Es importante destacar que los métodos sísmicos representan uno de los métodos que mayor interés despiertan en los clientes, debido a que son uno de los más utilizados en la industria petrolera, minera y de construcción de obras civiles para la exploración del subsuelo. Estos se basan en la generación de impulsos a partir de una fuente de energía localizada en superficie que genera perturbaciones al subsuelo y de esta forma registrar los tiempos de propagación de ese campo de ondas generado en diferentes puntos de observación (receptores) para la caracterización de las diferentes capas geológicas del subsuelo, pero ¿cuáles son los principios físicos que subyacen a la propagación de un campo de ondas?

La propagación de los movimientos ondulatorios se basa en dos principios fundamentales: el principio de Huygens y el principio de Fermat. El primero establece que “todo punto de un frente de onda se comporta como un nuevo centro generador de ondas”, y el segundo señala que el movimiento ondulatorio entre un punto A y un punto B seguirá la trayectoria que menor tiempo emplee en recorrerla. Ambos principios se basan en los conceptos de frente de onda y trayectoria. El frente de ondas se define como un lugar geométrico que une a todos los puntos que en un instante se encuentran en el mismo estado de vibración. La dirección de propagación del frente de ondas es indicada por la trayectoria, la cual es perpendicular a éste.

Otra pregunta que podríamos hacernos es ¿A qué velocidad se propaga ese frente de ondas? ¿De que parámetros depende la velocidad de propagación? La velocidad de propagación de las ondas depende de los parámetros elásticos del medio por el cual se propaga, los cuales están directamente relacionados con la composición del medio. Las rocas están compuestas por distintos minerales, unos más dúctiles o fracturados que otros, de mayor o menor densidad, grado de compactación, porosidad, entre otros. Todos estos parámetros afectan la propagación de las ondas.

 


Resolución de datos sísmicos

Al iniciar una campaña de interpretación de datos geofísicos debemos ser conscientes de que estas etapas de los proyectos conllevan gran cantidad de horas de trabajo, las cuales empiezan antes de la carga de los datos en el software determinado. Estas primeras horas son dedicadas a tomar conocimiento de la geología regional y/o local, informarse acerca de los estilos estructurales involucrados, los esfuerzos, litologías, ambientes de depositación, edades geológicas, intrusiones, pulsos de migración de fluidos, entre muchos otros elementos, para tener un conocimiento a priori de cómo se comportarían los datos de acuerdo con el medio involucrado. 

Una vez los especialistas toman el conocimiento necesario del área de estudio, son capaces de tomar los datos e interpretarlos de manera de tener congruencia con el entorno geológico y cualquier alteración existente, bien sea de manera natural o por impacto humano. 

No obstante, más que hablar sobre interpretación de datos geofísicos es importante saber que toda observación tiene un límite de detalle bien sea vertical u horizontal, el cual desde el área técnica se le llama “resolución”. La resolución podría definirse en términos sencillos como el mínimo espesor o la mínima separación que puede ser identificada (resuelta) entre dos eventos discretos. 

Todo dato geofísico es dependiente de la resolución, es la barrera natural frente a determinadas condiciones de adquisición y procesamiento del dato, para la obtención de una imagen interpretable. Y no se limita a datos geofísicos, si no a cualquier observación técnico-científica. Un ejemplo sería la vista: si nos encontramos caminando de noche y vemos una luz acercarse frente a nosotros podríamos pensar que se trata de una moto; sin embargo, a medida que se acerca, nuestros ojos (por medio de un proceso de interferometría) son capaces de resolver el problema y determinar que no se trata de una moto si no de un auto, ya que el mismo ha llegado al punto mínimo en el cual nuestros ojos son capaces de diferenciar o discretizar ambas luces delanteras. 

¡Claro! En este ejemplo hablamos de un fenómeno óptico. No obstante, algunas leyes de la óptica aplican para otros campos, y entre esos la sísmica de reflexión, la cual no está exenta de depender de la resolución para conocer el mínimo detalle que se puede estimar. Por esto, una vez cargado el dato sísmico para su posterior interpretación, es necesario estimar este valor. 

Teóricamente, este valor está representado por un cuarto de la longitud de onda para la profundidad objetivo. En sísmica convencional petrolera, es común hablar de resoluciones de entre 10 a 30 metros (un sello efectivo tiene al menos 30 metros de espesor, lo que equivaldría apenas a un reflector). Cuando trasladamos esta información a sísmica de alta resolución como los casos de sísmica somera (ej. Marina o incluso en minería), se podrían determinar espesores desde decenas de centímetros a algunos metros, dependiendo de las condiciones de adquisición e instrumentos implementados. 

¿Qué implicaciones trae esto? 

En sísmica convencional es frecuente encontrar anomalías que pueden ser interesantes, pero que, si no se está al tanto de la resolución sísmica a esa profundidad determinada, se podría estar en presencia de un efecto de entonación y por ende un potencial punto de riesgo exploratorio. O, por otro lado, se puede ubicar un lead pero con sello que genera incertidumbre al estar probablemente en límite de resolución. 

¿Y qué pasa con la sísmica de alta resolución? ¿Usarla no disminuiría la incertidumbre? 

La respuesta es sí, pero con un alcance acotado en profundidad ya que el frente de ondas pierde energía con el paso del tiempo y la profundidad y, por lo tanto, decae la señal sísmica y su poder de resolver eventos cercanos. Sin embargo, es increíblemente poderosa para exploración y delineación somera, como es el caso de la industria minera, donde el detalle importa, donde una facies, anomalía o cuerpo que puede estar enmascarado en otros métodos geofísicos puede ser diferenciado con un diseño sísmico apropiado, donde cada fractura importa, ¡Donde cada mineralización aporta en nombre de la ley! ¡O que cante un tenor! 



Importancia del amarre sísmica - pozo

El método sísmico de reflexión es uno de los métodos geofísicos de mayor poder de resolución, tanto vertical como horizontal, permitiendo obtener una visualización regional de la disposición de las rocas y los procesos tectónicos y sedimentarios de un área de estudio.

La interpretación sísmica, generalmente en función de la amplitud, se basa en extraer la información de los perfiles de manera de comprender los procesos relacionados a la deposición en una cuenca. Sin embargo, debido a la naturaleza del dato, un perfil sísmico no proporciona información de edades estratigráfica ni de la litología de las rocas en el subsuelo.

Por otro lado, los datos de pozo tienen una gran resolución vertical, pero carecen de resolución horizontal ya que, en la mayoría de los casos, los pozos se encuentran separados entre sí decenas de metros, y en casos donde se tienen zonas estructuralmente complejas, la correlación entre pozos se torna complicada.

Es por esto, que la correlación sísmica – pozo cobra importancia a la hora de realizar modelos de subsuelo, ya que permite integrar a las visualizaciones regionales extraído de perfiles la información de edades y litología extraída de la información de pozo, generando modelos enmarcados en los contextos estructurales y estratigráficos que correspondan.

Para realizar un amarre sísmico – pozo, es necesario obtener funciones de tiempo vs profundidad que permitan estimar el tiempo de viaje de la onda según la velocidad y densidad de las formaciones estudiadas. Estas funciones pueden ser obtenidas a través de perfiles de velocidad, checkshots o perfiles VSP, siendo estos últimos los de mejor calidad ya que permiten obtener una pequeña sección en la vecindad del pozo incrementando la calidad en el amarre.

AguaEx Geociencias es especialista en el mercado nacional en sísmica híbrida de alta resolución, encargada desde la adquisición de datos sísmicos y perfiles VSP, procesamiento e interpretación de resultados, dedicando parte de sus al análisis geofísicos e integración de datos de pozo, con el objetivo de generar modelos geológicos robustos, incrementando así el conocimiento del subsuelo para nuestros clientes.


Procesamiento de datos de sísmica de reflexión para la generación de imágenes del subsuelo

Los métodos sísmicos son uno de los métodos geofísicos más utilizados en la industria minera, petrolera y de construcción de obras civiles en la fase de exploración del subsuelo.

El método sísmico de reflexión se basa en las reflexiones del frente de onda sísmico sobre cada una de las interfaces presentes en el subsuelo. Estas interfaces se traducen en contrastes de impedancia, los cuales están intrínsecamente relacionados con los parámetros litológicos de cada una de las capas geológicas.

Una vez adquiridos los registros sísmicos en campo, estos deben ser procesados para generar la imagen resultante del subsuelo. Según Özdogan Yilmaz, el procesamiento de los datos sísmicos se divide en tres etapas: Pre-apilamiento (pre-apilamiento), Apilamiento y Post-apilamiento.

Uno de los aspectos importantes en la fase de pre-apilamiento de los datos es la asignación de las coordenadas de las estaciones fuente y receptoras medidas en terreno. Posteriormente se realiza la edición de los registros (eliminación de trazas, cambios de polaridad), se seleccionan las primeras llegadas para el cálculo de futuras correcciones y se atenúan las señales no deseadas (ruido) que enmascaran los eventos de reflexión. Seguidamente se aplican una serie de correcciones y por último se lleva a cabo el algoritmo de deconvolución para incrementar la resolución de las reflexiones.

En la fase de apilamiento se reordenan los datos en grupos de puntos de reflexión común y se realizan análisis de velocidades para la generación del apilado, y así obtener una imagen inicial del subsuelo, sobre la cual se aplicarán posteriormente otros procesos de mejoramiento (post-apilamiento) y así generar la sección sísmica final con mayor resolución tanto vertical como lateral.

El equipo de geofísicos de Aguaex dispone de un software de procesamiento avanzado para la generación de imágenes sísmicas de alta definición, a través de algoritmos que permiten atenuar considerablemente el ruido presente en los datos adquiridos, producto de las condiciones de superficie, ruido ambiental, reflexiones múltiples, entre otros, para un procesamiento adecuado de los datos.


Importancia de la geolocalización de los datos geofísicos

En AguaEx somos conscientes de la importancia que tiene el registro apropiado de los datos adquiridos y su correcto posicionamiento. A partir de un sistema global de navegación por satélite (Global Navigation Satellite System, GNSS) que es una constelación de satélites que transmite rangos de señales utilizados para el posicionamiento y localización en cualquier parte del globo terrestre, ya sea en tierra, mar o aire, podemos determinar las coordenadas y la altitud de un punto dado como resultado de la recepción de señales provenientes de constelaciones de satélites.

En palabras simples, el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un servicio que proporciona a los usuarios información sobre posicionamiento, navegación y cronometría. Este sistema está constituido por tres segmentos: el segmento espacial, el segmento de control y el segmento del usuario. El segmento espacial consiste en una constelación nominal formada por 24 satélites operativos que transmiten señales unidireccionales que proporcionan la posición y la hora de cada satélite del GPS. El segmento de control está formado por estaciones de seguimiento y control distribuidas por todo el mundo a fin de mantener los satélites en la órbita apropiada mediante maniobras de mando y ajustar los relojes satelitales. El segmento del usuario consiste en el equipo receptor del GPS que recibe las señales de los satélites y las procesa para calcular la posición tridimensional y la hora precisa (https://www.gps.gov/systems/gps/spanish.php).

Receptores DGPS nos permiten la georreferenciación en tiempo real de los registros de datos en terreno que incorporamos día a día en nuestras actividades de exploración y caracterización geológica-geofísica, posibilitando el monitoreo de nuestra información y la transmisión de la misma.

En AguaEx mantenemos un estándar que nos permite llevar la trazabilidad y el orden de los datos que adquirimos, así como de la información generada, garantizando la calidad de los resultados que entregamos en cada proyecto.

Sísmica de reflexión en ambientes mineros

Inversión_intrusivo

La sísmica de reflexión se caracteriza por ser uno de los métodos geofísicos con mayor poder de resolución vertical y lateral, ofreciendo una imagen del subsuelo de gran detalle, que puede ser utilizada para la exploración y delineación de yacimientos en casi cualquier ámbito.

En la industria petrolera conforma el núcleo del proceso exploratorio, al revelar no solo información de las estructuras y estratigrafía involucradas en determinada área, sino también una estimación de las propiedades físicas del medio.

En el caso de la industria minera, la aplicación de sísmica de reflexión mantiene un reto mayor al intentar iluminar zonas de altas complejidades estructurales debido a los ambientes cristalinos (asociación con magmatismo), lo que se traduce en imágenes complejas, con dispersiones, difracciones y disposición de horizontes de corrección desafiante en la etapa de procesamiento; adquisiciones en altos ambientes de ruido; restricciones de acceso y/o restricciones en los tiempos de levantamiento de datos.

No obstante, estas limitaciones pueden ser mitigadas con un plan de trabajo adecuado, permitiendo agregar a los estudios exploratorios la alta capacidad de resolución ofrecida por los datos sísmicos, integrando la información de los estudios rutinarios mineros representados por las perforaciones.

 

Tanto en la industria petrolera como en la minera, estos estudios geofísicos ofrecen información relevante más allá que sobre la imagen del subsuelo. El uso de estos métodos cae en la búsqueda de anomalías relacionadas a la presencia de recursos explotables, de acá que técnicas que hacen uso de atributos sísmicos, análisis de amplitudes versus distancias fuente-receptor (AVO) e incluso inversión sísmica cobren gran importancia al revelar elementos de alteración y/o mineralización que puedan representar interés comercial


Inversión sísmica, aplicaciones y ventajas

Cuando se realiza la adquisición de datos símicos, estos se representan en términos de amplitud sísmica, donde los cambios fuertes de esta pueden representar límites de secuencias o topes de formaciones geológicas. Esta información permite realizar interpretaciones estructurales, pero no interpretaciones estratigráficas completas, ya que carecen de información litológica y petrofísica.

La inversión sísmica es un proceso matemático que permite extraer de las amplitudes sísmicas, la información de coeficientes de reflexión o impedancias acústicas, que no es más que relaciones de velocidades y densidades de los diferentes estratos. La información extraída de este proceso permite añadir a los modelos estructurales información estratigráfica importante.

Existen dos tipos de inversión sísmica, acústica y simultánea, cuya aplicación dependerá de los datos disponibles, teniendo en cuenta que para realizar una inversión es necesario tener un modelo estructural y datos duro de pozo de velocidades y densidades, que el algoritmo usará como partida para correlacionar y realizar la predicción de los valores a lo largo del modelo.

La inversión acústica permite obtener datos de densidad y velocidad de Onda P, mientras que la inversión simultánea permite obtener datos de densidad, velocidad de Onda P y de Onda S, permitiendo obtener información de propiedades físicas y mecánicas del subsuelo. Aunque esta última permite obtener modelos más completos, es necesario tener datos duros de velocidad de onda S.

Como se dijo anteriormente, las ventajas de realizar este proceso es agregar a los modelos estructurales información estratigráfica, como tipo de litología, porosidades, tipo de fluido, propiedades mecánicas, entre otras.

AguaEx se especializa en la interpretación de datos sísmicos y en el cálculo de inversiones sísmicas, generando modelos estructurales y estratigráficos completos, que permitan a nuestros clientes tener la información necesaria en proyectos tanto de producción como de exploración.


Modelado numérico para predicción de datos geofísicos

Un modelo numérico geofísico es una representación de un fenómeno o variable geofísica, que se expresa en función de ecuaciones matemáticas, con el fin de predecir el comportamiento de estos y hacer frente a problemas de alta complejidad. Estos modelos unen los conocimientos científicos con conocimientos técnicos, como lo son datos duros, provenientes de levantamientos y mediciones de campo.

El primer paso para realizar un modelado matemático es definir las variables y ecuaciones matemáticas que definirán el problema a resolver. Luego, es necesario escoger un método que nos permita aproximar las soluciones. La complejidad y cantidad de soluciones dependerá del problema y la magnitud de datos con el que desea trabajar.

Los métodos más utilizados en el área de geofísica son el método de elementos finitos, método espectral, método de diferencias finitas, métodos de volúmenes finitos y método de elementos discretos. Donde la elección de este dependerá de el tipo de problema que se desea resolver y la capacidad de cómputo que se posea.

La ventaja principal de los modelos numéricos es que permiten en la mayoría de los casos, sustituir experimentos o perforaciones, lo que hacen que sean considerablemente más económicos y prácticos. Además que permite unificar datos de diferentes escalas, tanto horizontales como verticales, para la estimación de diferentes propiedades geofísicas.

AguaEx se destaca por tener un equipo especialista en generación de modelados numéricos, aprovechando al máximo las capacidades computacionales actuales, para generar, con su alto nivel de conocimiento y experiencia, resultados adecuados y satisfactorios para sus clientes

Geología y Geofísica en la exploración mínera

Actualmente, el reconocimiento y la detección de un depósito mineral es una de las labores más importantes en la Minería, y el éxito de toda empresa dedicada a este rubro no sólo se encuentra en cuanto dinero puedes invertir, sino también de cuanto mineral puedas hallar y extraer.

En el pasado sólo se contaba con la experiencia o “buena o mala suerte” de los mineros y geólogos para darle continuidad a dichas acumulaciones de minerales. Estas predicciones podían ser a menudo bastante exactas, pero esto dependía mucho del tipo de depósito mineral y la complejidad geológica con la cual se estuviesen enfrentando. Una irregularidad en la forma del yacimiento implicaba la realización de técnicas tales como socavones de reconocimiento, piques, entre otros, con los cuales se debía invertir una gran cantidad de dinero y esto, sin tener la certeza de si el depósito era explotable o no.

Es allí donde la Geofísica forma un rol importante en la exploración de un mineral. El estudio geofísico preliminar permite generar un plan de trabajo con mayor exactitud, donde se pueden fijar los gastos para la explotación (qué se necesitaría para su extracción) y tener mayor certeza de la rentabilidad del yacimiento (cuánto se podría extraer). Con seguridad es una herramienta que sirve para complementar la información que un informe geológico presenta, y en épocas como las actuales (donde el precio del cobre por lo general se ha mantenido bajo, por ejemplo), el reconocimiento geofísico es imprescindible. Entonces, es comprensible la importancia que tiene el aplicar los métodos geofísicos que le permita al minero decir en que punto se encuentra el yacimiento, a qué profundidad y donde hay una buena conductividad eléctrica que pueda corresponder al metal buscado.

Un ejemplo de las aplicaciones de los métodos geofísicos lo podemos ver en los depósitos metalíferos. Estos depósitos por lo general tienen una forma irregular. El método sísmico podría descifrar con todos sus detalles las estructuras que se encuentran en el subsuelo, con el método gravimétrico obtener contrastes de densidad y el tamaño del cuerpo en relación con su profundidad, el método eléctrico nos daría contraste de resistividad/conductividad de los materiales y su profundidad y así sucesivamente. Mientras existan mayores posibilidades de combinación de métodos geofísicos junto con un apoyo geológico detallado, la interpretación de los resultados será mucho más adecuada.

Las aplicaciones de las geofísicas son diversas. Esto dependerá de cual sea el objetivo y el alcance del estudio. En AguaEx ofrecemos una gran variedad de metodologías geofísicas y cada una de ellas está enfocada a dar solución y satisfacer las necesidades de nuestros clientes. Además, contamos con un equipo de profesionales que pueden asesorarlos y responderle todas las dudas que tengan al respecto.


Procesos de hidrogeología de la mano con la geofísica

Las propiedades geohidráulicas de acuíferos y suelos naturales actualmente son de gran interés para aplicaciones ambientales y geotécnicas, sus parámetros son utilizados principalmente para modelar flujos de agua, migración de contaminantes, evaluación de vulnerabilidad de acuíferos, determinación de profundidad y gradiente de nivel freático, cambios en calidad de aguas y confluencia de aguas alteradas y aguas naturales. Además, comparado con la aplicación de otros métodos directos convencionales la adquisición de datos geofísicos es no invasivo, y tienen el potencial de predecir parámetros de distribución más realistas y con una mejor relación costo-beneficio.

Por esta razón, los estudios geoeléctricos se han convertido en una importante herramienta para aplicaciones de hidrogeología de suelos. Básicamente el principio consiste en inducir una corriente eléctrica al suelo y medir en superficie la diferencia de potencial (voltaje) producido entre los puntos determinados, a partir de lo cual es posible medir valores de resistividad eléctrica en el subsuelo término inverso a la conductividad eléctrica. Dicha distribución espacial de parámetros eléctricos permite caracterizar la heterogeneidad de zonas sólidas y bajo el agua.

No obstante, las propiedades eléctricas de las rocas pueden variar de acuerdo con otros factores petrofísicos, por lo que muchas veces, convertir conductividad eléctrica a parámetros geohidráulicos de interés podría generar resultados ambiguos, por lo que vale la pena preguntarse ¿Son concluyentes una gran cantidad de datos geoléctricos sin un buen análisis, integración, interpretación? Definitivamente no. Por tanto, AguaEx con casi 500 proyectos desarrollados en el área, cuenta no sólo con metodologías vanguardistas al momento de adquirir datos, sino con la expertiz de geofísicos especialistas en hidrogeología que garantizan procesos de calidad y eficientes para obtener el mayor provecho de los datos adquiridos en terreno, generar integraciones óptimas con los otros datos disponibles y lograr dar solución a cada objetivo planteado por nuestros clientes.

 


Tomografía de Onda Completa: Una herramienta para mejorar los modelos de velocidad

La tomografía es un tipo específico de proceso de inversión en el que se emplean matemáticas para simular un objeto basado en observaciones o mediciones que están asociadas con dicho objeto. En el caso de la tomografía de tiempos de viaje, lo que se intenta es determinar la distribución de velocidades en el subsuelo a partir de datos de refracción sísmica. Sin embargo, ésta tiene algunas limitaciones, ya que toma en consideración únicamente los tiempos de viaje de las ondas sísmicas para arreglos dados de fuente y receptores. El método de tomografía de onda completa por su parte integra en el proceso de inversión algunas propiedades de las ondas sísmicas, como por ejemplo amplitud y fase en búsqueda de reconstruir un modelo detallado de velocidades del subsuelo combinando atributos de la onda sísmica con tiempos de viaje de reflexiones y refracciones generadas en las discontinuidades físicas del subsuelo.

En la figura se observa (a) la tomografía de tiempos de viaje, donde se evidencia un modelo de capas aproximadamente planas y sub-paralelas con un incremento de velocidades en profundidad hacia la izquierda y (b) el resultado de la inversión de onda completa para la misma sección, donde puede observarse hacia la izquierda una clara inversión de velocidades dentro de una compleja zona de fallas y fracturas que fue interpretada a partir de una sección sísmica de reflexión ajustándose este modelo de mejor manera a la realidad.

Desde el 2019, en AguaEx contamos con la tecnología, softwares y profesionales calificados para realizar este tipo de estudios para nuestros clientes en el marco de sus proyectos de sísmica híbrida y de refracción.



Atributos sísmicos aplicados para la detección de fractura

La caracterización de fallas y patrones de fractura es un proceso fundamental en los estudios geofísicos debido al impacto económico que genera, ya que estos patrones están relacionado a aumentos de porosidades en las rocas y en la permeabilidad, permitiendo no solo mayor espacio de acumulación en los yacimientos si no también mayor movimiento de fluidos en los mismos.

La sísmica de reflexión es una herramienta fundamental para la identificación de dichos patrones, ya que permite una interpretación regional de estos patrones, pudiendo interpretar la densidad y continuidad de estos. Las fallas y fracturas se presentan en los datos sísmicos como reflexiones discontinuas, teniendo generalmente comportamientos geométricos particulares en el dato.

Debido a este comportamiento, los atributos sísmicos tienen una aplicación fundamental, ya que, al poder extraer información de la traza completa, permite destacar rasgos geológicos y morfológicos presentes en el dato sísmico. Adicionalmente, los atributos geométricos son atributos multitraza que permiten obtener información relacionada a buzamiento, azimut y continuidad, siendo aplicados generalmente para la detección de estos patrones.

Generalmente, los atributos mayormente aplicados son los atributos de coherencia, semblanza y curvatura, ya que permiten resaltar elementos lineales y curvos en los datos sísmicos, tanto en datos 2D como 3D. Sin embargo, técnicas más especializadas como cálculo de volúmenes de buzamiento y azimut permiten definir la naturaleza y continuidad de estos patrones.

AguaEx Geociencias es especialista en el mercado nacional en sísmica híbrida de alta resolución, encargada de cada una de las fases involucradas de la manipulación del dato, desde la campaña en terreno hasta la interpretación de resultados, dedicando parte de sus análisis geofísicos al cálculo e interpretación de atributos sísmicos, con el objetivo de generar modelos geológicos robustos, incrementando así el conocimiento del subsuelo para nuestros clientes.

 

Desaturación de botaderos de ripios en apoyo al diseño de cier

Los botaderos, alimentados por ripios provenientes de las pilas dinámicas de lixiviación de óxidos, juegan un papel fundamental en el proceso minero.  Por esta razón, es indispensable conocer el comportamiento de migración de humedades en el interior del botadero, sus cambios en el tiempo, y posibles filtraciones a terreno natural, con miras a un cierre adecuado del mismo una vez que alcanzan su capacidad máxima.

De acuerdo con la experiencia de AguaEx, comúnmente los botaderos generan filtraciones de solución PLS provenientes de los ripios húmedos, lo cual genera impactos al medio ambiente y consecuencias operativas asociadas a inestabilidad geotécnica producto de la humedad dentro de la parte de mayor potencia. Pero, por la gran extensión de los botaderos, ¿Es posible realizar estudios de manera eficiente, segura, repetibles en el tiempo y con una buena relación costo-beneficio?

Como respuesta a los requerimientos de nuestros clientes, en AguaEx se realizan constantemente monitoreos del subsuelo de botaderos mediante estudios de resistividad que, transformados a humedades en profundidad utilizando curvas de calibración definidas, logra abarcar toda el área de estudio de manera sencilla y no invasiva, para identificar las zonas de acumulación de humedad en el interior y aguas afuera del botadero, en dirección de la migración de las aguas, con la finalidad de verificar si hay un aporte de humedad proveniente del botadero, o si la acumulación de humedad se mantiene sólo dentro de los ripios más recientes.

Los resultados se muestran en sistemas 3D para fácil visualización, y con el aporte de información geológica e hidrogeológica disponible, se genera una óptima interpretación y determinación filtraciones. Además, se sugiere recopilar datos a largo del tiempo, para verificar los comportamientos y cauces de las filtraciones, además de calcular la disminución de humedad en profundidad en sectores al interior del botadero, y su tasa de desaturación total en el tiempo.

Anisotropía en minería

Para algunas aplicaciones como la determinación de estabilidad de taludes o la caracterización estructural geológica del subsuelo, el conocimiento de la anisotropía es primordial.

AguaEx Geociencias ha adaptado diversas metodologías geofísicas con el propósito de identificar anisotropía en el subsuelo somero y dar respuesta a problemas de drenajes e infiltración, cambios en las propiedades del medio en busca de posibles alteraciones y/o con el objetivo de mantener el factor seguridad en los proyectos de nuestros clientes en, al menos, el mínimo requerido.

Los métodos geofísicos conforman uno de los pilares fundamentales para la exploración y prospección minera dado que permiten una gran resolución lateral y vertical frente a otros métodos invasivos como las perforaciones, permitiendo encontrar y delimitar cuerpos de interés, como pórfidos, o detallar medios estratificados para el seguimiento adecuado de capas, mantos o incluso la identificación de vías de migración de fluidos.

No obstante, al ser métodos indirectos, las consideraciones y adaptaciones que se hacen para su uso y simplificación de las técnicas obligan a acotar el rango de escenarios sobre los cuales trabajar y procesar los datos. Un ejemplo de ello se ve en sísmica de reflexión, donde las consideraciones de entrada al método son la existencia de un medio de capas planas, homogéneas e isotrópicas. En este sentido, cualquier característica residual después de las correcciones, puede ser considerado como un fenómeno intrínseco del medio. 

Es acá donde la anisotropía juega un papel importante sobre todo en prospección somera, ya que tal como es definida, la anisotropía se presenta como el cambio de las propiedades físicas de los medios en diferentes direcciones. Estos cambios en sus propiedades pueden estar influenciados por múltiples factores: estratificación, exfoliación, diaclasas, cambios de facies, discontinuidades (fallas o fracturas), alteraciones.

En un levantamiento sísmico, la anisotropía podría ser identificada en función de los tiempos de viaje relacionados con la dirección del levantamiento (azimut). Por ejemplo, un perfil 2D que tiene una imagen del subsuelo clara; frente a un perfil transversal a este, que en las mismas condiciones presenta amplitudes distintas y ocurrencia de eventos diferentes. En este caso se hablaría de cambios de las propiedades en una dirección particular o una dirección preferencial de la fracturación en función del sistema de esfuerzo local.

 

Otro ejemplo claro de anisotropía podría darse al realizar un análisis de estabilidad de taludes en los rajos, ya que en este caso es de vital importancia conocer si las discontinuidades (fallas y fracturas) son paralelas al talud. De darse esta condición, se pudiese desarrollar una superficie de ruptura a través de una familia de discontinuidades y provocar inestabilidad en el rajo y por ende deslizamientos de masa


Tomografía de onda completa

La sísmica de refracción es método geofísico que permite medir el tiempo de viaje de una onda entre fuente y receptores, mientras se propaga en el subsuelo. Teniendo el registro de los tiempos de viaje, y escogiendo de estos la primera llegada (Onda P) en cada receptor, es posible realizar una inversión que permita estimar un modelo de velocidades del subsuelo, llamado TOMOGRAFÍA SÍSMICA DE REFRACCIÓN.

Una de las limitantes del método, es cuando nos encontramos en ambientes donde se tienen capas de baja velocidad, contrastes fuertes de velocidad o inversiones de velocidad, ya que para realizar una tomografía de refracción se supone un modelo de velocidad que siempre aumenta en profundidad.

La TOMOGRAFÍA DE ONDA COMPLETA, es una inversión sísmica que permite tener una mejor estimación de velocidades para los ambientes sedimentarios con las características descritas anteriormente, ya que no solo toma la información de las primeras llegadas, si no que adjunta información de los primeros segundos de grabación y de la firma de la fuente para realizar la estimación del modelo de velocidades.

AguaEx se especializa en el procesamiento de datos sísmicos de refracción que permite obtener los parámetros necesarios para realizar una INVERSIÓN TOMOGRÁFICA DE ONDA COMPLETA, obteniendo modelos de velocidades ajustados al subsuelo, siendo capaces de distinguir estructuras e inversiones de velocidades, presentes en zonas con ambientes depositacionales complejos.

Importancia del Factor Q y su relación con litologías y calidad de roca

A realizar un levantamiento símico, la energía de la onda que se propaga en el subsuelo se disipa por diferentes razones como divergencia esférica, transmisión, entre otras, lo que genera una pérdida irreversible en la energía y que se conoce como “atenuación sísmica”, la cual esta relacionada con litologías, propiedades petrofísicas y calidad de rocas presentes en el subsuelo. El Factor Q sísmico es un análisis de atenuación de la onda sísmica, que se basa en estudiar la diferencia en la amplitud de la onda entre dos puntos en profundidad, y que permite la generación de modelos de atenuación que proveen información importante en la interpretación del subsuelo.

El Factor Q puede ser estimado de perfiles sísmicos, gathers o de registros sísmicos verticales o VSP, siendo este último una mejor aproximación ya que se estudia directamente la onda de bajada al sensor y no existe efectos adicionales de atenuación por la reflexión de la onda sísmica.

Como se dijo anteriormente, la atenuación de la onda sísmica está relacionada con litología y a la saturación de fluidos, ya que la onda compresional es sensible a cambios en la porosidad de la roca. En minería, el estudio de este factor no debería ser excluido ya que le Factor Q está relacionado a la pérdida de velocidad presente en zonas fracturadas, y a la variación de velocidades dentro de una misma formación rocosa por la presencia de intrusiones.

En AguaEx nos especializamos en la adquisición, procesamiento e interpretación de Perfiles Sísmicos Verticales, haciendo énfasis en el cálculo de Velocidades y estimación del Factor Q, con el propósito de realizar una interpretación completa y avanzada del subsuelo, generando beneficios a nuestros clientes


Consideraciones para una Migración a Profundidad de datos sísmico

El propósito de una migración de datos a profundidad es el de obtener una imagen precisa y detallada del subsuelo, con posicionamiento de estructuras y reflectores lo mas ajustados posible a la “realidad”.

Obtener esta imagen conlleva horas hombre en gabinete para generar un modelo de velocidades apropiado y horas de cómputo para dar ajuste al modelo luego de varias iteraciones hasta lograr una solución estable.

El principal problema al que se enfrenta el analista de procesamiento es que la solución obtenida no es única, ya que muchos factores y, por ende, muchos modelos geológicos y de velocidades, pueden arrojar resultados aceptables.

Un modelo de velocidades interválicas provenientes de las velocidades de Migración Pre-apilamiento en tiempo pueden ser suficientes en los casos donde las complejidades estructurales sean relativamente pequeñas (estratificación horizontal o sub-horizontal sin fallamiento de gran desplazamiento), pero en el momento en que la geología se complica, el amarre y ajuste de este modelo con datos de pozo (sónico o VSP) se torna imperativo, ya que la ocurrencia de cambios laterales de litología y velocidades provocaría que los resultados tengan poca relación con la geología local, es decir, comportamientos anómalos de los reflectores que podrían calificarse como artefactos sísmicos.

En AguaEx nos comprometemos con la generación de un modelo integrado en conjunto con nuestros clientes, para la obtención de una imagen del subsuelo que se ajuste lo mejor posible a la realidad, incrementando el valor y beneficio para nuestros clientes.



DRONES - Una forma rápida y económica de caracterizar minerales en el subsuelo

Hoy en día muchas personas tienen la posibilidad de tener un drone, y la mayoría destinan su uso al entretenimiento, como capturar imágenes de eventos, filmar videos, etc., pero quienes se dedican a la exploración minera ven en este equipo una gran herramienta para la caracterización de minerales. Este método busca reemplazar las técnicas tradicionales usadas en geociencias, proporcionando información científica con altas resoluciones que permiten realizar trabajos detallados en diversos campos de la geología. Es un sistema menos costoso para las empresas y clientes que deseen adquirir este servicio.

Dentro de los estudios geofísicos, la magnetometría es una técnica que proporciona información de las propiedades magnéticas de las rocas, útil para prospectar hierro, cobre, oro, etc. La presencia de estos materiales magnetizables que se encuentren en el subsuelo puede alterar el campo magnético de la tierra, destacándose, por ejemplo, la presencia de magnetita, la cual está asociada a yacimientos de hierro. Estos yacimientos producen un campo magnético inducido (generan su propio campo magnético), y básicamente un magnetómetro va a determinar las anomalías magnéticas en la superficie terrestre que puedan ser producto de estos yacimientos.

Por esta razón, especialistas han medido estas propiedades a través de un magnetómetro aerotransportado por un drone, el cual vuela a baja altura sobre el área de interés. Los datos adquiridos en terreno son procesados y por último transformados en un modelo tridimensional que se utiliza para interpretar la geología y la mineralización en profundidad. Esta metodología de adquisición es mucho más rápida y rentable que la magnetometría terrestre, y por lo tanto representa un método más atractivo para la exploración.

Medidas de Prevención Frente a la Radiación UV

Una de las consecuencias de la exposición prolongada al sol es el cáncer de piel, así como también el envejecimiento prematuro de la piel, manchas, fotoqueratitis y degeneración muscular.

Durante la adquisición de datos en campo el personal se ve expuesto a la radiación UV, y, por lo tanto, es fundamental conocer los riesgos asociados a tal exposición, así como también las medidas de prevención necesarias para proteger la piel de los efectos de la radiación ultravioleta, tales como el uso de protector solar y equipos de protección personal.

Es deber de Aguaex cuidar la salud de sus empleados. Por esta razón, la empresa dota a sus trabajadores de equipos de protección necesarios para la jornada en terreno y además está conformada por Asesores de Prevención de Riesgos, cuya función principal durante los trabajos en campo es garantizar que los trabajadores expuestos a la radiación apliquen las medidas de prevención necesarias.


CEOS: solución geofísica en ambientes urbanos

Mapa de períodos (izquierda) – Mapa de espesor de sedimentos (derecha)

Ante la presencia de ambientes urbanizados, en los cuales se requiere estudiar el subsuelo, nos encontramos con el reto de encontrar técnicas geofísicas no invasivas y versátiles que nos permitan realizar mediciones de forma práctica y satisfactoria en aquellos lugares donde abundan el asfalto y las edificaciones. El método ha sido ampliamente usado para la caracterización de sitios motivado a su efectividad en tiempo de ejecución y versatilidad en la adquisición de datos en áreas densamente edificadas.

El método de Cociente Espectral de Ondas Superficiales (CEOS), es una técnica pasiva que puede ser utilizada para estimar rápidamente la profundidad del basamento a partir de la relación espectral de las componentes horizontales y verticales de las vibraciones ambientales grabadas. Determinando el período fundamental del sitio, se puede interpretar utilizando ecuaciones de regresión para estimar el espesor sedimentario y la profundidad del basamento en esa zona.

En AguaEx realizamos el diseño de adquisición de esta técnica, adecuado a los objetivos planteados por nuestros clientes. 



Registros sónicos vs Perfiles Sísmicos Verticales (VSP)

Puede existir un poco de controversia en el uso Registros Sónicos (Vp y Vs) y los Perfiles Sísmicos Verticales (VSP, por sus siglas en inglés). La técnica de los primeros, en líneas generales, consiste en bajar por el pozo un arreglo de receptores con la fuente sónica para medir la velocidad de los estratos en las inmediaciones del pozo aprovechando el fluido de perforación, agua de formación o el nivel freático (industria petrolera o minería/geotecnia), o simplemente sujetando la herramienta a la pared del pozo. La metodología aplicada permite medir el tiempo de viaje de la onda transmitida únicamente a través de la matriz de la roca en las cercanías a la herramienta. Esto hace que, por ejemplo, no se pueda estimar fracturas con este único registro. ( ilustración 1)

En el caso de los Perfiles Sísmicos Verticales (VSP, por sus siglas en inglés), aunque la técnica es similar, la fuente se mantiene en superficie permitiendo que el frente de ondas atraviese una porción de los estratos hasta llegar a los receptores. Esta configuración es sensible a pérdidas de transmisión y divergencia del frente de ondas, como es el caso de la sísmica superficial. ( ilustración 2 y 3)

De esta manera, no sólo se es capaz de obtener las velocidades interválicas de los estratos involucrados (que es equivalente al registro sónico con más o menos resolución), sino que, además, con un buen diseño, se puede obtener una pequeña sección sísmica 2D (o incluso en tres dimensiones) de alta resolución de la disposición de los estratos a una distancia dada de la boca del pozo, obtener una medida de la atenuación y, por tanto, factor Q, zonas de fractura, cambios de la amplitud con la distancia fuente receptor, entre otros estudios.

Ambos tipos de registro representan una medida directa del medio, donde en medios consolidados permiten obtener buenas aproximaciones y estimaciones al correlacionar los registros obtenidos con datos sísmicos. Sin embargo, cuando se tratan con medios no consolidados, altamente fracturados o alterados, las medidas del registro sónico pueden no ser muy representativas de los estratos bien por anisotropía o por cambios en las propiedades elásticas frente a la poca compactación o alteración; siendo el VSP quien tiene mayor aporte o aplicabilidad.

¿Cuál es el beneficio entonces de los VSP frente a los perfiles sónicos?

Que, con un buen procesamiento del dato, es posible obtener:

  • Velocidades de onda P y S (en función del receptor)
  • Secciones sísmicas o visualizaciones 3D en las cercanías del pozo, de alta resolución y correlacionables con sísmica de superficie
  • Factor Q sísmico y estimaciones del factor RQD o calidad de la roca
  • Estimación de alteración y fracturamiento
  • Estimación de propiedades elásticas y cambios del medio en las cercanías al pozo

En AguaEx nos especializamos en el diseño, adquisición, procesamiento e interpretación de Perfiles Sísmicos Verticales, en apoyo a los sondajes y otros registros obtenidos, con el propósito de incrementar el conocimiento del área y generar beneficios a nuestros clientes.

 


Métodos sísmicos y líneas de alta tensión

Con la entrada de la era digital, el desarrollo tecnológico y las necesidades de las diferentes industrias involucradas en el uso de datos sísmicos para exploración y producción, los instrumentos sísmicos son diseñados de acuerdo con determinados parámetros para cumplir con los requerimientos de las campañas, sobre todo si se habla de levantamientos de alta resolución.

En este sentido, la instrumentación es altamente sensible a lo que percibe de su entorno, desde una fuente activa (impulso sísmico, un barrido de un camión vibrador), pasando por fuentes de ruido (como lo son vehículos, torres eléctricas, pozos activos) hasta fuentes pasivas (ruido ambiental, sismos).

Es así como la presencia de un pozo se puede registrar como un ruido lineal, siendo posible filtrar dependiendo de la habilidad del analista de procesamiento y la herramienta utilizada para tal fin. Por otro lado, las torres de alta tensión tienen a perturbar la electrónica en los arreglos sísmicos, introduciendo un ruido monofrecuencia de alta amplitud en las trazas, como se señala en la figura (flechas azules).

En función del criterio usado, el tratamiento de estos ruidos podría pasar desde la eliminación de las trazas hasta la atenuación del ruido en particular. En el primer caso, se compromete la relación señal-ruido al disminuir la cobertura sísmica y ángulos de incidencia en la ventana de registro. Es por eso por lo que, por el bienestar del dato sísmico y la preservación de la cobertura, un registro que ha sido adquirido en paralelo o cercano a una línea de alta tensión requiere un enfoque como en el segundo caso, en el cual es preferible desentenderse de la frecuencia puntual a la que se registró ese evento, en pro de la calidad de la sección resultante.

Teniendo presente la interacción entre las líneas de alta tensión y la electrónica de los equipos involucrados, en AguaEx realizamos acciones correctivas en terreno a nivel de diseño de ubicación y levantamiento, así como la toma de medidas necesarias al momento de procesar en gabinete, garantizando así la calidad del producto final, que es la interpretación del subsuelo.


Pausas Activas en la prevención de trastornos músculo – esqueléticos

La protección de la salud física de nuestros trabajadores es un factor que tomamos en consideración mientras desarrollamos las diversas actividades en nuestro día a día en las faenas en que nos desempeñamos.

Empleamos las Pausas Activas como espacios para descansar de las actividades que incluyen esfuerzos físicos y/o actividades repetitivas, y en ellas, cada uno de los participantes realizan estiramientos de las articulaciones y extremidades, así como ejercicios para liberar la tensión del cuerpo, dirigidos y supervisados por nuestros profesionales en Prevención de Riesgos.

Con la realización de estas pausas a lo largo del día, combinadas con la optimización de procedimientos y herramientas de trabajo buscamos prevenir los trastornos músculo-esqueléticos que pudieran ser producidos por el trabajo, como por ejemplo, la alteración de unidades musculares, tendones y nervios que intervienen frecuentemente en las actividades realizadas por los trabajadores.

La prevención sistemática de este tipo de lesiones nos permite lograr mejores condiciones de trabajo para las personas y la sustentabilidad a largo plazo de los procedimientos de trabajo.