Producción CyT
Congreso
Autoría
BUCHER, FEDERICO
;
Fabio Iván Zyserman
;
Leonardo Bruno Monachesi
;
Gabriel Alejandro Castromán
Fecha
2021
Editorial y Lugar de Edición
Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas
ISSN
978-987-25291-4-7
Resumen
Información suministrada por el agente en
SIGEVA
En este trabajo analizamos la respuesta sismoeléctrica de sistemas heterogéneos, compuestos por medios poroelásticos totalmente saturados por un electrolito fluido, y medios elásticos. Ejemplos de dichos sistemas son reservorios de hidrocarburos, acuíferos contaminados y no contaminados, medios fracturados y sistemas glaciarios, entre otros. El fenómeno sismoeléctrico de interés en este trabajo se produce cuando, en un medio poroso que con...
En este trabajo analizamos la respuesta sismoeléctrica de sistemas heterogéneos, compuestos por medios poroelásticos totalmente saturados por un electrolito fluido, y medios elásticos. Ejemplos de dichos sistemas son reservorios de hidrocarburos, acuíferos contaminados y no contaminados, medios fracturados y sistemas glaciarios, entre otros. El fenómeno sismoeléctrico de interés en este trabajo se produce cuando, en un medio poroso que contiene un electrolito fluido, una perturbación mecánica provoca un movimiento relativo entre el fluido y la matriz rocosa. La existencia de la denominada Doble Capa Eléctrica adyacente a las paredes de los poros permite la generación de movimientos iónicos en el electrolito, es decir, corrientes eléctricas que a su vez son fuentes de campos electromagnéticos, produciéndose así una conversión de energía mecánica a electromagnética. Dicha conversión puede ser la causa de diversos mecanismos, dando lugar a distintas formas de propagación, como lo son principalmente: el Campo Co-sísmico, que está siempre presente en este tipo de medios, y la Respuesta de Interfase (RI), que únicamente tiene lugar cuando existe un contraste en las propiedades mecánicas y/o eléctricas del subsuelo. Ambos campos difieren principalmente en su amplitud y en su velocidad de propagación, siendo la velocidad sísmica del medio la del primero y la electromagnética del medio la del segundo. Por lo tanto, la velocidad de la RI resulta varios órdenes de magnitud mayor, lo cual es una ventaja para interpretar correctamente un registro de campo eléctrico. Otra diferencia radica en el soporte espacial, ya que el campo Co-Sísmico sólo está presente en el interior de la onda sísmica, mientras que la RI, en principio, lo está en todo el espacio. Cuando las perturbaciones mecánicas son causadas intencionalmente con caídas de peso o explosivos, estos campos pueden ser registrados en pozos cercanos o en superficie, brindando una herramienta prospectiva no invasiva muy útil que se caracteriza por ser sensible a cambios en las propiedades mecánicas y eléctricas, heredadas de los métodos sísmicos y electromagnéticos, respectivamente.El objetivo de este trabajo es adquirir un mayor entendimiento de la respuesta sismoeléctrica en base al análisis de la distribución espacial y temporal de los campos eléctricos que podrían ser medidos en superficie o en pozos, y testear la sensibilidad de los mismos frente a variaciones en propiedades eléctricas (como salinidad del fluido poral) y poromecánicas (como permeabilidad). Debido a las características de los campos previamente descriptos, la RI contendrá información detallada acerca de la heterogeneidad del subsuelo y es por ello que ponemos especial énfasis en su estudio. Para lograr el objetivo propuesto, llevamos adelante este trabajo a través del modelado computacional de las ecuaciones de Pride, para lo cual empleamos algoritmos numéricos basados en métodos de elementos finitos [1]. Como modelo de estudio elegimos un medio heterogéneo compuesto por un medio elástico superior y un medio poroelástico inferior. En esta aproximación, el medio elástico es considerado como un caso poroelástico límite con porosidad despreciable, hipótesis que validamos comparando nuestros resultados con los de códigos disponibles. Por otra parte, empleamos técnicas especiales de filtrado digital en el dominio de la transformada de Fourier que son usuales en el procesamiento sísmico convencional, para visualizar y así analizar la RI con mayor detalle. Esta señal se distingue de otras en un registro, dada su alta velocidad, por arribar a todos los receptores eléctricos prácticamente en forma simultánea.Estudiamos un sistema glaciario, modelado como un medio elástico sobre un medio poroelástico saturado con agua. La fuente sísmica utilizada es de tipo compresional, con firma temporal dada por una ondícula de Ricker. Dado que nuestro interés radica principalmente en el análisis de la RI, se dispusieron receptores del campo eléctrico en el medio elástico, tanto en pozo como en superficie. Una ventaja de este tipo de medio es que, al tener una porosidad despreciable, no brinda el sostén necesario para que la perturbación sísmica genere un campo Co-Sísmico cuya amplitud enmascare la RI. De otro modo, en el medio poroelástico se espera registrar el campo Co-Sísmico predominante. Los resultados muestran a la RI y al campo Co-Sísmico generados por el sistema propuesto, de forma coherente con lo esperado. Con este estudio se puede apreciar tanto el carácter dipolar del campo eléctrico asociado a la RI, como el comportamiento compatible con el campo sísmico del campo Co-Sísmico. Completamos nuestro estudio variando las propiedades eléctricas y mecánicas del sistema glaciario, y analizando la sensibilidad de la RI a las mismas.
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Palabras Clave
SismoeléctricaMedios elásticos y poroelásticos acopladosModelado Numérico