El Método Sísmico. Un Ejemplo de Matemática Aplicada en Exploración Petrolera

Abstract

La sísmica se basa en la propagación de las ondas clásticas en la tierra y su reflexión y refracción debidas a cambios en la distribución de la densidad y la velocidad. En un modo simplista el método se puede representar así: Todo comienza con la generación de un pulso acústico al interior de la tierra, el cual penetra profundizando dentro de las rocas encontrando interfases en las que hay cambios en las propiedades (densidad y velocidad) o en la resistencia de la roca a ser comprimida. En tales interfases se genera una "replica" de la onda descendente que rebota hacia la superficie. El pulso que logra pasar, continúa descendiendo, debilitándose gradualmente y enviando "ecos" hacia la superficie cada vez que haya cambios en el medio. A mayor dicho cambio, más fuerte será la onda reflejada relativamente.

Encargados de "oír" los ecos provenientes del subsuelo están los detectores (geófonos en tierra e hidrófonos en el agua), los cuales se distribuyen a lo largo de la superficie y cuya duración de registro es usualmente de unos 5 a 6 segundos. En el método de reflexión se miden los tiempos de llegada de eventos atribuibles a reflexión de las ondas interfases donde ocurren cambios en impedancia acústica, los cuales se espera están relacionados a la geología del subsuelo. A continuación, los datos registrados se procesan. Cada milla registrada puede llegar a contener SO millones de bitios (bits) de información. De aquí, que se hagan necesarias las computadoras de alta velocidad y el desarrollo de algoritmos asociados. Como se verá en este articulo, las tónicas de procesamiento que se aplican a la señal sísmica se basan en principios matemáticos de diversos niveles. Estos van desde la aplicación de transformadas de Fourier para convertir los datos del dominio del tiempo al de la frecuencia, hasta el uso de distribuciones con las cuales se extienden las operaciones algebraicas de funciones.