Sísmica de pozo
Métodos sísmicos
Estudian la propagación en el terreno de ondas sísmicas producidas artificialmente, estableciendo su relación con la configuración geológica del subsuelo. La velocidad de propagación depende básicamente de las constantes eléctricas y de la densidad del medio.
Los contactos entre los cuerpos geológicos con diferente velocidad de transmisión de las ondas sísmicas definen superficies de separación en la que las ondas sufren refracción, reflexión o difracción.
En ingeniería geológica se emplea básicamente la sísmica de refracción, que estudia la energía que vuelve a la superficie tras sufrir refracción total en superficies límite del subsuelo.
DOWNHOLE
En el caso de la técnica llamada Down-Hole, un geófono especial conocido como geófono de pozo direccionable es introducido a una perforación realizada ex profeso con el fin de generar sismogramas a diferentes profundidades.
Las ondas sísmicas se generan mediante impactos mecánicos aplicados en la superficie del terreno, generando un impacto vertical con un marro para producir registros optimizados para la identificación de la onda P. Para el caso de las ondas de corte polarizadas, los impactos se realizan en ambos lados de una viga de madera, a la cual se le sube el eje trasero de una camioneta tipo Pickup. Es importante señalar que se realizan 3 mediciones a cada metro de la perforación: una con el marro para onda P y dos a cada lado del polín de madera para ondas S, aprovechando que el geófono es direccionable, se aprovecha esta característica para orientarlo en la misma dirección que la fuente y que se optimice la visualización de la propiedad de las Ondas S para polarizarse y se pueda identificar más fácilmente el arribo de dicha onda.
Aplicaciones: Clasificación de perfiles de suelo, obtención de módulos de Poisson, base para cálculos del espectro de diseño sísmico, apoyo a proyectos geotécnicos en general.
Resultados
Dromócronicas obtenidas a lo largo de la columna de un pozo. Se muestra el tiempo de viaje para las ondas P y para las ondas S, así como su correlación con el corte estratigráfico del pozo.
CROSSHOLE
El Ensaye Sísmico de Crosshole permite medir tiempos de viaje de ondas sísmicas de compresión y de cortante para poder calcular velocidades de propagación de Onda P y de Onda S, respectivamente. Estas ondas se generan mediante una fuente sísmica de pozo. Durante la prueba, se introduce el sensor (geófono de pozo de 3 componentes) y la fuente en 2 perforaciones paralelas previamente ademadas con tubería de PVC hidráulico de 3 y 4 “de diámetro interno (cédula 40), con el espacio anular entre el barreno y el tubo cubierto con una mezcla de bentonita-cemento. En el primer pozo se introduce el geófono y la fuente en el segundo para colocar ambos dispositivos a la misma profundidad. La fuente sísmica genera con un impacto una onda mecánica que es recibida por el geófono de pozo, el cual transmite la señal hasta el sismógrafo para registrarlas a cada metro de profundidad hasta llegar al fondo del pozo. En cada metro se identifican los arribos de onda P y S para calcular la velocidad compresional (Vp) y de corte (Vs).
Los pozos no son verticalmente perfectos, por lo que para el cálculo de las velocidades se debe corregir la distancia entre pozos realizando un registro de verticalidad en cada uno que indique la desviación de la verticalidad a cada intervalo de profundidad a la que se tomaron datos sísmicos y así obtener la verdadera distancia entre pozos.
Aplicaciones: Geotecnia, construcciones e ingeniería civil.
Resultados
Los resultados a obtener son las distribuciones puntuales de velocidad de Onda P y Onda S a lo largo de la profundidad explorada, las cuales se correlacionan con el perfil geotécnico descrito por el sondeo mecánico realizado.