La sismología de reflexión (o reflexión sísmica ) es un método de exploración geofísica que utiliza los principios de la sismología para estimar las propiedades del subsuelo de la Tierra a partir de las ondas sísmicas reflejadas . El método requiere una fuente de energía sísmica controlada, como dinamita o explosivo Tovex , un cañón de aire especializado o un vibrador sísmico. La sismología de reflexión es similar al sonar y a la ecolocalización .
Las reflexiones y refracciones de las ondas sísmicas en las interfaces geológicas de la Tierra se observaron por primera vez en grabaciones de ondas sísmicas generadas por terremotos. El modelo básico del interior profundo de la Tierra se basa en observaciones de ondas sísmicas generadas por terremotos transmitidas a través del interior de la Tierra (por ejemplo, Mohorovičić, 1910). [1] El uso de ondas sísmicas generadas por el hombre para cartografiar en detalle la geología de los primeros kilómetros de la corteza terrestre se produjo poco después y se ha desarrollado principalmente debido a las empresas comerciales, en particular la industria petrolera.
La exploración por reflexión sísmica surgió del método de exploración por refracción sísmica , que se utilizó para encontrar petróleo asociado con domos de sal . [2] Ludger Mintrop, un topógrafo de minas alemán, ideó un sismógrafo mecánico en 1914 que utilizó con éxito para detectar domos de sal en Alemania. Solicitó una patente alemana en 1919 que se emitió en 1926. En 1921 fundó la empresa Seismos, que fue contratada para realizar exploración sísmica en Texas y México, lo que resultó en el primer descubrimiento comercial de petróleo utilizando el método sísmico de refracción en 1924. [3] El descubrimiento en 1924 del domo de sal Orchard en Texas condujo a un auge en la exploración por refracción sísmica a lo largo de la Costa del Golfo, pero en 1930 el método había llevado al descubrimiento de la mayoría de los domos de sal de Louann poco profundos , y el método sísmico de refracción se desvaneció. [2]
Después de la Primera Guerra Mundial , entre los involucrados en el desarrollo de aplicaciones comerciales de las ondas sísmicas se encontraban Mintrop, Reginald Fessenden , John Clarence Karcher , EA Eckhardt, William P. Haseman y Burton McCollum. En 1920, Haseman, Karcher, Eckhardt y McCollum fundaron la Geological Engineering Company. En junio de 1921, Karcher, Haseman, I. Perrine y WC Kite registraron el primer sismógrafo de reflexión de exploración cerca de Oklahoma City, Oklahoma . [4] : 4–10
Muchos en la industria petrolera veían con escepticismo la sismología de reflexión temprana. Uno de los primeros defensores del método comentó:
La Geological Engineering Company cerró debido a una caída en el precio del petróleo. En 1925, los precios del petróleo se habían recuperado y Karcher ayudó a formar Geophysical Research Corporation (GRC) como parte de la compañía petrolera Amerada . En 1930, Karcher dejó GRC y ayudó a fundar Geophysical Service Incorporated (GSI). GSI fue una de las empresas contratistas sísmicas más exitosas durante más de 50 años y fue la matriz de una empresa aún más exitosa, Texas Instruments . El primer empleado de GSI, Henry Salvatori, dejó esa empresa en 1933 para fundar otro importante contratista sísmico, Western Geophysical . Se han formado muchas otras empresas que utilizan la sismología de reflexión en la exploración de hidrocarburos, la hidrología , los estudios de ingeniería y otras aplicaciones desde que se inventó el método por primera vez. Las principales empresas de servicios en los últimos años han incluido a CGG , ION Geophysical , Petroleum Geo-Services , Polarcus , TGS y WesternGeco , pero desde la caída del precio del petróleo en 2015, los proveedores de servicios sísmicos han seguido teniendo dificultades financieras, como Polarcus [6], mientras que las empresas que eran líderes en la industria de adquisición sísmica hace solo diez años, como CGG [7] y WesternGeco [8], ahora se han retirado por completo del entorno de adquisición sísmica y se han reestructurado para centrarse en sus bibliotecas de datos sísmicos existentes, la gestión de datos sísmicos y los servicios de yacimientos petrolíferos no relacionados con la sísmica.
Las ondas sísmicas son perturbaciones mecánicas que se propagan por la Tierra a una velocidad determinada por la impedancia acústica del medio en el que se propagan. La impedancia acústica (o sísmica), Z , se define mediante la ecuación:
donde v es la velocidad de la onda sísmica y ρ ( griego rho ) es la densidad de la roca.
Cuando una onda sísmica que viaja a través de la Tierra encuentra una interfaz entre dos materiales con diferentes impedancias acústicas, parte de la energía de la onda se reflejará en la interfaz y parte se refractará a través de ella. En su forma más básica, la técnica de reflexión sísmica consiste en generar ondas sísmicas y medir el tiempo que tardan las ondas en viajar desde la fuente, reflejarse en una interfaz y ser detectadas por una serie de receptores (como geófonos o hidrófonos ) en la superficie. [9] Conociendo los tiempos de viaje desde la fuente hasta varios receptores y la velocidad de las ondas sísmicas, un geofísico intenta reconstruir las trayectorias de las ondas para construir una imagen del subsuelo.
Al igual que otros métodos geofísicos, la sismología de reflexión puede considerarse un tipo de problema inverso . Es decir, dado un conjunto de datos recopilados mediante experimentación y las leyes físicas que se aplican al experimento, el experimentador desea desarrollar un modelo abstracto del sistema físico que se está estudiando. En el caso de la sismología de reflexión, los datos experimentales son sismogramas registrados y el resultado deseado es un modelo de la estructura y las propiedades físicas de la corteza terrestre. Al igual que otros tipos de problemas inversos, los resultados obtenidos de la sismología de reflexión generalmente no son únicos (más de un modelo se ajusta adecuadamente a los datos) y pueden ser sensibles a errores relativamente pequeños en la recopilación, el procesamiento o el análisis de los datos. [10] Por estas razones, se debe tener mucho cuidado al interpretar los resultados de un estudio sísmico de reflexión.
El principio general de la reflexión sísmica es enviar ondas elásticas (utilizando una fuente de energía como una explosión de dinamita o Vibroseis ) a la Tierra, donde cada capa dentro de la Tierra refleja una parte de la energía de la onda de vuelta y permite que el resto se refracte. Estas ondas de energía reflejadas se registran durante un período de tiempo predeterminado (llamado longitud de registro) por receptores que detectan el movimiento del suelo en el que se colocan. En tierra, el receptor típico utilizado es un instrumento pequeño y portátil conocido como geófono , que convierte el movimiento del suelo en una señal eléctrica analógica . En el agua, se utilizan hidrófonos , que convierten los cambios de presión en señales eléctricas. La respuesta de cada receptor a un solo disparo se conoce como "rastro" y se registra en un dispositivo de almacenamiento de datos , luego se mueve la ubicación del disparo y se repite el proceso. Por lo general, las señales registradas se someten a cantidades significativas de procesamiento de señales . [4] : 2–3, 21
Cuando una onda sísmica P encuentra un límite entre dos materiales con diferentes impedancias acústicas, parte de la energía de la onda se reflejará en el límite, mientras que parte de la energía se transmitirá a través del límite. La amplitud de la onda reflejada se predice multiplicando la amplitud de la onda incidente por el coeficiente de reflexión sísmica , determinado por el contraste de impedancia entre los dos materiales. [4]
Para una onda que golpea un límite con incidencia normal (de frente), la expresión para el coeficiente de reflexión es simplemente
donde y son la impedancia del primer y segundo medio, respectivamente. [4]
De manera similar, la amplitud de la onda incidente se multiplica por el coeficiente de transmisión para predecir la amplitud de la onda transmitida a través del límite. La fórmula para el coeficiente de transmisión de incidencia normal es
Como la suma de las energías de la onda reflejada y transmitida tiene que ser igual a la energía de la onda incidente, es fácil demostrar que
Al observar los cambios en la fuerza de las reflexiones, los sismólogos pueden inferir cambios en las impedancias sísmicas. A su vez, utilizan esta información para inferir cambios en las propiedades de las rocas en la interfaz, como la densidad y la velocidad de las ondas , [4] mediante la inversión sísmica .
La situación se vuelve mucho más complicada en el caso de una incidencia no normal, debido a la conversión de modos entre ondas P y ondas S , y se describe mediante las ecuaciones de Zoeppritz . En 1919, Karl Zoeppritz derivó 4 ecuaciones que determinan las amplitudes de las ondas reflejadas y refractadas en una interfaz plana para una onda P incidente en función del ángulo de incidencia y seis parámetros elásticos independientes. [9] Estas ecuaciones tienen 4 incógnitas y se pueden resolver, pero no brindan una comprensión intuitiva de cómo varían las amplitudes de reflexión con las propiedades de la roca involucrada. [11]
Los coeficientes de reflexión y transmisión, que gobiernan la amplitud de cada reflexión, varían con el ángulo de incidencia y pueden utilizarse para obtener información sobre (entre otras muchas cosas) el contenido de fluidos de la roca. El uso práctico de los fenómenos de incidencia no normal, conocidos como AVO (véase amplitud versus desplazamiento ) se ha visto facilitado por el trabajo teórico para derivar aproximaciones viables a las ecuaciones de Zoeppritz y por los avances en la capacidad de procesamiento informático. Los estudios AVO intentan con cierto éxito predecir el contenido de fluidos (petróleo, gas o agua) de los yacimientos potenciales, para reducir el riesgo de perforar pozos improductivos e identificar nuevos yacimientos de petróleo. La simplificación de 3 términos de las ecuaciones de Zoeppritz que se utiliza con más frecuencia se desarrolló en 1985 y se conoce como la "ecuación de Shuey". Otra simplificación de 2 términos se conoce como la "aproximación de Shuey", es válida para ángulos de incidencia inferiores a 30 grados (normalmente el caso de los estudios sísmicos) y se presenta a continuación: [12]
donde = coeficiente de reflexión en desplazamiento cero (incidencia normal); = gradiente AVO, que describe el comportamiento de la reflexión en desplazamientos intermedios y = ángulo de incidencia. Esta ecuación se reduce a la de incidencia normal en =0.
El tiempo que tarda una reflexión desde un límite particular en llegar al geófono se denomina tiempo de viaje . Si se conoce la velocidad de la onda sísmica en la roca, entonces el tiempo de viaje se puede utilizar para estimar la profundidad hasta el reflector. Para una onda simple que se propaga verticalmente, el tiempo de viaje desde la superficie hasta el reflector y viceversa se denomina tiempo de dos vías (TWT) y se obtiene mediante la fórmula
donde es la profundidad del reflector y es la velocidad de la onda en la roca. [4] : 81
A una serie de reflexiones aparentemente relacionadas en varios sismogramas se la suele denominar evento de reflexión . Al correlacionar los eventos de reflexión, un sismólogo puede crear una sección transversal estimada de la estructura geológica que generó las reflexiones. [4] : 196–199
Además de las reflexiones en las interfaces dentro del subsuelo, hay una serie de otras respuestas sísmicas detectadas por los receptores que son no deseadas o innecesarias:
La onda de aire viaja directamente desde la fuente al receptor y es un ejemplo de ruido coherente. Es fácilmente reconocible porque viaja a una velocidad de 330 m/s, la velocidad del sonido en el aire.
Una onda de Rayleigh se propaga típicamente a lo largo de una superficie libre de un sólido, pero las constantes elásticas y la densidad del aire son muy bajas en comparación con las de las rocas, por lo que la superficie de la Tierra es aproximadamente una superficie libre . Las ondas de Rayleigh de baja velocidad, baja frecuencia y alta amplitud están presentes con frecuencia en un registro sísmico y pueden oscurecer la señal, degradando la calidad general de los datos. Se conocen dentro de la industria como "Ground Roll" y son un ejemplo de ruido coherente que se puede atenuar con un estudio sísmico cuidadosamente diseñado. [13] La onda de Scholte es similar al ruido de fondo, pero se produce en el fondo marino (interfaz fluido/sólido) y posiblemente puede oscurecer y enmascarar reflexiones profundas en los registros sísmicos marinos. [14] La velocidad de estas ondas varía con la longitud de onda, por lo que se dice que son dispersivas y la forma del tren de ondas varía con la distancia. [15]
Una onda de frente se refracta en una interfaz, viaja a lo largo de ella, dentro del medio inferior y produce un movimiento oscilatorio paralelo a la interfaz. Este movimiento causa una perturbación en el medio superior que se detecta en la superficie. [9] El mismo fenómeno se utiliza en la refracción sísmica .
Un evento en el registro sísmico que ha generado más de una reflexión se denomina múltiple . Los múltiples pueden ser de trayectoria corta (pata de palo) o de trayectoria larga, dependiendo de si interfieren con las reflexiones primarias o no. [16] [17]
Los múltiplos del fondo de un cuerpo de agua y de la interfaz aire-agua son comunes en los datos sísmicos marinos y se suprimen mediante el procesamiento sísmico .
El ruido cultural incluye el ruido procedente de los efectos meteorológicos, aviones, helicópteros, torres eléctricas y barcos (en el caso de estudios marinos), todos los cuales pueden ser detectados por los receptores.
Particularmente importante en entornos urbanos (por ejemplo, líneas eléctricas), es difícil de eliminar. Se utilizan algunos sensores especiales, como los sistemas microelectromecánicos (MEM), para reducir estas interferencias en dichos entornos. [18]
El método original de reflexión sísmica implicaba la adquisición a lo largo de un perfil vertical bidimensional a través de la corteza, ahora denominado datos 2D. Este enfoque funcionó bien con áreas de estructura geológica relativamente simple donde las inclinaciones son bajas. Sin embargo, en áreas de estructura más compleja, la técnica 2D no logró obtener imágenes adecuadas del subsuelo debido a reflexiones fuera del plano y otros artefactos. El aliasing espacial también es un problema con los datos 2D debido a la falta de resolución entre las líneas. A partir de los experimentos iniciales en la década de 1960, la técnica sísmica exploró la posibilidad de una adquisición y procesamiento tridimensional completos. A fines de la década de 1970 se adquirieron los primeros conjuntos de datos 3D de gran tamaño y, en las décadas de 1980 y 1990, este método se volvió ampliamente utilizado. [19] [20]
La sismología de reflexión se utiliza ampliamente en varios campos y sus aplicaciones se pueden clasificar en tres grupos, [21] cada uno definido por su profundidad de investigación:
Un método similar a la sismología de reflexión, que utiliza ondas electromagnéticas en lugar de elásticas y tiene una menor profundidad de penetración, se conoce como radar de penetración terrestre o GPR.
La sismología de reflexión, más comúnmente denominada "reflexión sísmica" o abreviada como "sísmica" dentro de la industria de los hidrocarburos, es utilizada por los geólogos y geofísicos del petróleo para mapear e interpretar posibles yacimientos de petróleo . El tamaño y la escala de los estudios sísmicos ha aumentado junto con los importantes aumentos en la potencia informática desde finales del siglo XX. Esto llevó a la industria sísmica de adquirir laboriosamente (y por lo tanto raramente) pequeños estudios 3D en la década de 1980 a adquirir rutinariamente estudios 3D de alta resolución a gran escala. Los objetivos y los principios básicos han permanecido iguales, pero los métodos han cambiado ligeramente a lo largo de los años.
Los entornos primarios para la exploración sísmica de hidrocarburos son la tierra, la zona de transición y el mar:
Tierra : el entorno terrestre abarca casi todos los tipos de terreno que existen en la Tierra, cada uno de los cuales presenta sus propios problemas logísticos. Algunos ejemplos de este entorno son la jungla, el desierto, la tundra ártica, el bosque, los entornos urbanos, las regiones montañosas y la sabana.
Zona de transición (TZ) : se considera que la zona de transición es el área donde la tierra se encuentra con el mar, lo que presenta desafíos únicos porque el agua es demasiado poco profunda para los grandes buques sísmicos, pero demasiado profunda para el uso de métodos tradicionales de adquisición en tierra. Ejemplos de este entorno son los deltas de los ríos, los pantanos y las marismas, [27] los arrecifes de coral, las zonas de mareas de las playas y la zona de rompientes. Los equipos sísmicos de la zona de transición a menudo trabajan en tierra, en la zona de transición y en el entorno marino de aguas poco profundas en un solo proyecto para obtener un mapa completo del subsuelo.
Marino – La zona marina se encuentra en áreas de aguas poco profundas (las profundidades de agua de menos de 30 a 40 metros normalmente se considerarían áreas de aguas poco profundas para operaciones sísmicas marinas 3D) o en áreas de aguas profundas normalmente asociadas con los mares y océanos (como el Golfo de México).
La adquisición de datos sísmicos es la primera de las tres etapas distintas de la exploración sísmica; las otras dos son el procesamiento de datos sísmicos y la interpretación sísmica. [28]
Los estudios sísmicos suelen ser diseñados por compañías petroleras nacionales e internacionales que contratan a empresas de servicios como CGG , Petroleum Geo-Services y WesternGeco para adquirirlos. Luego se contrata a otra empresa para procesar los datos, aunque a menudo puede ser la misma empresa que adquirió el estudio. Finalmente, el volumen sísmico terminado se entrega a la compañía petrolera para que pueda ser interpretado geológicamente.
Los estudios sísmicos terrestres tienden a ser grandes entidades, que requieren cientos de toneladas de equipo y emplean desde unos pocos cientos a unos pocos miles de personas, desplegadas en vastas áreas durante muchos meses. [29] Hay varias opciones disponibles para una fuente sísmica controlada en un estudio terrestre y las opciones particularmente comunes son Vibroseis y dinamita. Vibroseis es una fuente no impulsiva que es barata y eficiente, pero requiere un terreno plano para operar, lo que hace que su uso sea más difícil en áreas no desarrolladas. El método comprende uno o más vehículos pesados todo terreno que bajan una placa de acero al suelo, que luego vibra con una distribución de frecuencia y amplitud específicas. [30] Produce una baja densidad de energía, lo que permite su uso en ciudades y otras áreas edificadas donde la dinamita causaría daños significativos, aunque el gran peso unido a un camión Vibroseis puede causar su propio daño ambiental. [31] La dinamita es una fuente impulsiva que se considera la fuente geofísica ideal debido a que produce una función de impulso casi perfecta , pero tiene desventajas ambientales obvias. Durante mucho tiempo, fue la única fuente sísmica disponible hasta que se introdujo la técnica de caída de peso alrededor de 1954 [32] , lo que permitió a los geofísicos lograr un equilibrio entre la calidad de la imagen y el daño ambiental. En comparación con Vibroseis, la dinamita también es ineficiente desde el punto de vista operativo porque es necesario perforar cada punto de la fuente y colocar la dinamita en el pozo.
A diferencia de los estudios sísmicos marinos, las geometrías terrestres no se limitan a trayectorias estrechas de adquisición, lo que significa que generalmente se adquiere una amplia gama de desplazamientos y acimuts y el mayor desafío es aumentar la velocidad de adquisición. La velocidad de producción está controlada obviamente por la velocidad con la que se puede disparar la fuente (Vibroseis en este caso) y luego pasar a la siguiente ubicación de la fuente. Se han hecho intentos de utilizar múltiples fuentes sísmicas al mismo tiempo para aumentar la eficiencia del estudio y un ejemplo exitoso de esta técnica es el barrido simultáneo independiente (ISS). [33]
Un estudio sísmico terrestre requiere un apoyo logístico sustancial; además de la operación sísmica diaria en sí, también debe haber apoyo para el campamento principal para actividades de reabastecimiento, apoyo médico, tareas de mantenimiento del campamento y del equipo, seguridad, cambios de personal y gestión de desechos. Algunas operaciones también pueden operar campamentos "fluviales" más pequeños que se establecen en lugares remotos donde la distancia es demasiado grande para regresar al campamento principal a diario y que también necesitarán apoyo logístico de manera frecuente.
Los estudios sísmicos marinos con serpentinas remolcadas se llevan a cabo utilizando buques sísmicos especializados que remolcan uno o más cables conocidos como serpentinas justo debajo de la superficie, generalmente entre 5 y 15 metros, según la especificación del proyecto, que contienen grupos de hidrófonos (o grupos receptores) a lo largo de su longitud (ver diagrama). Los buques de serpentinas modernos normalmente remolcan múltiples serpentinas a popa que se pueden asegurar a las alas submarinas, comúnmente conocidas como puertas o paletas, que permiten remolcar una cantidad de serpentinas hacia el costado de babor y estribor de un buque. La tecnología actual de remolque de serpentinas, como la que se ve en la serie de buques Ramform operados por PGS construidos entre 2013 y 2017 [34], ha aumentado la cantidad de serpentinas hasta 24 en total en estos buques. Para buques de este tipo de capacidad, no es raro que una serpentina extendida a lo largo de la popa de "puerta a puerta" exceda en una milla náutica. La configuración precisa de los streamers en cualquier proyecto en términos de longitud de los streamers, separación de los streamers, longitud del grupo de hidrófonos y el desplazamiento o distancia entre el centro de la fuente y los receptores dependerá del área geológica de interés debajo del fondo marino del cual el cliente está tratando de obtener datos.
Los barcos de arrastre también remolcan fuentes de alta energía, principalmente conjuntos de cañones de aire a alta presión que funcionan a 2000 psi y que se disparan juntos para crear un pulso de energía sintonizado en el lecho marino desde el cual las ondas de energía reflejadas se registran en los grupos receptores de los barcos de arrastre. Los conjuntos de cañones están sintonizados, es decir, la respuesta de frecuencia de la burbuja de aire resultante del conjunto cuando se dispara puede cambiar dependiendo de la combinación y la cantidad de cañones en un conjunto específico y sus volúmenes individuales. Los cañones pueden ubicarse individualmente en un conjunto o pueden combinarse para formar grupos. Por lo general, los conjuntos de fuentes tienen un volumen de 2000 pulgadas cúbicas a 7000 pulgadas cúbicas, pero esto dependerá de la geología específica del área de estudio.
Los estudios sísmicos marinos generan una cantidad significativa de datos [35] debido al tamaño de los modernos buques remolcados y sus capacidades de remolque.
Un buque sísmico con dos fuentes y que remolca un solo cable se conoce como cable remolcado de azimut estrecho ( Narrow-Azimuth Towed Streamer , o NAZ o NATS). A principios de la década de 2000, se aceptó que este tipo de adquisición era útil para la exploración inicial, pero inadecuado para el desarrollo y la producción, [36] en los que los pozos debían posicionarse con precisión. Esto condujo al desarrollo del cable remolcado de azimut múltiple (Multi-Azimuth Towed Streamer , MAZ), que intentó romper las limitaciones del patrón de adquisición lineal de un estudio NATS mediante la adquisición de una combinación de estudios NATS en diferentes azimuts (ver diagrama). [37] Esto proporcionó con éxito una mayor iluminación del subsuelo y una mejor relación señal-ruido.
Las propiedades sísmicas de la sal plantean un problema adicional para los estudios sísmicos marinos, ya que atenúa las ondas sísmicas y su estructura contiene salientes que son difíciles de visualizar. Esto dio lugar a otra variación del tipo de estudio NATS, el streamer remolcado de acimut amplio (o WAZ o WATS) y se probó por primera vez en el campo Mad Dog en 2004. [38] Este tipo de estudio implicaba un solo buque que remolcaba un conjunto de 8 streamers y 2 buques separados que remolcaban fuentes sísmicas que se ubicaban al principio y al final de la última línea receptora (véase el diagrama). Esta configuración se "mosaicó" 4 veces, con el buque receptor alejándose cada vez más de los buques fuente y creando finalmente el efecto de un estudio con 4 veces la cantidad de streamers. El resultado final fue un conjunto de datos sísmicos con un rango más amplio de acimutes más amplios, lo que supuso un gran avance en la obtención de imágenes sísmicas. [36] Estos son ahora los tres tipos comunes de estudios sísmicos marinos con streamers remolcados.
La adquisición de estudios marinos no se limita solo a los buques sísmicos; también es posible colocar cables de geófonos e hidrófonos en el lecho marino de una manera similar a cómo se utilizan los cables en un estudio sísmico terrestre, y utilizar un buque fuente separado. Este método se desarrolló originalmente por necesidad operativa para permitir que se realicen estudios sísmicos en áreas con obstrucciones, como plataformas de producción , sin comprometer la calidad de la imagen resultante. [39] Los cables de fondo oceánico (OBC) también se utilizan ampliamente en otras áreas en las que no se puede utilizar un buque sísmico, por ejemplo, en entornos marinos poco profundos (profundidad de agua <300 m) y de zona de transición, y pueden desplegarse mediante vehículos submarinos operados a distancia (ROV) en aguas profundas cuando se valora la repetibilidad (ver 4D, a continuación). Los estudios OBC convencionales utilizan receptores de dos componentes, que combinan un sensor de presión ( hidrófono ) y un sensor de velocidad de partículas vertical ( geófono vertical ), pero desarrollos más recientes han ampliado el método para utilizar sensores de cuatro componentes, es decir, un hidrófono y tres geófonos ortogonales. Los sensores de cuatro componentes tienen la ventaja de poder registrar también ondas transversales [40] , que no viajan a través del agua pero aún así pueden contener información valiosa.
Además de las ventajas operativas, el OBC también tiene ventajas geofísicas sobre un estudio NATS convencional que surgen del aumento del pliegue y el rango más amplio de acimutes asociados con la geometría del estudio. [41] Sin embargo, al igual que un estudio de tierra, los acimutes más amplios y el aumento del pliegue tienen un costo y la capacidad para estudios OBC a gran escala es severamente limitada.
En 2005, los nodos de fondo oceánico (OBN), una extensión del método OBC que utiliza receptores inalámbricos alimentados por batería colocados en aguas profundas, se probaron por primera vez en el campo petrolífero Atlantis en una asociación entre BP y Fairfield Geotechnologies . [42] La colocación de estos nodos puede ser más flexible que los cables en OBC y son más fáciles de almacenar y desplegar debido a su menor tamaño y menor peso.
El desarrollo de la tecnología de nodos surgió como un desarrollo directo de la tecnología de cables de fondo oceánico, es decir, la capacidad de colocar un hidrófono en contacto directo con el fondo marino para eliminar el espacio de agua salada entre el fondo marino y el hidrófono que existe con la tecnología de cables remolcados. El concepto de hidrófono de fondo oceánico en sí no es nuevo y se ha utilizado durante muchos años en la investigación científica, pero su rápido uso como metodología de adquisición de datos en la exploración de petróleo y gas es relativamente reciente.
Los nodos son unidades autónomas de 4 componentes que incluyen un hidrófono y tres sensores de orientación de eje horizontal y vertical. Sus dimensiones físicas varían según el requisito de diseño y el fabricante, pero en general los nodos tienden a pesar más de 10 kilogramos por unidad para contrarrestar los problemas de flotabilidad y reducir la posibilidad de movimiento en el fondo marino debido a corrientes o mareas.
Los nodos se pueden utilizar en áreas donde los buques de arrastre no pueden ingresar de manera segura y, por lo tanto, para la navegación segura de los buques de nodos y antes del despliegue de los nodos, normalmente se realiza un estudio batimétrico del fondo marino del área de estudio utilizando tecnología de barrido lateral para mapear la topografía del fondo marino en detalle. Esto identificará cualquier posible peligro que pueda afectar la navegación segura de los buques de nodos y de origen y también para identificar cualquier problema para el despliegue de los nodos, incluidas obstrucciones submarinas, naufragios, infraestructura de yacimientos petrolíferos o cambios repentinos en las profundidades del agua debido a acantilados submarinos, cañones u otras ubicaciones donde los nodos pueden no ser estables o no hacer una buena conexión con el fondo marino.
A diferencia de las operaciones OBC, un buque nodal no se conecta a una línea nodal, mientras que los cables del fondo del océano deben estar conectados físicamente a un buque grabador para registrar datos en tiempo real. Con los nodos, hasta que se recuperen los nodos y se extraigan los datos de ellos (extraer es el término de la industria que se utiliza para eliminar datos de un nodo recuperado cuando se coloca dentro de un sistema informático que copia los datos del disco duro del nodo), se supone que los datos se registrarán, ya que no hay ningún elemento de control de calidad en tiempo real para el estado operativo de un nodo, ya que son autónomos y no están conectados a ningún sistema una vez que se implementan. La tecnología ahora está bien establecida y es muy confiable y, una vez que un nodo y su sistema de batería han pasado todos sus criterios de configuración, hay un alto grado de confianza en que un nodo funcionará como se especifica. El tiempo de inactividad técnica durante los proyectos de nodos, es decir, las fallas de nodos individuales durante la implementación, generalmente se encuentran en cifras de un solo dígito como porcentaje del total de nodos implementados.
Los nodos se alimentan mediante paquetes de baterías internas de iones de litio recargables o baterías no recargables reemplazables; el diseño y la especificación del nodo determinarán qué tecnología de batería se utiliza. La duración de la batería de una unidad de nodo es una consideración crítica en el diseño de un proyecto de nodo; esto se debe a que una vez que la batería se agota en un nodo, los datos que se han recopilado ya no se almacenan en el disco duro de estado sólido y se perderán todos los datos registrados desde que se desplegó en el fondo marino. Por lo tanto, un nodo con una duración de batería de 30 días debe desplegarse, registrar datos, recuperarse y cosecharse dentro de ese período de 30 días. Esto también se relaciona con la cantidad de nodos que se desplegarán, ya que esto también está estrechamente relacionado con la duración de la batería. Si se despliegan demasiados nodos y los recursos de la tripulación de OBN no son suficientes para recuperarlos a tiempo o factores externos como el clima adverso limitan las operaciones de recuperación, las baterías pueden caducar y los datos pueden perderse. Las baterías desechables o no recargables también pueden crear un problema importante de gestión de residuos, ya que las baterías deben transportarse hacia y desde una operación y las baterías agotadas deben ser eliminadas por un contratista autorizado en tierra.
Otra consideración importante es la de sincronizar la sincronización de las unidades de reloj de cada nodo con una corrección de la desviación del reloj interna. Cualquier error en la sincronización adecuada de los nodos antes de su implementación puede generar datos inutilizables. Debido a que la adquisición de datos por nodos suele ser multidireccional y de varias fuentes simultáneamente en un período de 24 horas, para un procesamiento preciso de los datos es vital que todos los nodos funcionen con la misma hora.
El tipo de nodo y sus especificaciones determinarán el diseño del sistema de manejo de nodos y los modos de despliegue y recuperación. En la actualidad, existen dos enfoques principales: el nodo en una cuerda y las operaciones con ROV.
Nudo en una cuerda
Este método requiere que el nodo esté conectado a un cable de acero o una cuerda de alta especificación. Cada nodo estará espaciado uniformemente a lo largo de la cuerda que tendrá accesorios especiales para conectar de forma segura el nodo a la cuerda, por ejemplo, cada 50 metros, dependiendo del diseño de la perspectiva. Luego, esta cuerda es colocada por un buque especializado en nodos utilizando un sistema de manejo de nodos, generalmente con posicionamiento dinámico a lo largo de una línea de nodos predefinida. Los nodos se "aterrizan" en posiciones pretrazadas con un radio de error acordado y aceptable, por ejemplo, un nodo debe colocarse dentro de un radio de 12,5 metros desde las posiciones pretrazadas de navegación. A menudo están acompañados por emisores de pulsos, pequeños transpondedores que pueden detectarse mediante un transductor de posicionamiento acústico submarino que permite que un buque emisor de pulsos o el propio buque nodo establezcan una posición definitiva en el fondo del mar para cada nodo en el despliegue. Dependiendo del contrato, los emisores de pulsos pueden ubicarse en cada nodo o cada tercer nodo, por ejemplo. El término ping y equipo de ping es la abreviatura industrial para el uso de sistemas de posicionamiento acústico de línea base USBL o ultracorta que están interconectados con equipos de navegación GPS diferencial o Sistema de Posicionamiento Global Diferencial basados en embarcaciones.
Las líneas de nodos se recuperan generalmente arrastrando el ancla o el gancho de agarre para recuperar la línea de nodos a bordo del buque. Los sistemas de manipulación en los buques de nodos se utilizan para almacenar, desplegar y recuperar nodos y su diseño específico dependerá del diseño del nodo. Los nodos pequeños pueden incluir un elemento de manipulación manual, mientras que los nodos más grandes son manipulados automáticamente por sistemas robóticos para mover, almacenar, recargar y cosechar nodos. Los buques de nodos también utilizan sistemas como bobinadoras para gestionar las líneas de cuerdas y contenedores de cuerdas para almacenar los muchos kilómetros de cuerdas que a menudo se llevan a bordo de los nodos en los buques de nodos.
El nodo en una cuerda se utiliza normalmente cuando hay aguas poco profundas dentro del prospecto, por ejemplo, menos de 100 metros o en una zona de transición cerca de una playa. Para operaciones en aguas más profundas, se utiliza un buque de posicionamiento dinámico para garantizar la implementación precisa de los nodos, pero estos buques más grandes tienen una limitación en cuanto a la distancia a la que pueden navegar con seguridad en la costa; el límite habitual será entre 15 y 20 metros de profundidad del agua, según el buque y su equipo en el agua. Luego, se pueden utilizar barcos especializados en aguas poco profundas para desplegar y recuperar nodos en profundidades de agua tan bajas como 1 a 3 metros. Estos nodos de aguas poco profundas se pueden utilizar para conectarse con geófonos en la costa para proporcionar una transición de línea sísmica consistente del agua a la tierra.
Este enfoque presenta algunos problemas que los hacen vulnerables a daños o pérdidas en un proyecto, y todos ellos deben evaluarse y mitigarse. Dado que los nodos conectados entre sí mediante una cuerda se encuentran en el fondo del mar sin supervisión, pueden moverse debido a fuertes corrientes, las cuerdas pueden engancharse en obstrucciones del fondo marino, pueden ser arrastradas por anclas de buques de terceros y atrapadas por buques de pesca de arrastre. La amenaza de este tipo de peligros potenciales para este equipo normalmente debe identificarse y evaluarse durante la fase de planificación del proyecto, especialmente en los yacimientos petrolíferos donde existen cabezales de pozos, tuberías y otras estructuras submarinas y donde debe evitarse cualquier contacto con ellas, lo que normalmente se logra mediante la adopción de zonas de exclusión. Dado que es posible que las líneas de nodos se muevan después del despliegue, la cuestión de la posición del nodo en la recuperación es crítica y, por lo tanto, el posicionamiento durante el despliegue y la recuperación es un control de calidad de navegación estándar. En algunos casos, puede ser necesario recuperar y volver a colocar las líneas de nodos si los nodos se han movido fuera de las especificaciones del contrato.
Despliegue de ROV
Este método utiliza tecnología ROV ( vehículo submarino operado a distancia ) para manipular y colocar los nodos en sus posiciones predefinidas. Este tipo de método de despliegue y recuperación utiliza una cesta llena de nodos que se baja al agua. Un ROV se conectará con la cesta de nodos compatible y retirará los nodos individuales de una bandeja en un orden predefinido. Cada nodo se colocará en su posición predefinida asignada. En la recuperación, el proceso funciona a la inversa; el nodo que se va a recuperar es recogido por el ROV, colocado en la bandeja de la cesta de nodos hasta que la cesta está llena cuando se eleva de nuevo a la superficie. La cesta se recupera en el buque de nodos, los nodos se retiran de la cesta y se cosechan.
Las operaciones con ROV se utilizan normalmente para proyectos de nodos en aguas profundas, a menudo en profundidades de hasta 3000 metros en mar abierto. Sin embargo, existen algunos problemas con las operaciones con ROV que deben tenerse en cuenta. Las operaciones con ROV tienden a ser complejas, especialmente las operaciones con ROV en aguas profundas, por lo que las demandas periódicas de mantenimiento pueden afectar la producción. Los umbilicales y otros repuestos de alta tecnología para ROV pueden ser extremadamente caros y las reparaciones de los ROV que requieren soporte en tierra o de un especialista de terceros detendrán un proyecto de nodo. Debido a las profundidades extremas del agua, la tasa de producción de despliegue y recuperación de nodos será mucho menor debido al tiempo de tránsito de la cesta del nodo desde la superficie hasta el fondo marino y es casi seguro que habrá limitaciones por el clima o las condiciones del mar para las operaciones con ROV en áreas de mar abierto. La logística para respaldar las operaciones lejos de la costa también puede ser problemática para las actividades regulares de reabastecimiento, abastecimiento de combustible y cambio de tripulación.
Los estudios de lapso de tiempo o 4D son estudios sísmicos 3D repetidos después de un período de tiempo; el término 4D se refiere a la cuarta dimensión, que en este caso es el tiempo. Los estudios de lapso de tiempo se adquieren para observar los cambios en el yacimiento durante la producción e identificar áreas donde hay barreras al flujo que pueden no ser detectables en la sísmica convencional. Los estudios de lapso de tiempo consisten en un estudio de referencia y un estudio de monitoreo o repetición, adquiridos después de que el campo ha estado en producción. La mayoría de estos estudios han sido estudios NATS repetidos, ya que son más baratos de adquirir y la mayoría de los campos históricamente ya tenían un estudio de referencia NATS. Algunos de estos estudios se recopilan utilizando cables de fondo oceánico porque los cables se pueden colocar con precisión en su ubicación anterior después de ser retirados. Una mejor repetición de la ubicación exacta de la fuente y el receptor conduce a una mejor repetibilidad y mejores relaciones señal-ruido. También se han establecido varios estudios 4D en campos en los que se han comprado y desplegado permanentemente cables de fondo oceánico. Este método puede conocerse como sísmica de vida del campo (LoFS) o monitoreo permanente del yacimiento (PRM). [36]
Los estudios sísmicos 4D con tecnología de cables remolcados pueden ser muy complejos, ya que el objetivo de un estudio 4D es repetir el estudio original o de referencia con la mayor precisión posible. El clima, las mareas, las corrientes e incluso la época del año pueden tener un impacto significativo en la precisión con la que un estudio de este tipo puede lograr ese objetivo de repetibilidad.
La OBN ha demostrado ser otra forma excelente de repetir con precisión una adquisición sísmica. El primer estudio 4D del mundo que utilizó nodos se adquirió en el campo petrolífero Atlantis en 2009, y los nodos se colocaron mediante un ROV a una profundidad de agua de entre 1300 y 2200 metros, a unos pocos metros de donde se habían colocado previamente en 2005. [43]
Hay tres procesos principales en el procesamiento de datos sísmicos: deconvolución , apilamiento de punto medio común (CMP) y migración . [44]
La deconvolución es un proceso que intenta extraer la serie de reflectividad de la Tierra, bajo el supuesto de que un rastro sísmico es simplemente la serie de reflectividad de la Tierra convolucionada con filtros distorsionadores. [45] Este proceso mejora la resolución temporal al colapsar la ondícula sísmica, pero no es único a menos que se disponga de más información, como registros de pozos, o se hagan más suposiciones. Las operaciones de deconvolución se pueden realizar en cascada, y cada deconvolución individual se diseña para eliminar un tipo particular de distorsión.
El apilamiento CMP es un proceso robusto que utiliza el hecho de que una ubicación particular en el subsuelo habrá sido muestreada numerosas veces y en diferentes desplazamientos. Esto permite a un geofísico construir un grupo de trazas con un rango de desplazamientos que muestrean todos la misma ubicación del subsuelo, conocido como Common Midpoint Gather . [46] Luego, la amplitud promedio se calcula a lo largo de una muestra de tiempo, lo que resulta en una reducción significativa del ruido aleatorio pero también en la pérdida de toda la información valiosa sobre la relación entre la amplitud sísmica y el desplazamiento. Los procesos menos significativos que se aplican poco antes del apilamiento CMP son la corrección de movimiento normal y la corrección estática . A diferencia de los datos sísmicos marinos, los datos sísmicos terrestres deben corregirse para las diferencias de elevación entre las ubicaciones del disparo y del receptor. Esta corrección tiene la forma de un cambio de tiempo vertical a un datum plano y se conoce como corrección estática , pero necesitará una corrección adicional más adelante en la secuencia de procesamiento porque la velocidad de la superficie cercana no se conoce con precisión. Esta corrección adicional se conoce como corrección estática residual.
La migración sísmica es el proceso mediante el cual los eventos sísmicos se reubican geométricamente, ya sea en el espacio o en el tiempo, al lugar donde ocurrió el evento en el subsuelo en lugar de al lugar donde se registró en la superficie, creando así una imagen más precisa del subsuelo.
El objetivo de la interpretación sísmica es obtener una historia geológica coherente a partir del mapa de reflexiones sísmicas procesadas. [47] En su nivel más simple, la interpretación sísmica implica rastrear y correlacionar a lo largo de reflectores continuos en todo el conjunto de datos 2D o 3D y usarlos como base para la interpretación geológica. El objetivo de esto es producir mapas estructurales que reflejen la variación espacial en profundidad de ciertas capas geológicas. Usando estos mapas se pueden identificar trampas de hidrocarburos y se pueden crear modelos del subsuelo que permitan realizar cálculos de volumen. Sin embargo, un conjunto de datos sísmicos rara vez brinda una imagen lo suficientemente clara para hacer esto. Esto se debe principalmente a la resolución sísmica vertical y horizontal [48] pero a menudo el ruido y las dificultades de procesamiento también resultan en una imagen de menor calidad. Debido a esto, siempre hay un grado de incertidumbre en una interpretación sísmica y un conjunto de datos en particular podría tener más de una solución que se ajuste a los datos. En tal caso, se necesitarán más datos para restringir la solución, por ejemplo, en forma de adquisición sísmica adicional, registro de pozos o datos de prospección gravitacional y magnética . De manera similar a la mentalidad de un procesador sísmico, generalmente se alienta a un intérprete sísmico a ser optimista para alentar un mayor trabajo en lugar de abandonar el área de estudio. [49] La interpretación sísmica la realizan tanto geólogos como geofísicos , y la mayoría de los intérpretes sísmicos tienen conocimientos de ambos campos.
En la exploración de hidrocarburos, las características que el intérprete intenta delinear particularmente son las partes que forman un yacimiento de petróleo : la roca fuente , la roca reservorio, el sello y la trampa .
El análisis de atributos sísmicos implica extraer o derivar una cantidad de datos sísmicos que se puede analizar para mejorar la información que podría ser más sutil en una imagen sísmica tradicional, lo que lleva a una mejor interpretación geológica o geofísica de los datos. [50] Los ejemplos de atributos que se pueden analizar incluyen la amplitud media, que puede conducir a la delineación de puntos brillantes y puntos tenues , la coherencia y la amplitud versus el desplazamiento . Los atributos que pueden mostrar la presencia de hidrocarburos se denominan indicadores directos de hidrocarburos .
El uso de la sismología de reflexión en los estudios de la tectónica y la corteza terrestre fue iniciado en la década de 1970 por grupos como el Consorcio para el Perfilado de Reflexión Continental (COCORP), que inspiró la exploración sísmica profunda en otros países, como BIRPS en Gran Bretaña y ECORS en Francia. [51] El Sindicato de Perfilado de Reflexión de las Instituciones Británicas (BIRPS) se puso en marcha como resultado de la exploración de hidrocarburos petrolíferos en el Mar del Norte. Se hizo evidente que existía una falta de comprensión de los procesos tectónicos que habían formado las estructuras geológicas y las cuencas sedimentarias que se estaban explorando. El esfuerzo produjo algunos resultados significativos y demostró que es posible perfilar características como las fallas de empuje que penetran a través de la corteza hasta el manto superior con estudios sísmicos marinos. [52]
Como ocurre con todas las actividades humanas, los estudios de reflexión sísmica tienen cierto impacto en el medio ambiente natural de la Tierra y tanto la industria de los hidrocarburos como los grupos ambientalistas participan en investigaciones para investigar estos efectos.
En tierra, la realización de un estudio sísmico puede requerir la construcción de carreteras para el transporte de equipos y personal, y puede ser necesario despejar la vegetación para el despliegue de los equipos. Si el estudio se realiza en una zona relativamente subdesarrollada, puede producirse una alteración significativa del hábitat y muchos gobiernos exigen a las empresas sísmicas que sigan normas estrictas en materia de destrucción del medio ambiente; por ejemplo, puede prohibirse el uso de dinamita como fuente sísmica. Las técnicas de procesamiento sísmico permiten que las líneas sísmicas se desvíen alrededor de obstáculos naturales o utilicen pistas y senderos no rectos preexistentes. Con una planificación cuidadosa, esto puede reducir en gran medida el impacto ambiental de un estudio sísmico terrestre. El uso más reciente de instrumentos de navegación inercial para estudios terrestres en lugar de teodolitos disminuyó el impacto de los sismos al permitir el enrollamiento de las líneas de estudio entre los árboles.
El impacto potencial de cualquier estudio sísmico sobre el terreno debe evaluarse en la etapa de planificación y gestionarse de manera eficaz. Los entornos bien regulados generalmente requieren informes de Evaluación de Impacto Ambiental y Social (ESIA) o Evaluación de Impacto Ambiental (EIA) antes de comenzar cualquier trabajo. La planificación del proyecto también debe reconocer que una vez que se haya completado un proyecto, qué impacto, si lo hubiera, quedará. Es responsabilidad de los contratistas y los clientes gestionar el plan de remediación según el contrato y las leyes del lugar donde se ha llevado a cabo el proyecto.
Dependiendo del tamaño de un proyecto, las operaciones sísmicas terrestres pueden tener un impacto local significativo y una huella física considerable, especialmente donde se requieren instalaciones de almacenamiento, servicios públicos para campamentos, instalaciones de gestión de residuos (incluida la gestión de aguas negras y grises), áreas de estacionamiento de vehículos generales y sísmicos, talleres e instalaciones de mantenimiento y alojamiento. El contacto con la población local puede causar posibles alteraciones en sus vidas normales, como un aumento del ruido, operaciones las 24 horas y un aumento del tráfico, y estos factores deben evaluarse y mitigarse.
Las consideraciones arqueológicas también son importantes y la planificación del proyecto debe tener en cuenta los requisitos legales, culturales y sociales que se deben tener en cuenta. Se pueden utilizar técnicas especializadas para evaluar las distancias de trabajo seguras respecto de los edificios y las estructuras arqueológicas a fin de minimizar su impacto y evitar daños.
La principal preocupación ambiental de los estudios sísmicos marinos es el potencial de que el ruido asociado con la fuente sísmica de alta energía perturbe o dañe la vida animal, especialmente los cetáceos como las ballenas , las marsopas y los delfines , ya que estos mamíferos utilizan el sonido como su principal método de comunicación entre sí. [53] El sonido de alto nivel y larga duración puede causar daños físicos, como pérdida de audición, mientras que el ruido de nivel más bajo puede causar cambios temporales en el umbral de audición, oscureciendo sonidos que son vitales para la vida marina o perturbaciones del comportamiento. [54]
Un estudio ha demostrado [55] que las ballenas jorobadas migratorias dejarán un espacio mínimo de 3 km entre ellas y un buque sísmico en funcionamiento, y que los grupos de ballenas jorobadas en reposo con hembras exhiben una mayor sensibilidad y dejan un espacio mayor de 7 a 12 km. Por el contrario, el estudio encontró que las ballenas jorobadas macho se sintieron atraídas por una sola pistola de aire en funcionamiento, ya que se creía que habían confundido el sonido de baja frecuencia con el comportamiento de salto de la ballena . Además de las ballenas, las tortugas marinas , los peces y los calamares mostraron un comportamiento de alarma y evitación en presencia de una fuente sísmica que se acercaba. Es difícil comparar informes sobre los efectos del ruido de los estudios sísmicos en la vida marina porque los métodos y las unidades a menudo están documentados de manera inadecuada.
La ballena gris evitará sus zonas de migración y alimentación habituales a más de 30 km en áreas de pruebas sísmicas. [ cita requerida ] De manera similar, se demostró que la respiración de las ballenas grises era más rápida, lo que indica incomodidad y pánico en la ballena. Es evidencia circunstancial como esta la que ha llevado a los investigadores a creer que la evasión y el pánico podrían ser responsables del aumento de los varamientos de ballenas, aunque se están realizando investigaciones sobre estas cuestiones.
Aun así, las armas de aire comprimido se apagan solo cuando se ven cetáceos a una distancia muy cercana, generalmente a menos de 1 km [56].
Ofreciendo otro punto de vista, un documento conjunto de la Asociación Internacional de Contratistas Geofísicos (IAGC) y la Asociación Internacional de Productores de Petróleo y Gas (IOGP) sostiene que el ruido creado por los estudios sísmicos marinos es comparable a las fuentes naturales de ruido sísmico, afirmando: [57]
El Comité Conjunto para la Conservación de la Naturaleza (conocido más comúnmente como JNCC) es "... el organismo público que asesora al Gobierno del Reino Unido y a las administraciones descentralizadas sobre la conservación de la naturaleza en todo el Reino Unido y a nivel internacional". [58] ha tenido un interés personal a largo plazo en el impacto de los estudios geofísicos o sísmicos en el medio marino durante muchos años. Incluso en la década de 1990, se entendía a nivel gubernamental que el impacto de la energía sonora producida por los estudios sísmicos necesitaba ser investigado y monitoreado. [59] Las directrices del JNCC han sido y siguen siendo una de las referencias utilizadas internacionalmente como un posible estándar de referencia para los estudios en contratos sísmicos en todo el mundo, como las 'Directrices del JNCC para minimizar el riesgo de lesiones a los mamíferos marinos a partir de estudios geofísicos (directrices para estudios sísmicos)', 2017. [60]
Un factor que complica el debate sobre la energía sonora sísmica como factor disruptivo para los mamíferos marinos es el tamaño y la escala de los estudios sísmicos que se realizarán en el siglo XXI. Históricamente, los estudios sísmicos tendían a tener una duración de semanas o meses y a ser localizados, pero con la tecnología OBN, los estudios pueden cubrir miles de kilómetros cuadrados de océano y pueden continuar durante años, todo el tiempo arrojando energía sonora al océano las 24 horas del día desde múltiples fuentes de energía. Un ejemplo actual de esto es el mega contrato de estudio sísmico de 85.000 kilómetros cuadrados [61] firmado por la compañía petrolera nacional de Abu Dhabi ADNOC en 2018 con una duración estimada hasta 2024 en una variedad de áreas de aguas profundas, áreas costeras, islas y lugares de aguas poco profundas. Puede ser muy difícil evaluar el impacto a largo plazo de estas enormes operaciones en la vida marina.
En 2017, IOGP recomendó [62] que, para evitar perturbaciones durante la inspección:
El segundo factor es el entorno regulatorio en el que se lleva a cabo el estudio sísmico. En lugares altamente regulados como el Mar del Norte o el Golfo de México , los requisitos legales se establecerán claramente a nivel de contrato y tanto el contratista como el cliente cumplirán con las regulaciones, ya que las consecuencias del incumplimiento pueden ser graves, como multas sustanciales o la revocación de permisos para bloques de exploración. Sin embargo, hay algunos países que tienen un bioma marino variado y rico , pero donde las leyes ambientales son débiles y donde el regulador es ineficaz o incluso inexistente. Esta situación, donde el marco regulatorio no es sólido, puede comprometer gravemente cualquier intento de proteger los entornos marinos: esto se encuentra con frecuencia donde las empresas estatales de petróleo y gas son dominantes en un país y donde el regulador también es una entidad de propiedad y operación estatal y, por lo tanto, no se considera verdaderamente independiente.
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)Los siguientes libros cubren temas importantes de la sismología de reflexión. La mayoría requiere conocimientos de matemáticas, geología y/o física de nivel universitario o superior.
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)Se pueden encontrar más investigaciones en sismología de reflexión, particularmente en libros y revistas de la Sociedad de Geofísicos de Exploración , la Unión Geofísica Americana y la Asociación Europea de Geocientíficos e Ingenieros .