Modelamiento del efecto de atenuación sísmica en estratos con hidratos de gas en el Campo Mallik, Canadá
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Resumen
La presencia de hidratos de gas en reservorios bajo capas de permafrost no presenta un BSR (Bottom Simulating Reflector) visible, como sucede en hidratos bajo el lecho marino. Sin embargo, una característica de la presencia de hidratos bajo capas de permafrost es la atenuación en ondas sónicas, lo cual hace que la exploración sea a nivel mundial un reto, ya que requiere mayor nivel de investigación. El cálculo de la atenuación resulta de la conformación de modelos basados en la amplitud, frecuencia y análisis espectral en sísmica VSP y pozo a pozo, y en registros de pozos con la teoría de Backus. El modelamiento de propagación de las ondas en zonas con presencia de hidratos en el Campo Mallik, primero calcula las constantes elásticas con información de registros de pozo y análisis de los atributos petrofísicos de las zonas. Finalmente se genera un modelo analítico por medio de la teoría de Biot, y un modelo numérico por diferencias finitas para estudiar la propagación de las ondas P y S en estas zonas. Los resultados obtenidos de observaciones en los registros eléctricos y valores de constantes elásticas, comprueban la teoría de que el contenido de hidratos en medios porosos incrementa las propiedades mecánicas de la roca. Los diferentes métodos utilizados (amplitud, frecuencia y análisis en sísmica), muestran diversos resultados esperados en los valores de la atenuación, como consecuencia de las limitantes propias de cada método. Estas están relacionadas con el rango de frecuencias y resolución de la información de entrada. Sin embargo, los modelos analíticos y numéricos, exhiben la dispersión de la energía de las ondas en hidratos de gas.
Abstract: The presence of gas hydrates in reservoirs situated under permafrost layers do not present a visible BSR (Bottom Simulating Reflector), as marine hydrates. However, the main characteristic of hydrates presence under permafrost is the attenuation in sonic waves, which makes exploration a worldwide-challenge. We determined the generated attenuation by methods based on amplitude, frequency and spectral analysis on VSP and crosswell seismic, and well logs by Backus theory. The wave propagation modeling through gas hydrates zones in Mallik Field, firstly, calculates the elastic constants through well log data, and analyze petrophysical attributes. Finally, we generated an analytical model by Biot theory and a numerical model by finite differences. This has the goal of analyzing the propagation of P-wave and S-wave in the study zones. Results from observations of well logs and elastic constants prove the theory that gas hydrates content increases the mechanical properties of the rock. The used methods (amplitude, frequency, and seismic analysis) display a variety of attenuation value. This is a consequence of limitations from the methods itself. Those ones are related to frequency range and data resolution. However, the analytical and numerical models exhibit energy dispersion in waves through gas hydrates.
Abstract: The presence of gas hydrates in reservoirs situated under permafrost layers do not present a visible BSR (Bottom Simulating Reflector), as marine hydrates. However, the main characteristic of hydrates presence under permafrost is the attenuation in sonic waves, which makes exploration a worldwide-challenge. We determined the generated attenuation by methods based on amplitude, frequency and spectral analysis on VSP and crosswell seismic, and well logs by Backus theory. The wave propagation modeling through gas hydrates zones in Mallik Field, firstly, calculates the elastic constants through well log data, and analyze petrophysical attributes. Finally, we generated an analytical model by Biot theory and a numerical model by finite differences. This has the goal of analyzing the propagation of P-wave and S-wave in the study zones. Results from observations of well logs and elastic constants prove the theory that gas hydrates content increases the mechanical properties of the rock. The used methods (amplitude, frequency, and seismic analysis) display a variety of attenuation value. This is a consequence of limitations from the methods itself. Those ones are related to frequency range and data resolution. However, the analytical and numerical models exhibit energy dispersion in waves through gas hydrates.