Monitoreo Hybrid™ para Resolver el Problema de la Saturación de Magnitud

La fracturación hidráulica y el vaporizado cíclico son capaces de producir miles de eventos microsísmicos que varían en magnitud desde Mw -4 a Mw -1. Debido a un fenómeno conocido como saturación de magnitud, donde las magnitudes de los eventos registrados son generalmente subestimadas en relación con las magnitudes reales de los eventos, las magnitudes de los eventos pueden ser caracterizadas erróneamente como inferiores a la verdadera magnitud del evento. En promedio, ESG ha encontrado que las verdaderas magnitudes de eventos para eventos más grandes terminan teniendo una magnitud mayor de la que se caracterizó originalmente usando un sistema microsísmico estándar de alta frecuencia. Los eventos sísmicos generan frecuencias diferentes dependiendo de su magnitud. Los eventos de alta frecuencia son eventos de menor magnitud y los eventos de baja frecuencia son mayores en magnitud. El tipo de sensor desplegado determinará el rango de frecuencias y, por lo tanto, las magnitudes que el sistema microsísmico puede detectar y caracterizar con precisión. Los sistemas actuales de monitoreo de fondo de pozo utilizan generalmente sensores de mayor frecuencia como geófonos de 15 Hz que limitan las frecuencias que el sistema puede detectar.

Microseismic monitoring ranges for seismic systems

Sistema de Monitoreo Hybrid™

Mediante el uso de varios tipos de sensores que pueden detectar eventos con diferentes frecuencias, incluyendo eventos de mayor magnitud que a menudo se caracterizan erróneamente como de menor magnitud, el Sistema de Adquisición Sísmica de Fondo de Pozo y Superficie Hybrid ™ de ESG detecta una gama más amplia de frecuencias garantizando los resultados más precisos posibles.

Microseismic magnitude saturation

Para detectar un rango más amplio de magnitudes y para reducir los efectos de la saturación de magnitudes, ESG despliega tanto los arreglos de geófonos de 15 Hz como los geófonos de 4.5 Hz y los acelerómetros de fuerza equilibrada (FBAs) cerca de la superficie o en esta. Los arreglos típicos de monitoreo de fondo de pozo utilizan geófonos de 15 Hz con respuestas planas en los rangos de frecuencia esperados para eventos entre Mw -3 y Mw -1. Sin embargo, los eventos más grandes tendrán frecuencias de corte que pueden estar muy por debajo de 15 Hz, lo que resulta en una subestimación de las magnitudes observadas. Para caracterizar con precisión la magnitud de estos eventos mayores, el sistema Hybrid ™ de ESG también utiliza sensores capaces de detectar eventos de mayor magnitud (> Mw -1) y de menor frecuencia.

Desplegar geófonos de 4.5 Hz y acelerómetros de fuerza equilibrada cerca de la superficie, además de desplegar geófonos de 15 Hz a fondo de pozo le permite a ESG detectar más eventos debido al amplio rango de frecuencias que son detectables y caracterizar los parámetros de fuente, incluyendo el movimiento sísmico (magnitud) con mayor precisión. La combinación de sensores de fondo de pozo y de superficie provee un monitoreo efectivo de sismicidad que varía en magnitudes desde Mw -3 hasta Mw +3 y minimiza el efecto de saturación de magnitud para proveer la descripción más precisa de la deformación que resulta de la inyección/producción.

Diseño y Despliege

El método Hybrid™ despliega sensores de 15 Hz de fondo de pozo además de sensores de 4.5 Hz en la superficie.  Todos los datos capturados en los arreglos de fondo de pozo y en la superficie están 100% sincronizados al mismo tiempo y combinados en una base de datos maestra de eventos para procesamiento. Todos los eventos son procesados usando un método de primera llegada y los eventos de gran magnitud detectados por el arreglo cercano a la superficie se procesan específicamente usando los datos cercanos a la superficie para asegurarse que los parámetros de fuente estén caracterizados precisamente. Los sensores de superficie son desplegados fácil y eficientemente con un mínimo impacto de superficie en pozos superficiales u hoyos taladrados y típicamente están en su lugar por períodos de unos días a unas semanas. Los datos pueden ser recolectados manualmente por equipos de campo entrenados de manera periódica o pueden ser transmitidos de forma inalámbrica a una ubicación central donde se procesan y analizan.

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