro de información o casa blanca y mediante un software especializado esta información grabada y representada gráficamente genera el registro de la información. Una vez realizado el trabajo de campo se procede a realizar el proceso o interpretación de la información.
La recogida del material es la etapa final de la fase de registro y consiste en levantar todo el material de registro (ristras, cables, trasversas, cajas de cruce) con el fin de realizar el mantenimiento necesario y dejarlo listo para el siguiente trabajo que se presente.
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Ilustración 34. Chequeo de línea Fuente: Sismopetrol
Ilustración 35. Disparo o registro de fuente. Fuente: Sismopetrol
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Una vez realizado éste procedimiento con la totalidad de los puntos fuente se procede a realizar el proceso de la información mediante un software especializado donde se realizarán los controles de calidad de la información y se aplicarán una serie de filtros para depurar ruidos principalmente que distorsionan la calidad y la veracidad de la información con el fin de poder interpretar y dar aplicación a esta información.
Ilustración 37. Comportamiento de las ondas en un punto Fuente: Sismopetrol
Ilustración 36. Registro de un punto de disparo Fuente: Sismopetrol
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Ilustración 38. Apilada información línea sísmica Fuente: Sismopetrol
Ilustración 39. Análisis resultado final proceso sísmico Fuente: Sismopetrol
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Ilustración 40. Cubo apilado estáticas residuales Fuente: Sismopetrol
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5. MARCO TEORICO
5.1. ANTECEDENTES
La exploración sísmica es el método más utilizado para la detección de
hidrocarburos; consiste es la generación de pequeños movimientos del subsuelo
haciendo uso de cargas explosivas o equipos vibratorios que al ser activadas de
manera programada, controlada y manualmente, producen perturbaciones que
generan ondas elásticas que viajan a través subsuelo, unas se reflejan y otras
refractan, dependiendo de los cambios físicos del medio por donde viajan; pero
también se difractan en objetos o formaciones con cambios geométricos
identificables. En la industria petrolera se usan las ondas reflejadas para ser
interpretadas haciendo uso de software de reflexión altamente tecnificado que le
permite a los intérpretes definir los posibles puntos de perforación de pozos
productivos. (ANH 2010).
El proceso sísmico está conformado por tres fases: Topografía, perforación o
perturbación vibratoria y registro; pero la que se estudiará en esta monografía es la
fase de topografía a la cual se le asigna la responsabilidad de localizar y
georreferenciar cada uno de los puntos fuente y receptores que componen la grilla
sísmica. Para realizar esta actividad es necesario hacer algunos trabajos
preliminares como el diseño de la red de GNSS haciendo uso de cartografía digital
de la zona y las coordenadas de principio y fin de cada una de las líneas sísmicas
(programas 2D) o los puntos perimetrales del polígono de la grilla (programas 3D)
suministradas por la operadora o cliente. Con esta información se gráfica el
programa con el fin de identificar los principales accidentes topográficos como vías,
ríos, centros poblados, elevaciones, depresiones y para diseñar allí la ubicación
estratégica y geométrica de los posibles puntos que conformarán la red GNSS
distanciados entre cinco y siete kilómetros máximo. Una vez diseñada se procede
a realizar la verificación, monumentación y posicionamiento de cada uno de estos
puntos con su respectivo auxiliar; adicionalmente deberá estar ligada o amarrada
por lo menos con tres de las estaciones permanentes de IGAC; siendo estas las
más cercanas a las zonas donde se desarrollará el programa sísmico.
Posteriormente se inicia con la localización y materialización de la red secundaria
del programa conformada de los principios y finales de las líneas sísmicas y con
puntos de control igualmente con distanciamiento no menor a cinco ni mayores a 7
kms. El procesamiento de esta información se realiza con software específico para
calculo y diseño de redes GNSS.
53
Dentro de la secuencia de las actividades del departamento de topografía se
continúa con la asignación de las líneas fuente de manera ordenada y progresiva a
cada una de las comisiones topográficas, a quienes se les facilitará las coordenadas
de diseño de cada uno de los puntos que conforman la línea asignada con el fin de
generar el archivo de control para su replanteo. Es de aclarar que el avance en el
replanteo depende de factores como el clima, tipo de vegetación, condiciones
topográficas entre otros, por tal razón el replanteo y localización de cada línea se
demora varios días, lo cual obliga a recepcionar la información de todos los grupos
diariamente para efectuar los respectivos cálculos y diferenciales entre
coordenadas de diseño y materializadas. Debido al número de comisiones de
topografía y el volúmen de información es necesario adquirir un software robusto
que garantice la calidad, eficiencia y confianza en los procesos. En 1994 luego de
muchos intentos fallidos de estandarización internacional sale al mercado el
software Gpseismic cumpliendo con las necesidades, exigencia y calidad
requeridas por la industria de exploración sísmica.
EL Gpseismic es un software específico para el diseño, procesamiento,
almacenamiento y control de información topográfica enfocado principalmente a los
programas de exploración sísmica. Este paquete se compone de siete módulos
principalmente que son: Quikload, Quikview, Quikmap, Proyect Manager, GPSQL,
Quikcon, Geodetic settings. Cada uno de los módulos presenta una variedad de
opciones y herramientas que permiten generar información de alta calidad
minimizando procesos y optimizando el tiempo.
El módulo Quikload calcula o importa grupos de puntos de replanteo en coordenadas de cuadrícula planas y los transforma en coordenadas geográficas WGS84 o en el sistema que se desee. QuikLoad proporciona varios métodos para que el usuario elija todos o varios puntos de replanteo para cargarlos al colector de datos del rover (equipo GPS). Adicionalmente proporciona al usuario la capacidad de crear archivos DXF de los puntos de replanteo u otros datos de coordenadas, convertir archivos de datos ASCII de un formato de registro a otro y convertir registros de formato de cuadrícula a formatos sísmicos que incluyen coordenadas geográficas. También se utiliza para alimentar una base de datos con coordenadas de cuadrícula y transformarlas. Las imágenes ráster se pueden registrar y mostrar en segundo plano (sobreponer). Las imágenes espaciales se pueden modificar desde éste módulo recortándolas o rotándolas.
QuikView es un módulo que muestra las coordenadas de replanteo e insertadas en
los colectores de datos transformándolas de geográficas a planas en el sistema
deseado. También procesa archivos de Sistema de Navegación Inercial
proporcionando una utilidad que permite ajustes de coordenadas basados en el
54
tiempo o en la distancia. Las alturas del elipsoide se convierten a alturas
ortométricas usando los modelos disponibles de la ondulación del geoide. Las
funciones gráficas permiten al usuario mostrar todos los datos relevantes de
coordenadas y control de calidad para cada punto. QuikView también permite al
usuario emitir datos de coordenadas en cualquier formato estándar o definido por el
usuario, y emitir gráficos e informes de control de calidad, también alimenta la base
de datos con más de cincuenta campos de información por punto, soporte de
imágenes y numerosos gráficos en 3D aseguran una excelente información.
QuikMap es una aplicación de procesamiento de mapas que fue desarrollada para
mejorar y aprovechar las aplicaciones del GPseísmic, facilitando el manejo flexible
de archivos de coordenadas. Aunque este módulo puede generar cuadrículas
regulares y repetidas de puntos a intervalos definidos por el usuario, muchos
proyectos sísmicos tienen una forma irregular o contienen zonas de exclusión
debido a aspectos técnicos ambientales o sociales como permisos, casas, pozos de
agua, tuberías, entre otros. Si los límites del proyecto o zona de exclusión pueden
ser definidos por un polígono, o una serie de puntos con límites de desplazamiento
definidos por el usuario éstas zonas de exclusión se pueden almacenar y recuperar
o se pueden guardar como archivos DXF. Otra de las funciones es comparar
coordenadas iniciales y finales detectando puntos no leídos o replanteados fuera
del rango permitido generando un archivo DXF.
Project Manager permite crear proyectos, importar los ya existentes y revisar la
configuración asociada con cualquiera o todas las aplicaciones. La interfaz de este
módulo consta de tres secciones: Una barra de exploración que permite seleccionar
e iniciar algunas acciones del proyecto, configurar algunas o mostrar la actual o un
manual. Una segunda sección que permite visualizar los datos actuales del proyecto
restaurar o crear uno nuevo. Y una última que permite visualizar y direccionar al
usuario el sitio web de GPSeismic.
La aplicación de base de datos GPSQL sirve como una herramienta para el almacenamiento y administración de datos. GPSQL permite usar técnicas de construcción de sentencias SQL (Structured Query Language) que son utilizadas por la base para separar y generar reportes o gráficos. Adicionalmente permite la modificación y combinación de las diferentes sentencias y modificación de datos que se requieran.
QuikCon procesa datos topográficos obtenidos por método convencionales y está
estructurado para el procesamiento de lecturas recíprocas (directas e inversas),
también proporciona númerosas herramientas visuales que permiten la verificación
55
de los datos crudos o de campo y la obtención de coordenadas procesadas. Los
formatos de archivo de salida incluyen ASCII definido por el usuario y un formato
propio del software adecuado para la importación en QuikView y DXF. Una de las
herramientas más importantes de este módulo es la determinación del azimut por
observación directa del sol, la cual permite realizar los ajustes azimutales que junto
con el factor escalar combinado, refracción y curvatura permiten obtener datos
precisos y de alta calidad.
56
6. METODOLOGÌA
6.1. PROCESAMIENTO DATA CON QUIKCON VERSIÓN 14.3 (MAYO
2015)
6.1.1. QUIKCON
Es un módulo para cálculo de topografía convencional con diversas aplicaciones y
útil para diferentes formatos de entrada y salida, facilitando el procesamiento de
información adquirida en campo, indiferente a la marca de estación total, pero
cumpliendo unos procedimientos y configuración preestablecida.
El procesamiento de QuikCon no ha cambiado fundamentalmente desde que fué
escrito a finales de 1990, excepto para los elementos de la interfaz del usuario. Lo
que ha cambiado continuamente es la biblioteca que compone el editor del DCO.
Se mejoran las capacidades de edición y añadiendo mecanismos adicionales de
importación de observaciones crudas.
QuikCon fué escrito originalmente para ayudar a una compañía geofísica importante
que hacía mediciones recíprocas convencionales en las selvas de Suramérica. En
la actualidad, se utiliza en América del Sur, África, Sudeste Asiático, Indonesia,
México y varios lugares de EE.UU.
Ilustración 41. Quikcon Fuente: Elaboración Propia
57
Al desplegar el ícono del GPseismic MBD se encuentran los diferentes módulos del
menú que muestra la imagen.
Al dar click sobre el icono de QuikCon se despliega la siguiente pantalla:
En la pestaña General se muestra la siguiente imagen:
Ilustración 43. Pestaña general MBD Fuente: Elaboración Propia
Ilustración 42. MBD QuikCon Fuente: Elaboración Propia
58
La casilla remember menú setting se debe activar con el fin de que la configuración
permanezca para un nuevo proyecto o indefinidamente cada vez que se inicie
nuevamente el módulo de cálculo convencional.
Ilustración 44. Configurar nuevo proyecto Fuente: Elaboración Propia
Luego en la pestaña select background image da la opción para insertar una imagen de
fondo en los reportes.
59
Ilustración 45. Path for map direccionar mapas generados Fuente: Elaboración Propia.
Adicionalmente en la pestaña path for map files da la opción de direccionar el
archivo donde se almacenarán los mapas generados durante el proceso.
Las pestañas add image y add contour w/interval permitirán las opciones
mencionadas de adicionar imagen y generar el mapa de curvas de nivel en el
intervalo definido a la derecha. (para nuestro ejemplo se asignó un intervalo de 5
metros).
Continuando con la configuración se obtura la pestaña settings para desplegar la
siguiente pantalla:
60
Ilustración 46. Configuración pantalla Fuente: Elaboración Propia
En esta sección se inicia con la pestaña de processing (procesamiento)
seleccionando la pestaña izquierda que permite elegir el archivo de control (QCC)
que contiene las coordenadas y elevaciones de los puntos de arranque del
programa derivadas de la red de GPS previamente posicionada para el proyecto.
Caso contrario si selecciona la pestaña derecha en el momento del cálculo el
software le pedirá insertar las coordenadas de inicio para el procesamiento.
61
Ilustración 47. Ingreso de sistema de coordenadas Fuente: Elaboración Propia
Posteriormente para seleccionar el sistema de coordenadas se obtura la primera
pestaña de la segunda fila.
Ilustración 48. Ingreso de sistema coordenadas Fuente: Elaboración Propia
62
Las celdas Scale factor (factor escalar), Warn me (adviértame) y apply MSL adj
(ajuste por nivel medio del mar); deberán estar activados como muestra la figura.
Para visualizar las opciones de configuración según el sistema deseado se obtura
cada una de las sub pestañas a la derecha hasta seleccionar como aparece en la
siguiente imagen, que corresponde al sistema de coordenadas exigido por el IGAC
para todos los trabajos geodésicos y topográficos dentro del territorio nacional. Es
de aclarar que el sistema se deberá seleccionar dependiente de la ubicación
geográfica del proyecto cumpliendo con los parámetros exigidos por el cliente.
Ilustración 49. Parámetros para sistema de coordenadas Fuente: Elaboración Propia
El valor de Curvatura y refracción en segundos predeterminado para Colombia es
13.9 en cualquier caso.
Ilustración 50. Curvatura y Refracción
63
Las casillas:
Ilustración 51. Parámetros tabla de coordenadas Fuente: Elaboración Propia
Deberán estar activas con el fin de mostrar los ángulos horizontales, verticales,
alturas y distancias directas y reciprocas y además fijar el punto arranque en los
componentes X, Y y Z. (Este, Norte y Elevación).
Para fijar el azimut atrás o de arranque y el prorrateo de las distancias medidas atrás
y adelante (BS y FS), deberán estas activadas las pestañas que muestra la siguiente
ilustración.
Ilustración 52. Fijar azimuts Fuente: Elaboración Propia
Para la configuración de los cierres es necesario comprobar mediante ejercicio
práctico si se requiere activa compute misclosure by differencing with previous; o
dejar desactivas las tres opciones.
64
Ilustración 53. Comprobación de cierres Fuente: Elaboración Propia
El cierre especificado en ángulo horizontal y vertical será digitado y establecido
según especificaciones del cliente y tipo de trabajo. Para el ejemplo se tomaron
precisiones de 1:10000 para ambos casos y la tolerancia angular de 15 segundos,
pero para los trabajos de topografía convencional se podrá establecer en 20
segundos.
Ilustración 54. Cierres de ángulos horizontales y verticales. Fuente: Elaboración Propia
Las casillas que a continuación se muestran deberán estar señalizadas como
aparece en la siguiente imagen: Es necesario realizar ejercicios de comprobación.
Ilustración 55. Comprobación azimut Fuente: Elaboración Propia
Es importante anotar que en la parte inferior deberá aparecer el sistema de
coordenadas elegido, el factor de escala, el día juliano, el número de puntos
cargados en el archivo, coordenadas del cursor y la ruta de almacenamiento de los
mapas.
Display:
Al obturar la pestaña Display se observa la siguiente pantalla:
65
Ilustración 56. Columnas para reportes de Calculo Fuente: Elaboración Propia
Donde se podrá seleccionar aleatoriamente las columnas que se verán en el reporte
de cálculo, y en la parte inferior se seleccionarán los elementos necesarios para
graficar.
Al activar la pestaña interactive de miscellaneous no se deberá activar ninguna de
las casillas que corresponden al ajuste dentro del procesamiento en forma
automática.
Ilustración 57. Interactive Miscellaneous ajuste dentro del procesamiento: Fuente Elaboración Propia
66
En la pestaña Export se encuentra la casilla general donde se digitarán aquellos
caracteres que deben ser excluidos del procesamiento.
Ilustración 58. Caracteres excluidos del procesamiento Fuente: Elaboración Propia
Adicionalmente deberán estar activas las siguientes pestañas que muestra el
gráfico.
Ilustración 59. Activación de ventanas Fuente: Elaboración Propia
67
FLUJO DE INFORMACIÓN PARA EL PROCESAMIENTO CONVENCIONAL
EN QUIKCON
Ilustración 60. Diagrama de flujo Procesamiento Fuente: GPSeismic
COMO CARGAR EL ARCHIVO CRUDO AL QUIKCON
En la barra de herramientas se selecciona la pestaña survey tools, y dentro de esta
opción se selecciona data collector observations editor
Ilustración 61. Cargar crudo Fuente: Elaboración Propia
68
Al desplegar esta pestaña activa la pantalla de trabajo DCO editor:
Ilustración 62. Pantalla DCO Fuente: Elaboración Propia
En la opción file se selecciona import file type; ahí se encuentra un submenú con
los diferentes tipos de formatos a elegir según la estación y metodología de la
empresa que ha creado su propio procedimiento y modelo de trabajo. De acuerdo
al procedimiento requerido por la mayoría de los colectores el formato más utilizado
en el mercado es el método de Schultz (. RAW y .RW5) el cual también
implementaremos.
NOTA: Es importante aclarar que los archivos crudos deben estar asociados al
ejecutable de quikcon.
69
Ilustración 63. Importación archivos RAW. Fuente: Elaboración Propia
Una vez seleccionado el tipo de formato se ingresa a la pestaña import file type
selected y ahí se direcciona el archivo crudo RW5; para el ejercicio este archivo se
encuentra en Documentos, archivo ejercicio quikcon, se selecciona el archivo RW5
y visualiza los datos de campo. Adicionalmente es necesario tener en cuenta la
activación y rangos de las opciones tal como se encuentran a la izquierda de la
figura y en configuración de miscellaneous en la opción TDS inserta los parámetros
para que el archivo sea reconocido en su punto de arranque y vista atrás como se
muestra a continuación
Ilustración 64. Parámetros para desarrollo de archivos. Fuente: Elaboración Propia
70
Una vez realizadas las respectivas configuraciones se entra al archivo RW5 y se
visualiza el archivo crudo.
Ilustración 65. Visualización de crudos Fuente: Elaboración Propia
Con el archivo ya visualizado hay que realizar varios pasos para realizar el control
de la calidad de la información y asegurar resultados óptimos.
1. Computar los splits (promediar) de ángulos, alturas y distancias tanto en
lecturas atrás como adelante. Una vez se active este icono aparecerán los
diferenciales de las respectivas casillas indicando con color rojo cuando
estén fuera de rango:
71
Ilustración 66. Promediar ángulos, alturas y distancias. Fuente: Elaboración Propia
Ya en el archivo de trabajo se selecciona en la columna setupid la primera fila del
archivo que corresponde al nombre del punto atrás de la armada de inicio del trabajo
con el fin de especificar el nombre asignado de la estación, y con botón derecho se
da la opción de find/replace con el fin de cambiar el descriptor asignado en campo
por el nombre verdadero.
Ilustración 67. Reemplazo de códigos. Fuente: Elaboración Propia
72
Al seleccionar esta opción se despliega otra pestaña donde se específica el nombre
que aparece en el archivo y como se desea que se renombre esa estación en todos
los campos relacionados.
Ilustración 68. Especificación de códigos. Fuente: Elaboración Propia
Para el ejercicio en la primera fila el código que se le había asignado en el colector,
o estación era de 600 al punto atrás(BS) y se le reemplazo por un punto de una
poligonal ajustada o un vértice certificado en X, Y y Z como punto atrás llamado
R220LP158+3. De igual manera se procede para reemplazar el nombre del punto
601 por R220LP160+30 como punto de armada del equipo.
Adicionalmente es necesario activar en la pestaña de errores y verificar en cada una
de las sub pestañas (errors, Dup Id, Dup Cd y Fwd diff) los valores que se
encuentran fuera de tolerancia con el fin de realizar las respectivas correcciones si
es necesario consultar con las notas de campo o realizar los respectivos chequeos
en campo. Una vez realizadas estas observaciones el archivo resultante es:
73
Ilustración 69. Datos procesados. Fuente: Elaboración Propia
Una vez verificado el archivo y realizados los cambios se procede a salvarlo y
archivarlo. Sobre este se deberá seguir agregando los diferentes datos de los días
posteriores si da lugar, para lo cual se deberá pegar el archivo nuevo con el
existente teniendo en cuenta los últimos códigos de armada y vista adelante, que
deberán ser coincidentes con el primero de estación y vista atrás del nuevo trabajo.
El procedimiento de pegado de archivos es el siguiente:
Se abre el último trabajo o archivo del día RAW, al cual se le realizará el control de
calidad anteriormente descrito, teniendo en cuenta que el código de la primera
armada que aparece como TO hay que cambiarlo a IP como muestra la figura y es
aconsejable crear el DCO de cada RAW o RW5 conservando el nombre original
presionando el icono Save DCO file.
74
Ilustración 70. Cambio de código Fuente: Elaboración Propia
Para salvar el archivo DCO diario
Ilustración 71. Consolidado de guardado Fuente: Elaboración Propia
Para pegar y salvar los DCO de diferentes días
Ilustración 72. Guardado de archivo Fuente: Elaboración Propia
Una vez se ha pegado y salvado el DCO se cierra el archivo y se vuelve abrir con
el fin de trabajar en el archivo ya pegado, modificado y completo.
75
Ilustración 73. DCO completo Fuente: Elaboración Propia
Como se observa en la figura el archivo ya pegado y depurador aparece con el
nombre completo del punto de vista atrás, al igual que el nombre de la primera
armada. Por ser la primera armada su descriptor es TO; de ahí para adelante para
todas las armadas su descriptor será IP, el punto atrás BS, los detalles RP y la
armada adelante o cambio FS.
Antes de realizar el archivo de control QCC, o cabeza de cálculo donde se
especifican los nombres iguales a los que se digitaron en el archivo DCO para los
cambios de armada y vista atrás, al igual que sus tres componentes X,Y, Z y Azimut;
es necesario verificar que los códigos de los puntos de armada, vista atrás, vista
adelante y detalles no se repitan; de ser así serán detectados por el test de errores
que se ejecutará posteriormente, donde se deberá cambiar el descriptor de cada
punto duplicado con el fin que el software los diferencie y asigne sus respectivas
coordenadas.
Para modificar el descriptor de punto duplicado se debe ir a la opción edit
desplegando esta pestaña y seleccionando el icono find/replace (buscar y
reemplazar).
76
Ilustración 74. Modificación de puntos duplicados. Fuente: Elaboración Propia
COMO CREAR ARCHIVOS DE CONTROL (QCC)
Ya generado el archivo final DCO el paso a seguir es crear el archivo de control
QCC, para lo cual se seleccionará desde la pestaña tools la opción control station
manager o desde el icono que aparece en la barra de herramientas a la derecha de
la pantalla.
Ilustración 75. Archivo de control QCC. Fuente: Elaboración Propia
Al seleccionar cualquiera de estas dos opciones se despliega la siguiente pantalla
donde se procederá a digitar Estación, coordenadas X,Y,Z y Azimut (solar), objeto
de referencia(RO) y comentario; insertando las filas necesarias (desde Edit, Append
Row(s) para almacenar esta información. En el ejercicio se insertaron 10 filas.
Ilustración 76. Introducir coordenadas X, Y, Z. Fuente: Elaboración Propia
77
Una vez digitada la información:
En la primera fila datos del punto o vistas atrás
En la segunda fila datos punto de armada
Tercera, cuarta, quinta…. Datos de cada una de las solares que ajustarán el trabajo
por azimut observación directa del sol, activando las casillas correspondientes a Fix
XY, Fix H y Fix Az; finalizando en las filas siguientes con las el nombre, coordenadas
y azimut de los puntos de cierre o de control, como se muestra en la figura:
Ilustración 77. Información de cada una de las filas Fuente: Elaboración Propia
NOTA: Conociendo las coordenadas de dos puntos el software permite
calcular el azimut entre estos, posicionándose sobre la fila en el sentido de
observación y presionando la flecha azul, con el fin que estos datos ocupen
cada una de las casillas existentes en la parte superior de la pantalla.
Una vez diligenciado el formato QCC se procede a salvar y almacenar el archivo
con el nombre y dirección deseado; desplegando la pestaña File y seleccionando la
opción Save QCC File, y se cierra esta pantalla.
78
Ilustración 78. Guardado de archivo Fuente: Elaboración Propia
Nuevamente en la pantalla de DCO Editor se debe verificar el nombre del archivo
que se está trabajando, y se elige el archivo de control QCC que se utilizará
posteriormente. Generalmente tiene el mismo nombre del DCO, pero con diferente
extensión.
Ilustración 79. Archivo extensión QCC. Fuente: Elaboración Propia
En este estado solo resta crear el archivo QCN (control de calidad de las Notas)
para generar los componentes X, Y y Z de las observaciones. Para lo cual se obtura
la pestaña File y se selecciona la opción Save QCN; aquí se direccionará a la
carpeta de almacenamiento del trabajo.
79
Ilustración 80. Archivo QCN. Fuente: Elaboración Propia
Ilustración 81. Guardado archivo QCN. Fuente: Elaboración Propia
Ya almacenado el archivo se cierra, y a la pregunta en display se selecciona YES,
quedando así creado el QCN y visualizando el menú principal del módulo Quikcon.
En ésta pantalla se despliega la pestaña file y se selecciona la opción Open QCN
donde se elige el QCN que se desee abrir. Al seleccionar el QCN se visualizan las
coordenadas de los puntos de armada y detalles según se seleccionen las
diferentes alternativas que tiene el software en la pestaña Export.
80
Ilustración 82. Cargando el archivo QCN. Fuente: Elaboración Propia
Ilustración 83. Archivo QCN. Fuente: Elaboración Propia
81
Ilustración 84. Datos QCN. Fuente: Elaboración Propia
Estos datos obtenidos se encuentran sin ajuste en Azimut y coordenadas, el
software permite hacerlos activando los iconos de la barra de herramientas en la
parte superior. La flecha verde para promediar el azimut, botón azul (para fijar
coordenadas) y el verde (para realizar el ajuste).
Ilustración 85. Promedio azimut. Fuente: Elaboración Propia
Ilustración 86. Fijar coordenadas. Fuente: Elaboración Propia
82
Ilustración 87. Realizar ajustes Fuente: Elaboración Propia
Con la información desplegada se podrá crear un reporte estándar presionando el
botón Custom:
Ilustración 88. Botón Custom Fuente: Elaboración Propia
Ilustración 89. Reporte estándar Fuente: Elaboración Propia
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En esta imagen se hará click sobre el icono que representa un ojo el cual permite
una vista rápida de los 100 primeros records de los elementos seleccionados, pero
al momento de salvar el archivo se almacenará la totalidad si es mayor de 100.
Otra forma de generar el reporte es presionando el botón format donde se
encuentran otras opciones dentro de ellas Excel, delimitado por comas, delimitado
por tabs, columnas fijas entre otros.
Ilustración 90. Formato csv delimitado por comas Fuente: Elaboración Propia
Para generar el archivo CVX (Archivo de transferencia al Quikview) para hacer la
comparación con el preplot definido con anterioridad cuando se trata de replanteos.
Ilustración 91. Generación archivo CVX Fuente: Elaboración Propia
84
Dentro del mismo menú y bajo la pestaña Quikview se genera este archivo de
enlace inmediato al módulo Quikview y desplegando la opción de almacenamiento
de la información.
Ilustración 92. Archivo CVX Fuente: Elaboración Propia
Al seleccionar la pestaña guardar se despliega la pantalla donde se verificará el
sistema de coordenadas en el cual se está trabajando o en el que se desea guardar
y se obtura el botón ok, para visualizar el graficado del módulo Quikview
seleccionado la opción point ID, ok y Done. Para el ejercicio se obtuvo:
Ilustración 93. Visualización de puntos levantados Fuente: Elaboración Propia
85
Estos puntos aparecen en amarillo debido a que no ha configurado un archivo
preplot o archivo de comparación. Caso contrario se vería de color verde.
6.1.2. METODOLOGÍAS PARA LA DETERMINACIÓN DEL AZIMUT
GEOGRÁFICO
El método utilizado para determinar el azimut geográfico por observaciones solares
fue el Observacional, y a partir de los datos obtenidos se utilizó los siguientes
procedimientos analíticos para su obtención.
6.1.3. MÉTODO CONVENCIONAL
Denominamos así al método para determinar el azimut del sol, en el cual se conoce
de antemano las coordenadas geográficas del lugar de observación con una
aproximación de ±30´´, para ello se deben efectuar las visuales al astro como
mínimo en 10 sets, pero no necesariamente consecutivas.
Teniendo en cuenta la ilustración No 93 formulamos las ecuaciones siguientes:
Ecuación 2. Método Convencional
En la que: 2S= h + i + ñ
Con éstas tres expresiones se calcula Z´ y por ende «Z» (Santos, 1992).
86
6.1.4. MÉTODO DEL ÁNGULO HORARIO
Este método requiere que se conozca de antemano las coordenadas geográficas
del punto topográfico; es decir la latitud (i) y longitud (l) con la precisión necesaria
para obtener la dirección del meridiano.
La característica de este método es que sólo utiliza como dato del proceso de
observación a los astros; el tiempo en el instante en que el astro es tangente a los
hilos reticulares. El número de sets a efectuarse es semejante a los métodos
anteriores, es decir 10 sets.
Con el tiempo de observación al astro, se obtiene el Tiempo Universal y el Tiempo
Sideral; a partir de los cuales se obtienen las coordenadas ecuatoriales del astro en
el instante de la visual apoyado en el Almanaque Astronómico, así como el ángulo
horario que hace el astro en ese instante; teniendo en cuenta:
Ilustración 94. Triangulo Astronómico Fuente: GPSeismic
87
Dadas las ecuaciones:
Ecuación 3. Ecuación de Angulo horario
Remplazando (1) y (3) en (2).
Ecuación 4. Corrección de Angulo horario
6.1.5. AZIMUT DE UNA DIRECCIÓN
El azimut de una línea cualquiera es el ángulo que forma el meridiano del lugar con
el plano vertical que contiene dicha línea, (ilustración 94).
88
Si consideramos las proyecciones de los planos verticales sobre el horizonte
astronómico del observador, definimos al azimut de una línea o dirección como “el
ángulo horizontal que forma el plano del meridiano (o la línea meridiana Norte–Sur)
y el plano vertical que contiene a la línea de una dirección considerada”. La dirección
considerada puede materializarse mediante un punto formando un alineamiento con
el punto donde se encuentra el equipo posicionado.
Ilustración 95. Acimut de una dirección de mira Fuente: GPSeismic
El punto elegido como observado debe ser fijo, lejano y muy puntual al cual se le
conoce su azimut teórico. Por lo general se toman como punto de armada y punto
observado (mira) dos puntos pertenecientes a la poligonal principal del proyecto.
Sea el punto O la posición de un observador con coordenadas geográficas latitud y
longitud o E, N conocidas, (ilustración 95), se definen sobre el plano horizontal los
siguientes elementos:
89
Ilustración 96. Azimut de la mira AM Fuente: GPSeismic
Mira = dirección hacia un punto fijo alejado y observado.
S = dirección de un astro cualquiera. (sol)
Lo = origen de las lecturas horizontales del instrumento (valor de cero grados en el
círculo graduado preferiblemente).
AM = azimut de la mira. Dirección que deseamos conocer.
A = azimut calculado a través de las observaciones del astro S.
Ls = ángulo horizontal medido del astro S.
LM = ángulo horizontal medido a la mira.
De la (Figura 1) puede deducirse la siguiente expresión:
AM – A = LM – Ls
AM = A + (LM – Ls) (1)
Analizando la ecuación (1) notamos que el problema consiste en hallar el azimut de
cálculo A del astro observado. Para obtener A, trabajamos sobre el triángulo de
posición, (ilustación 96):
90
Ilustración 97. Triangulo de posición. Fuente: GPSeismic
Aplicando el teorema del coseno:
cos (90 - ) = cos (90 - ) cos Z + sen (90 - ) sen Z cos ( - A)
sen = sen cos Z + cos sen Z (-cos A)
sen = sen cos Z – cos sen Z cos A
Finalmente:
𝑐𝑜𝑠𝐴 = (𝑠𝑒𝑛𝜑𝑐𝑜𝑠𝑍 − 𝑠𝑒𝑛𝛿)/(𝑐𝑜𝑠𝜑𝑠𝑒𝑛𝑍)
En la ecuación anterior se tiene que 𝜑 es la latitud del lugar de observación (se
supone conocida al menos aproximadamente), es la declinación del astro
extraída de un catálogo o efemérides, interpolada para la fecha y hora de
observación y, Z es la distancia cenital medida con el instrumento (corregida por
refracción y paralaje). Como vemos, podemos conocer A midiendo solamente
distancias cenitales. Con el valor calculado de A lo introducimos en la ecuación para
obtener el azimut de la mira AM buscado.
91
Resumiendo, a través de la observación de un astro podemos calcular el azimut de
una dirección cualquiera (AM). Este valor nos servirá para materializar la dirección
de la línea meridiana en el punto de estacionamiento y, por lo tanto, conocer la
posición del punto Sur, origen del sistema de coordenadas horizontal.
6.1.6. AZIMUT DE UNA DIRECCIÓN POR MEDIO DE OBSERVACIONES DEL
SOL
No siendo el Sol un elemento puntual (ocupa aproximadamente medio grado en el
retículo del equipo), se deberá observar en forma doble simultánea “tangencial” sus
bordes con los hilos vertical y horizontal
Ilustración 98. Bisección del sol en dos cuadrantes simétricos
Como se muestra en la figura el sol es tangencial con los hilos vertical y horizontal
en el cuadrante I (noroccidental del retículo), al igual que tangencial con el hilo
horizontal pero aproximado tangencial con el hilo vertical en el cuadrante III.
El objetivo principal es realizar lecturas en posición directa del equipo mínimo cuatro
en el cuadrante I o II y posteriormente realizar el mismo número de lecturas en
posición inversa del equipo en los cuadrantes II o IV.
92
Es importante aclarar que si se realizan las lecturas con el equipo en posición directa
en el cuadrante uno (I), las lecturas en posición inversa del equipo se deberán
realizar en el cuadrante tres (III); de igual manera si se realizan las lecturas en
posición directa del equipo en el cuadrante dos (II); las lecturas en posición inversa
del equipo deberán realizarse el cuadrante cuatro (IV), esto buscando que al realizar
el proceso de cálculo matemático de los promedios el sol quede perfectamente
centrado en los hilos del retículo.
Se recomienda utilizar los cuadrantes II y IV para la observación solar ya que en
estos cuadrantes se puede realizar la tangencia perfecta del sol con los hilos vertical
y horizontal tanto en posición directa como en posición inversa; no siendo así en los
cuadrantes en posición inversa del equipo cuando se utilizan los cuadrantes I y III.
6.1.7. PROCEDIMIENTO DE TOMA DE DATOS EN CAMPO
El procedimiento para llevar a cabo las prácticas de las observaciones solares,
utilizando una estación total provista de un filtro solar ubicado en la parte frontal del
lente es la siguiente:
Posicionamiento armada y nivelada de la estación en un punto de coordenadas conocidas.
Ubicación del prisma con bípode en el punto inmediatamente anterior de la poligonal donde se encuentra posicionada la estación. Es importante aclarar que previo a esto, tanto el equipo como el bastón deben haber sido sometidos a calibración para evitar errores.
En posición directa se hace lectura del valor angular entre el punto de armada y el punto donde se encuentra armado el prisma (preferiblemente en ceros). Posterior a esto y con el filtro solar puesto se procede a realizar la lectura de los ángulos horizontal y vertical justo en el momento en el que el sol sea tangencial a juntos hilos de manera simultánea y en ese mismo instante se debe tomar el tiempo en horas, minutos y segundos. Vale la pena recomendar calibrar el reloj con el tiempo universal para minimizar errores. En ese momento se ha tomado la primera lectura en posición directa en el cuadrante elegido (I o II). Este mismo procedimiento se repite por lo menos cuatro veces en forma directa diligenciando la cartera de campo con los datos obtenidos en cada lectura.
De igual manera se procede para la lectura de los datos en posición inversa
del equipo siendo estas lecturas en los cuadrantes III, si las lecturas directas
93
se realizaron en el cuadrante I y IV si las lecturas directas se realizaron en el
cuadrante II. Se recomienda realizar la toma de datos en el cuadrante II para
los datos directos y en el cuadrante IV para los datos en posición Inversa.
Una vez realizadas las ocho lecturas (cuatro directas y cuatro inversas) se gira la estación se le quita el filtro solar y se toma la lectura angular inversa al punto donde se encuentra armado el prisma. Todo este proceso es el que se conoce como una observación solar compuesta.
Para la determinación del azimut solar de un alineamiento se hace necesario
realizar tres solares compuestas. La duración de una observación solar compuesta
no debe ser superior a los 5 minutos.
6.1.8. PLANILLA DE OBSERVACIÓN SOLAR EN CAMPO
A continuación, se presenta un ejemplo de la cartera de campo y su
diligenciamiento:
Ilustración 99. Formato cartera de campo observación solar
AZIMUT POR ALTURA ABSOLUTA DEL SOL
Archivo:
Topógrafo : REINALDO CORREDOR Est. Total S/N: LG21222 Cliente :
Estación : GPS MA06 Punto visado: SAZ MA06 Línea :
Este : P.V. Directo : 0 0 0 Proyecto :
Norte : P.V. Inverso : 180 0 6
Elevación : Distancia Fecha
Temperatura
Azimut de campo 2
Azimut Final: 4 5 N
SERIE TIEMPO ( 24 hrs.) HORIZONTAL VERTICAL cuadrant e
HH MM SS ° ' " ° ' "
1 14 49 34 320 38 20 44 28 52
2 14 50 26 320 42 21 44 41 55
3 14 51 10 320 45 18 44 52 38
4 14 51 44 320 47 37 45 0 47
5 14 52 41 141 37 26 315 17 34
6 14 53 23 141 40 23 315 7 38
7 14 54 2 141 42 50 314 58 11
8 14 54 57 141 44 35 314 50 45
CALCULO:
----------------------------------
948503.417
1057977.833
358.215
25°C
298°11' 25''
INTEROIL
MAPACHE 3D
3/10/2009
ESQUEMA
D
IRE
CT
OIN
VE
RS
O
298° 11' 42.40'' DESVIACION 6''
94
La declinación del Sol debe emplearse en la fórmula (2) interpolada para el día y la
hora promedio de la observación.
6.1.9. CÁLCULO DE LA DISTANCIA CENITAL
La distancia cenital leída, que denotaremos con Z´, es la lectura vertical leída (Lv)
compensada por el error de índice ( ): Z´= Lv . A partir de esta medida leída,
podemos calcular la distancia cenital verdadera (Z), afectándola de las siguientes
correcciones:
Z = Z´ + Ro – p
dónde: Z´ es la distancia cenital leída.
Ro es la refracción. Se calcula como Ro = Rn (1+A) (1+B), donde a su vez Rn
es la refracción normal (Rn = 60”.4 tg Z´), A es un coeficiente en función de la
temperatura y B es un coeficiente en función de la presión atmosférica en mm de
Hg.
p es la paralaje anual del Sol. Se calcula como p = po sen Z´, donde po es la
paralaje normal y vale 8”.8.
Los valores de A y B tabulados son los siguientes:
95
Tabla 3. Valores para A y B en relación a la temperatura y presión
A continuación, se realizará un ejemplo práctico con una observación solar realizada
el 18 de septiembre de 2013:
Ilustración 100. Formato de cartera de campo observación solar 2013
96
La planilla de cálculo a continuación nos permite organizar la reducción de las
observaciones.
Ilustración 101. Formato cartera de cálculo observación solar 2013
97
6.1.1.1. PROMEDIOS
Promedio 1 = (Pareja 1 + Pareja 6) / 2
Promedio 2 = (Pareja 2 + Pareja 5) / 2
Promedio 3 = (Pareja 3 + Pareja 4) / 2
Promedio final = (Promedio 1 + Promedio 2 + Promedio 3) / 3
6.1.1.2. RESIDUOS
V1 = Promedio final – Promedio 1
V2 = Promedio final – Promedio 2
V3 = Promedio final – Promedio 3
6.1.1.3. ERROR CUADRÁTICO MEDIO
𝜺𝒄𝒎 = √𝚬𝑽𝒊
𝒏(𝒏 − 𝟏)
Donde n es el número de parejas.
6.2. CÁLCULO DE OBSERVACIONES SOLARES
Esta opción permite ajustar un trabajo en Azimut, mediante la observación directa
del sol, la cual al ser sometida al módulo Display sunshot utility (utilidades de
observaciones solares) ubicado en la pestaña survey tools del módulo quikcon,
calcula los datos obtenidos en campo entre dos puntos sucesivos de una poligonal
dando como resultado el azimut real entre estos dos puntos, el cual al ser
98
comparado con el azimut de arrastre en este vector arroja diferenciales positivos o
negativos que son el error azimutal acumulado hasta este vector. Para efectos de
ajuste de la poligonal en azimut en este vector se debe remplazar el azimut que se
trae por al azimut resultado de la observación solar.
Ilustración 102. Observación solar Fuente: Elaboración Propia
Una vez activado este botón se despliega la siguiente pantalla, la cual hay que
diligenciar en su totalidad como se explicará a continuación.
Ilustración 103. Plantilla de observación solar Fuente: Elaboración Propia
99
En este formato en la pestaña file se encuentran las siguientes opciones:
Ilustración 104. Opciones observación solar Fuente: Elaboración Propia
Compute: Esta opción realiza el cálculo de los datos insertados.
Compute convergece only: Calcular la convergencia meridional únicamente.
Select coordinate system: Selección del sistema de coordenadas. Es
necesario verificar esta configuración que debe coincidir con el sistema
configurado en el proyecto. Para el ejercicio se seleccionó:
Ilustración 105. Parámetros geográficos Fuente: Elaboración Propia
Save report: Salvar el reporte en formato TXT
Save SST: salvar el reporte en formato de SST
Export CSV: Exportar el archivo CSV
Append grid azimuth to QCC: Agregar azimut al archivo QCC directamente
Append grid Azimuth to clipboard: Agregar azimut de cuadrícula al
portapapeles.
Retrieve from SST: Recuperación de SST.
100
Retrieve from CHE: Recuperación de CHE.
Retrieve from SOL: Recuperación de SOL.
Retrieve from Elnusa SDR 332, al igual que los formatos siguientes es la
recuperación de los diferentes formatos de la solar según la empresa.
Load test observations: Observaciones de prueba de carga, borra las líneas
diligenciadas menos la primera.
En la pestaña Edit se encuentran las opciones:
Ilustración 106. Opciones pestaña Edit Fuente: Elaboración Propia
Copy Ctrl-C: la opción de cortar celdas o líneas completas
Paste Ctrl-V: La opción de pegar celdas o líneas
Cut Ctrl-X: La opción de cortar celdas o líneas
Chage Selected Cell Values to: Cambiar valores de celdas seleccionadas a:
En la pestaña Preferences:
Ilustración 107. Opciones pestaña preferencia Fuente: Elaboración propia
Auto-Resize columns: Redimensionamiento automático de columnas,
Chage Font: Cambio de fuente.
Clear all Observations In Spreadsheet: Borrar todas las observaciones en
las hojas de cálculo.
En el botón Compute se puede realizar el cálculo de la solar una vez se ha
diligenciado la totalidad del formato.
101
Ilustración 108. Calculo observación solar Fuente: Elaboración Propia
El software presenta una opción de abrir los archivos más usados recientemente
utilizando el botón de flecha azul como muestra la figura. Al activar esta opción sube
o carga en el software el último solar calculada, pero al obturar la flecha en la parte
derecha despliega el listado de las últimas solares utilizadas haciendo más fácil
recuperar y cargar información para recalculo.
Ilustración 109. Carga de archivos solares Fuente: Elaboración Propia
Dentro de la misma barra de herramientas de cálculo de solares se presentan otras
opciones como abrir un archivo SST direccionándolo directamente desde la carpeta
obturando el botón de la carpeta amarilla, Salvar archivo en formato SST File con el
botón del disquete azul, Salvar archivo en formato TXT con el botón de disquete
negro y crear un archivo de informe cuando se crea un archivo SST, activando esta
opción como se muestra en la siguiente figura.
Ilustración 110. Creación archivo SST. Fuente: Elaboración Propia
Para cargar directamente desde un archivo el punto de toma de la solar se activa
con el botón central como muestra la figura para direccionar desde allí el sitio y
archivo deseado:
102
Ilustración 111. Cargar punto de toma solar Fuente: Elaboración Propia
Una vez activada esta opción despliega la pantalla para seleccionar el archivo que
se desea abrir y se da la opción abrir.
Ilustración 112. Archivo QCC Fuente: Elaboración Propia
Con el botón derecho se despliega la solar específica y las coordenadas existentes
en este archivo QCC y con al activar el botón de los puntos automáticamente sube
las coordenadas planas X y Y correspondientes al punto de armada de la solar como
muestra la figura.
Ilustración 113. Coordenadas X, Y punto armada Fuente: Elaboración Propia
103
Los datos de Latitud y longitud no son necesarios ya que previamente se ha
seleccionado el sistema de coordenadas del proyecto. Para el caso específico de
Colombia el sistema es MAGNA; en sus diferentes orígenes:
El grupo o group siempre será Colombia
Sistema o System:
Bogotá magna.
Este central Magna.
Este Este magna.
Oeste central magna.
Oeste Oeste magna.
Datum: WGS 84
Linear Unit: Unidades lineales en metros.
La opción de el botón Use grid coordinates se activará con el fin que el proceso de
cálculo se realice con los parámetros del sistema de coordenadas previamente
seleccionado y los cuadrantes de observación siempre serán cruzados N y W ò S y
E, como se muestra en la figura.
Ilustración 114. Grilla de coordenadas Fuente: Elaboración Propia
Igualmente, para inserción de los datos del punto visado o punto con el cual se
calculará el azimut entre el punto de armada y el observado se procede:
Ilustración 115. Cálculo de azimut Fuente: Elaboración Propia
104
RO station: Observación radial a una estación ò punto visado; se recomienda que
la observación solar se realice entre estaciones de una poligonal principal de un
proyecto.
Name: El nombre de la estación visada o punto atrás.
Azimut (DD MM SS): Será el valor angular del retículo del equipo con el cual se
inicia la observación. No necesariamente deberá ser el valor del azimut calculado
hasta ese momento entre esas dos estaciones. Para el ejercicio se tomó un valor
angular de Cero grados, cero minutos y cero segundos; ésta lectura será la primera
en realizarse dentro de la observación.
Azimut Of Face Turn: Corresponde al valor del Azimut inverso y será la última lectura
que se realizará dentro de la observación. Para el ejercicio el valor angular fué de
179º 59’ 51” como se muestra en la figura anterior.
Dentro de la configuración del módulo de cálculo de observaciones solares se debe
tener en cuenta la fecha y hora de observación ya que la posición de la tierra
referente a la posición del sol es única en cada instante de tiempo dentro de su
efemérides o recorrido orbital. Si la observación se realiza en una fecha y hora
determinada se podrá obtener el azimut astronómico real de un vector por elevación
absoluta del sol. Por tal razón se deberá sincronizar el reloj con la hora universal
con precisión al segundo y teniendo en cuenta la diferencia de uso horario. Para el
caso de Colombia el huso horario ésta retrasado cinco horas con relación al
meridiano de Greenwich.
Es así que teniendo esta información (ángulos verticales, ángulos horizontales y
hora exacta de cada lectura), se podrá calcular el valor del azimut astronómico del
vector.
En la casilla:
Date/ time: se insertará la fecha de toma de la observación o se selecciona la fecha
exacta (día, mes y año) presionando el botón de selección de estos parámetros y
con el botón a la derecha se fijará esta fecha seleccionada como se muestra en la
figura.
105
Ilustración 116. Dato de tiempo Fuente: Elaboración Propia
Si la toma de la observación se realizó el mismo día del cálculo se seleccionará la
casilla de la parte inferior de color azul “Hoy “e igualmente se fijará esta fecha con
el botón a la derecha colocando automáticamente el día Juliano y el año como se
muestra en la figura anterior.
Ilustración 117. Día Juliano Fuente: Elaboración Propia
Como se mencionó anteriormente es necesario fijar el huso horario para lo cual en
la casilla Local/UT1 Offset (HH MM SS) se colocará el huso horario para el país que
corresponda. Para el caso de Colombia son 5 horas y (-) por estar al occidente del
meridiano de Greenwich; y por la misma razón se seleccionará la opción subtract
this from observation times for UT. Para bloquear ésta configuración se activará la
casilla Lock como se muestra en la siguiente imagen.
106
Para obtener el valor de la convergencia del sitio donde se realiza la observación
solar, se toma ésta información al realizar la transformación de las coordenadas
planas a geográficas o viceversa en la utilidad geodetic utilities conversión
calculator.
Ilustración 118. Transformación de coordenadas Fuente: Elaboración Propia
Ilustración 119. Valor de convergencia Fuente: Elaboración Propia
107
Ilustración 120. Convergencia Fuente: Elaboración Propia
Adicionalmente la presión y temperatura se deben conocer o leerlas mediante el
uso de las tablas. De igual manera los botones de pressure, grados centígrados y
corrección por paralaje y refracción deberán estar activados como se ilustra.
Ilustración 121. Datos de temperatura y presión Fuente: Elaboración Propia
108
Ilustración 122. Presión atmosférica según latitud. Fuente: Elaboración Propia
109
Ilustración 123. Observación por altitud Fuente: Elaboración Propia
El método utilizado para el cálculo de la observación es por altitud y se deberá
especificar los cuadrantes elegidos por el topógrafo en campo para la observación
(2 – 4, ò 1 – 3), en las posiciones directa e inversa. Generalmente una observación
solar consta de 8 lecturas (4 directas y 4 inversas) y se deberán activar las casillas
correspondientes ok, adicionalmente las 4 últimas casillas FT (inversas).
Ilustración 124. Observaciones Solares Fuente: Elaboración Propia
110
Una vez digitada la información en cada uno de los campos (hora minutos y
segundos, grados, minutos y segundos en horizontal, grados minutos y segundos
en vertical) se procede a presionar la opción de compute representada por el icono
del sol en la parte superior izquierda, para obtener el grid azimuth o azimut de
cuadrícula habiendo realizado previamente el control de calidad de cada una de las
lecturas sin encontrar diferencias mayores a 12 segundos entre lecturas.
Ilustración 125. Control de calidad de lectura Fuente: Elaboración Propia
Éste valor obtenido será el azimut corregido del vector donde se realizó la
observación y se podrá realizar el ajuste azimutal de la poligonal hasta ese vector.
Si ya se tiene el proyecto terminado igualmente se podrán realizar observaciones
solares en distintos vectores o sectores de la poligonal con el fin de distribuir el error
azimutal mejorando la calidad del proceso.
6.3. MÓDULO QUIKLOAD
QuikLoad es un módulo de reconocimiento de archivos robustos; calcula o importa
puntos de replanteo en coordenadas de cuadrícula (planas) y los transforma en
coordenadas geográficas WGS84. QuikLoad proporciona varias opciones para que
111
el usuario elija todos o parte de los puntos de replanteo para ser enviados o
trasmitidos al colector de datos del rover o estación total. Éste módulo también
proporciona al usuario la capacidad de crear archivos DXF de los puntos de
replanteo u otros datos de coordenadas, convertir archivos de datos ASCII de un
formato de registro a otro y convertir registros de formato de cuadrícula a formato
de coordenadas geográficas (latitud, longitud). También se utiliza para almacenar
en una base de datos coordenadas de cuadrícula (planas) y transformaciones. Las
imágenes ráster se pueden registrar y mostrar en segundo plano. Una utilidad de
imagen especial puede alterar las imágenes. Estas modificaciones incluyen rotación
y recorte.
Para ingresar al módulo QuikLoad al igual que los otros módulos se procede a
desplegar el menú principal del icono ubicado en la barra de herramientas inferior
de la pantalla costado derecho, seleccionando el módulo con doble clic botón
izquierdo del mouse.
Ilustración 126. Módulo QuikLoad Fuente: Elaboración Propia
Una vez seleccionado el módulo, se despliega el menú principal donde cada botón
despliega un sub menú con diferentes opciones, como se muestra a continuación.
112
Ilustración 127. Barra de Herramientas. Fuente: Elaboración Propia
En el botón File se encuentran las siguientes herramientas
Open Imput File: Abrir archivo para ejecutar; ésta opción también se puede activar
con Ctrl +l. generalmente lo que se busca desplegar es un archivo de coordenadas
para visualizarlo gráficamente en un archivo QLD propio de este módulo (Quikload)
como se muestra en la ilustración.
Ilustración 128. Herramientas File Fuente: Elaboración Propia
113
Cada uno de los puntos rojos tiene coordenadas X, Y dentro del diseño y son los
que el topógrafo deberá localizar en el terreno. De igual manera esta opción
permitirá crear un archivo QLD, partiendo de un archivo plano de Excel o de
cualquier editor. Con el fin de generar archivos de control de la localización y obtener
los diferenciales o comparativos de las coordenadas de diseño Vs coordenadas de
los puntos localizados. Luego de visualizar el archivo de control desde allí se podrá
generar otros archivos como CSV, JOB, DC, o SDR dependiendo la necesidad o el
requerimiento aplicando la opción Créate Upload File (crear archivos de carga). Con
estos archivos se alimentan los rover o colectores de las estaciones como archivos
de control.
Haciendo uso de otra de las opciones del sub menú Database se puede generar
una base de datos, o activar una ya creada para almacenamiento de información.
Ilustración 131. Generación de base de datos
Ilustración 130. Visualización del archivo Fuente: Elaboración Propia
Ilustración 129. Zoom de la zona de trabajo Fuente: Elaboración Propia
114
Al activar select database y ejecute, direcciona la carpeta donde se encuentra la
base de datos con el fin de activar todas las opciones que se aprecian en el
recuadro.
Create a new database (crear una nueva base de datos)
Repair and compact database (Reparar y compartir la base de datos)
Count the number of records in seleted table (cuente el número de registros
en la tabla seleccionada)
Add all points from current Qld file to selected table (añadir todos los puntos
del archivo Qld actual a la tabla seleccionada)
Remove all points in current Qld file from selected table (Eliminar todos los
puntos del archivo Qld actual de la tabla seleccionada)
Purge all records in selected table (Purgar todos los registros de la tabla
seleccionada)
Duplicate structure of selected table (Duplicar estructura de la tabla
seleccionada)
En la opción NEW_TABLE se le da el nombre a la nueva tabla y se activa el botón
Execute y se crea la nueva tabla, igualmente al activar el botón Close se cierran
todas las opciones de database Operations.
Dentro de este mismo menú se encuentra la opción Combine; la cual permite
ingresar archivos Xls, o Cmb’s de dos archivos diferentes para unificarlos en un solo
archivo. Esta opción es muy utilizada para el englobe o desenglobe de predios,
adicionar coordenadas a un archivo sin perder la información levantada o para el
caso específico de la sísmica para generar la programación de las líneas a
replantear.
El procedimiento es el siguiente:
Al obturar la pestaña Combine se despliega la siguiente ventana:
115
Ilustración 132. Programación de líneas a replantear Fuente: Elaboración Propia
En éste recuadro inicialmente se encuentran dos opciones Files y Folder; con la
primera opción activa (Files) en imput1 activando el botón de los puntos para
direccionar y seleccionar el primer archivo a combina con extensión Xls o cmb; de
igual manera se procede en input 2; en la opción output y con el botón Create a file
containig the contents of files 1 and 2 activo como muestra la ilustración, quedará
configurada la combinación.
Para generar el archivo en la extensión que se desee, se debe ingresar en éste
módulo por file, open imput file, donde se despliega la pantalla para seleccionar el
archivo donde fue guardada la combinación de los dos archivos con la extensión *.*
y se despliega la siguiente pantalla:
Ilustración 133. Puntos levantados formato Ascii Fuente: Elaboración Propia
116
Como se aprecia en la figura se deberá seleccionar el primer archivo de salida CMB,
con el botón first record (primer registro) se clasificarán las columnas station,
Easting, northing, y finalmente se obtura el botón ok para generar la pantalla donde
se configurará el país, el sistema de proyecciones, el datum y la unidad de medida
como se muestra en la siguiente imagen:
Ilustración 134. Parámetros Geográficos Fuente: Elaboración Propia
Una vez se active el botón ok el software preguntará si se desea crear un archivo
ASCII, desde la presentación de entrada a lo cual se debe obturar si y en el tipo de
archivo de salida se seleccionará cmb, para iniciar la secuencia de archivos que se
necesitan en el proceso.
Ilustración 135. Generación de archivo CMB. Fuente: Elaboración Propia
117
Adicionalmente al obturar guardar se despliega una nueva pantalla donde
nuevamente se especificará el formato CMB y se activarán las pestañas que se
deseen en el archivo de salida.
Ilustración 136. Opciones de salida archivo CMB. Fuente: Elaboración Propia
Adicionalmente en la opción position/Justification se configurará la posición y
justificación de cada uno de los ítems seleccionados en la anterior pantalla así:
118
Ilustración 137. Configuración de ítem Fuente: Elaboración Propia
De igual manera se procederá en la pestaña de formato y precisión:
Ilustración 138. Configuración de formato y precisión Fuente: Elaboración Propia
119
Al presionar la opción preview mostrará el archivo de salida. Al aceptar esta
configuración volverá a repetir el ciclo, pero con una nueva extensión que es propia
del software Qld y dará la opción de direccionar este nuevo archivo y mostrará
gráficamente como quedo ésta combinación.
Ilustración 139. Archivo de salida por combinación Fuente: Elaboración Propia
Igualmente se repetirá el procedimiento para los archivos Cr5, Cd, Shp.
Otra de las opciones que presenta este módulo es la creación de grillas o diseños
sísmicos, la cual se puede desplegar obturando la segunda pestaña de izquierda a
derecha Generate, presentando las siguientes posibilidades de diseño:
Ilustración 140. Creación de diseños sísmicos Fuente: Elaboración Propia
120
2-D lene: líneas 2D para proyectos regionales o de exploración preliminar de
una zona
Crooked line: Para proyectos con líneas alternadas.
3-D grid: Para proyectos tridimensionales.
Multiple grid: Para proyectos con zonas de estudio especial.
Oblique grid: proyectos para grillas oblicuas.
Zigzag: proyectos de estudiar especiales.
2-D Pattern: proyectos de dos patrones diferentes.
3-D Pattern: proyectos de tres dimensiones dos patrones diferentes en líneas
fuente.
Endpoint file: para el diseño de líneas con colas donde no requieren puntos
de recepción.
Circles: Diseños de líneas fuente circulares
Serpentine grid: Diseños especiales para librar obstáculos técnicos,
ambientales o sociales.
A continuación, se presentará como realizar el diseño de un proyecto triple stagger
o de tres escalonamientos como actualmente se están desarrollando en el mercado
de la exploración sísmica en el mundo.
Inicialmente se ingresa al módulo Quikload; en la barra de menú superior se selecciona en el botón Generate la opción 2-D Pattern. Lo primero es realizar el stagger a las líneas receptoras. Al seleccionar esta opción se despliega el siguiente cuadro:
Ilustración 141. Generación de líneas Receptoras Fuente: Elaboración Propia
121
Como se aprecia en esta pantalla hay unos campos los cuales toca diligenciar con
la siguiente información:
Origin Station: Datos de la estación de origen (nombre del punto de origen). no debe incluir punto (.) intermedio.
Origin Easting y Origin Northing: coordenadas norte y este del punto de origen.
Origin Interval: Intervalo (distancia) de los puntos, para el caso el intervalo que existe entre estaca y estaca.
Origin Increment: se refiere al incremento que se genera al realizar la numeración de los puntos; para el ejemplo se ingresa el valor de 10, teniendo en cuenta que el nombre de la estación no tiene puntos intermedios.
Origin Az (DD.MMSSSS): valor del azimut de la línea.
Number of stations: Número de estaciones que se generaran por línea para el diseño.
Descriptor: descriptor de los puntos.
Bin digits: número de dígitos o caracteres que tendrá el bin, el cual indica que los últimos valores del nombre corresponden al Track. Para el ejemplo el valor será 4.
A continuación, se selecciona en la parte inferior del cuadro la opción Configure For Great White North Stagger con la cual se activan los campos con el que se configuran los parámetros de diseño del triple stagger. Una vez realizada esta acción se diligencian los campos en la tabla que aparece en el recuadro:
Create: se debe activar esta opción para crear el triple stagger.
Number of Tracks: Numero de track. Se refiere al número de líneas a generar.
Track Increment: Corresponde al número del intervalo que incrementa (+) o disminuye (-) cada línea.
Para el ejercicio se tendrá un incremento de 6 en las líneas receptoras; se debe tener en cuenta el sentido en el cual se generan las líneas, si es al norte es positivo y si es al sur es negativo, esto se observa a continuación:
Ilustración 142. Líneas receptoras Fuente: GPSseismic
Track Spacing: Corresponde a la distancia que hay entre línea y línea, teniendo en cuenta que si el valor es negativo las líneas se generan hacia el norte y positivo se generan hacia el sur.
122
Ilustración 143. Generación de línea y línea Fuente: Elaboración propia
Stagger Valué: Corresponde al intervalo del Stagger para la línea receptora, en este caso hay 60 m para el intervalo y 20 m para el Stagger, lo cual se observa en las siguientes imágenes.
Ilustración 144. Intervalo de líneas receptoras Fuente: Elaboración Propia
Number Of Staggers: Se ingresa el número de las líneas que tienen stagger, para el ejemplo serian 2.
En la parte inferior se selecciona la opción Use Bin Deltas y se ingresa el número de la terminación decimal para los Stagger, separados por coma (,). Para el ejemplo se genera la grilla desde la estaca 101101.0 la cual es el punto de origen y se deben crear stagger correspondientes a 3 y 7, con esto se realiza lo siguiente:
Para este caso se inicia la generación de la grilla desde el punto 101101.0 hacia mayores (norte) por lo cual se desarrolla la siguiente operación, en esta se realiza la diferencia entre 0 y 3; 0 y 7, obteniendo los valores del bin que serán 3 y 7.
123
En este caso se genera la grilla desde el punto 101101.0 hacia menores (sur) por lo cual se desarrolla la siguiente operación, en esta se realiza la diferencia entre 0 y 7; 0 y 3, obteniendo los valores del bin que serán 7 y 3.
Una vez ingresados y verificados estos datos se accede a la opción File/Save All Parameters en el cual se guardan los parámetros en formato .csv.
Ilustración 145. Guardado de parámetros Fuente: Elaboración Propia
A continuación, en la opción Generate Preplots donde se despliega el cuadro de diálogo para configurar el sistema de coordenadas de salida y se generaran los archivos cmb, qld con los cuales se obtiene el diseño del bloque.
124
Ilustración 146. Generación de diseño del bloque Fuente: Elaboración Propia
Al realizar un zoom del diseño se puede observar como quedó la grilla de líneas fuente como se muestra a continuación en la figura:
Ilustración 147. Diseño de líneas de grillas fuente. Fuente: Elaboración Propia
De igual manera se genera el triple estagger para las líneas fuentes RVC; y siguiendo el procedimiento de la combinación de archivos se obtiene el diseño completo de bloque que se diseñó.
125
6.3.1. DELIMITACIÓN DEL PERÍMETRO DEL BLOQUE
Con las coordenadas que delimitan el bloque de exploración suministradas por la operadora se realizar un archivo de texto txt, el cual utilizaremos más adelante del proceso. El primer paso es ingresar al dentro del módulo de quikMap a la pestaña search/beginsearch:
Ilustración 148. Ingreso de coordenadas de delimitación del bloque. Fuente: Elaboración Propia
Al obturar esta opción se despliega el siguiente cuadro de texto en el cual se selecciona la opción de polígono, la configuración del archivo que muestra es el que trae por defecto gpseismic, esta no se debe modificar solo aceptar con el botón ok.
Ilustración 149. Configuración del archivo. Fuente: Elaboración Propia
126
Posteriormente activa el recuadro para direccionar el archivo de texto correspondiente al perímetro del proyecto con las coordenadas de diseño.
Ilustración 150. Coordenadas del perímetro del proyecto Fuente: Elaboración Propia
A seleccionar este archivo se despliega el cuadro donde se configura el tipo de archivo de salida como ya se explicó anteriormente:
Ilustración 151. Archivo de salida. Fuente: Elaboración Propia
127
Al obturar el botón ok se despliega otro cuadro donde muestra la información del perímetro del bloque y el área con el número de puntos con coordenadas.
Ilustración 152. Generación perímetro del bloque Fuente: Elaboración Propia
Posteriormente despliega otro recuadro donde informa la cantidad de puntos que quedan dentro del perímetro y los que quedan fuera.
Ilustración 153. Cantidad de puntos que quedan por fuera y por dentro del perímetro Fuente:
Elaboración Propia
Al obturar ok muestra gráficamente la sobre posición del bloque inicialmente diseñado con el perímetro de diseño del bloque a explorar:
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Ilustración 154. Diseño del bloque a explorar Fuente: Elaboración Propia
Una vez delimitado el bloque se procede a crear los archivos de salida con opción output ubicada en la pestaña file; esta información correspondiente a cmb, qld seleccionando la capa secundaria (hit), de esta forma se obtiene la delimitación real del bloque.
Ilustración 155. Delimitación real del bloque. Fuente: Elaboración Propia
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Seguidamente se procede a borrar la información que no se necesita es decir los puntos que no hacen parte del diseño original, para ello se selecciona todo el bloque trazando un polígono con doble click, después con el botón derecho del mouse se selecciona la opción Delete/closed polygon and process data y se selecciona la capa que se desee borrar, para este caso la primary.
Ilustración 156. Eliminación de puntos que no corresponden al bloque Fuente: Elaboración Propia
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Ilustración 157. Eliminación de puntos fuera del polígono Fuente: Elaboración Propia
Ilustración 158. Eliminación de puntos Fuente: Elaboración Propia
Para finalmente obtener la forma del bloque con el número de puntos receptores y puntos fuente que estan diseñados.
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Ilustración 159. Generación del bloque con el perímetro del proyecto Fuente: Elaboración Propia
En la barra horizontal del módulo Kuikload en tercer botón de izquierda a derecha se encuentra la opción Image (imagen); esta herramienta permite:
Load: cargar imágenes.
Layers: desplegar capas de formatos CAD.
load collection: o cargar archivos de imágenes.
Save collection: salvar archivos de imágenes.
Browser: navegar para la búsqueda de formatos raster o cad.
register/convert: registrar o convertir, transforma imágenes en diferentes formatos y mejora resolución de las mismas
Desing: Diseña plantillas como formatos de placas para bm’s.
Dentro de la barra de tareas la siguiente opción corresponde a la opción view al desplegar este botón muestra las siguientes opciones:
CoGo: despliega la siguiente pantalla:
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Ilustración 160. Parámetros puntos Cogo Fuente: Elaboración Propia
En la pantalla de presentación principal se encuentra una barra con tres opciones:
Forward/Inverse: que permite el cálculo de Azimut y distancia entre dos puntos; o en su defecto las coordenadas de un punto de salida, insertando el azimut y la distancia. Al activar la opción Forward calculará las coordenadas del punto adelante y al activar el botón inverse calculará el contra azimut distancia y coordenadas del punto atrás; igualmente genera un reporte específico y un segundo reporte más detallado. Como muestra la figura:
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Ilustración 161. Cálculo de azimut y distancia entre puntos Fuente: Elaboración Propia
Intersection La segunda opción que presenta es la de Intersection; en esta pantalla permite digitar las coordenadas de un punto A visualizando un punto X con una distancia y un azimut; de igual forma se insertan las coordenadas de un segundo punto con una distancia y un ángulo a un punto Y, y al activar el botón Solve Now calculará las coordenadas del punto de intersección de estas dos proyecciones.
Áreas: Siguiendo con la barra de herramientas dentro del cogo se encuentra la opción de cálculo de áreas que al igual que para la intersección se digitan las coordenadas de los puntos en esta ventana en la casilla ID se digita el nombre o número del punto seguido de las coordenadas x, y y add; y así sucesivamente con cada uno de los puntos que conforman el polígono al cual se le desea conocer su área. Una vez digitada esta información se procede a activar el botón Compute Área Now, y en las casillas de la parte inferior se reflejarán los resultados obtenidos al igual que el respectivo reporte, como se muestra en la figura.
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Circle: De igual manera para calcular las coordenadas el centro de un círculo que pasa por tres puntos y su radio. Esta opción es utilizada por meteorología para definir zonas de afectación de huracanes. A continuación, se muestra el ejemplo.
Ilustración 162. Cálculo de coordenadas de un circulo Fuente: Elaboración Propia
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En este mismo submenú de View se encuentran las opciones de:
Exclusión Zones: Para utilizar esta función, se debe haber especificado un archivo XZO válido en la pestaña de Configuración del programa del cuadro de diálogo Varios. Una vez hecho esto, el usuario puede presionar el botón de la herramienta Zona de exclusión o seleccionar este elemento en el menú Ver para mostrar las zonas del mapa actual. Este botón es de estado, es decir, las zonas de exclusión se pueden desactivar en cualquier momento. Esta aplicación será explicada en el módulo Kuikview ya que tiene mayor aplicación allí.
Increase Buffer: Este elemento permitirá aumentar el área visualizada. Esto se utiliza si se desea ver mayores extensiones de decir una imagen de fondo o archivo CAD.
Ruler: La regla es una herramienta útil para determinar distancias desde un punto a otro especificados por el usuario. Para usarlo esta herramienta se debe hacer clic en el icono de la barra de herramientas de la regla o seleccione el elemento de menú donde se visualiza la regla. Seguidamente se hace clic en un punto inicial y se dibujará una línea hasta la posición del segundo punto donde se encuentra el cursor.
Ilustración 163. Determinación de distancias Fuente: Elaboración Propia
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Screen Capture: Cuando se selecciona esta opción de captura de pantalla, el software muestra un cuadro de diálogo que permita guardar la imagen actual en un archivo TIF. El archivo TIF tiene 25 veces la resolución de la imagen de pantalla.
Summary: Esta opción permite abrir un cuadro de mensaje que muestra una variedad de información de resumen en los datos de entrada y salida de los últimos procesos realizados en este módulo.
Toolnar: Con este botón se cambia la visualización de la barra de herramientas, adicionando o quitando botones de ayuda.
Customize: Igual que la opción anterior permite personalizar las barras de herramientas en cualquier momento. Se podrá elegir crear una nueva barra de herramientas o modificar una existente.
Keyboard Shortcuts: Después de que se mostra el cuadro de diálogo Accesos directos el operario podrá seleccionar un elemento del menú y asignarle una tecla de acceso directo o una combinación de teclas. Por ejemplo, para asignar Ctrl-F2 a un elemento de menú, el usuario seleccionará el elemento de menú deseado y luego presionará 'Crear acceso directo' y luego presione las teclas Ctrl y F2. Estos atajos se guardan en un archivo con una extensión MAC en el directorio GPSeismic.
Save/restore Interface: Cuando se activa esta opción, el software conserva los cambios en la barra de herramientas, pero su apagado se demorará un poca más. Si no está activada la opción se cierra más rápido, pero se pierden todos los cambios.
6.4. PROJECT MANAGER:
Archivar datos El cuadro de diálogo Utilidades de archivo contiene las siguientes funciones de archivo
Zip Up A Folder: permite al usuario crear un archivo ZIP del contenido de una carpeta. Los siguientes controles entran en juego:
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Los archivos que se excluirán del archivo zip se pueden especificar ingresando un conjunto de cadenas separadas por comas. Por ejemplo, la cadena "* .jpg, *. Txt" (sin las comillas) significa que no se incluirán archivos con una extensión TXT o JPG en el archivo zip
Si la entrada es como se ve aquí o está ausente, entonces todos los archivos se incluirán en el archivo zip, excepto los especificados por los Excluidos anteriores. Si ingresa algo como "* .jpg" (sin las comillas), solo los archivos JPG estarán en el zip.
Si esto está en blanco, entonces el archivo zip no estará protegido por contraseña. Si se ingresa algo, el archivo zip resultante está protegido con contraseña y la entrada tendrá que ser especificada para descomprimir.
: Si está tildado, todos los contenidos de la subcarpeta se incluyen en el zip
: Si está marcado, los archivos se colocan en el zip con una estructura de ruta tal como existe en su sistema. Por ejemplo, si comprime la carpeta "C: / Temp / MyFolder /", un archivo llamado "ABC.TXT" en la carpeta "MyFolder" se comprime como "MyFolder / ABC.TXT". Si no está marcado, se comprime como "ABC.TXT"
: hace un archivo zip como un exe autoextraíble.
: Esta es la carpeta que se debe comprimir. Presione el botón de la izquierda para seleccionar la carpeta.
: Este es el archivo zip para guardar. Presione el botón de la izquierda para especificar el archivo.
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6.4.1. CONFIGURACIÓN DE COPIA DE SEGURIDAD
Cuando realiza una copia de seguridad de la configuración, básicamente guarda
todas las configuraciones de la aplicación actual en un archivo. Este archivo tiene
una extensión SET y normalmente se encuentra en la carpeta de base de datos de
un proyecto.
Hay dos preferencias de proyecto de copia de seguridad / restauración en . Uno se llama portátil y el otro local.
COPIAS DE SEGURIDAD PORTÁTILES: Permiten al usuario seleccionar qué aplicaciones y configuraciones de utilidades realizar copias de seguridad
y restaurar. Los proyectos de los que se realiza una copia de seguridad con este método se pueden restaurar en cuentas de usuario y otros sistemas,
independientemente del tipo de cuenta (Administrador o Estándar). Si utiliza
una copia de seguridad portátil, el usuario selecciona qué aplicaciones y
utilidades usar desde un diálogo. Debido a que QuikLoad , QuikView , GPSQL y QuikCon tienen configuraciones de sistema de coordenadas, es
recomendable seleccionarlas como mínimo.
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7. CONCLUSIONES
Teniendo en cuenta que el software GPSeismic es de difícil acceso en
nuestro país, esta investigación permite dar a conocer a un mayor número
de personas, los fundamentos del mismo y la información general para su
manejo permitiendo que los usuarios encuentren en él una herramienta para
la sistematización de la información topográfica en la industria sísmica para
facilitar el manejo preciso de la información topográfica para la explotación
de hidrocarburos entre otros.
Se realizó una guía didáctica de fácil compresión utilizando representaciones
gráficas que permite al usuario conocer y comprender el manejo de cada uno
de los módulos que componen el software GPSeismic, generando beneficios
de agilidad y precisiones en la información de los procesos.
Se logró realizar un consolidado de términos y su significado que facilitan la
comprensión del mismo y su uso.
Se fortalecieron los estándares de información para lograr obtener y mejorar
resultados en la aplicación del GPSeismic, a través del diseño de una
estrategia de entendimiento.
140
8. BIBLIOGRAFÍA
Castillo Estrella Giselle Sofía, Raura Salinas Judith Liliana, Facultad de
Ingeniería en Geología, minas petróleos y ambiental, Carrera de ingeniería
en Geología, Universidad Central del Ecuador, Adquisición e Interpretación
Sísmica 3D en el campo Llumpak del Oriente Ecuatoriano
.
Philip Kearey, Michael Brooks and Ian Hill – Blackwell- Science - Tercera
Edición – 2002 - Capítulo Geophysical Data Processing. An Introduction to
Geophysical Exploration.
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LTD,Agencia Nacional de Hidrocarburos, departamento de Geociencias,
Universidad Nacional de Colombia, Manual para la Adquisición y
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