Sismica desde abajo

(Imagen cortesía de SBGS)

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Fondo marino de Geosolutions 'Ocean Bottom Seismic & Manta OBN

La adquisición de datos sísmicos utilizando nodos ubicados en el fondo marino, Ocean Bottom Seismic (OBS) y su uso en aguas profundas con nodos de fondo oceánicos (OBN) ha crecido rápidamente en los últimos años debido al considerable ahorro de costos resultante de las innovaciones en tecnología y Conceptos operacionales. Claudio Paschoa, corresponsal de Marine Technology Reporter en Brasil, habló con Stephan Midenet, CEO de Seabed Geosolutions sobre la tecnología OBS en general y las operaciones de OBN en Brasil.

Tecnología sísmica del fondo oceánico (OBS)
La tecnología OBS ha existido para aplicaciones académicas desde antes de la Segunda Guerra Mundial. El primer uso de la tecnología por parte de la industria petrolera fue a fines de la década de 1990, cuando se desplegaron unidades OBS para registrar datos de refracción de desviación larga para mejorar el mapeo de velocidad al oeste de las Islas Shetland. Una de las primeras encuestas comerciales de reflexión de OBS se realizó en 2003/4 por Seabird Exploration para Pemex en el campo Canterel / Sihil, en la costa de México. La tecnología de nodos utilizada para esta encuesta se desarrolló en Noruega, luego de una investigación innovadora realizada por Statoil (recientemente renombrada como Equinor) con su sistema de cable de cuatro componentes para el fondo oceánico SUMIC (SUbsea seisMIC).

“Durante muchos años, la calidad superior de los datos de OBS sobre los datos de transmisión por cable remolcados, incluso los datos de transmisión de azimut de ancho, ha sido ampliamente aceptada en la industria del petróleo y el gas. Con el advenimiento de los nodos de "tercera generación", tanto más ligeros como más pequeños, así como un menor costo, y el mejoramiento de las tasas de implementación y recuperación de nodos, los costos de adquisición de datos OBS de azimut completo / compensación larga se han reducido significativamente. "Cuando las fuentes simultáneas también se incorporan a la ecuación, estos costos bajan aún más, en la medida en que la aplicación de OBS para la exploración en lugar de su papel tradicional para la evaluación y el desarrollo entra en juego", dijo Midenet.

Además de la reducción de costos, otros factores han contribuido a este avance: su capacidad superior de muestreo de campo de onda: compensaciones muy largas, muestreo de azimut completo y baja relación señal / ruido; Impacto mínimo en el muestreo en áreas obstruidas por plataformas marinas y estructuras de ingeniería sumergidas o instaladas en el fondo marino. Además, de importancia fundamental, las operaciones de OBS se caracterizan por su impacto ambiental relativamente bajo. También se debe tener en cuenta que la demanda de proyectos de OBN en aguas profundas aumentó durante la reciente crisis en los precios del petróleo, ya que tuvieron un costo menor en comparación con los proyectos de adquisición sísmica que utilizan serpentinas.

“La mejor física de la adquisición de OBS: receptores estacionarios ubicados en el entorno de ruido más bajo del fondo marino, sin límites a las compensaciones y acimuts entre las fuentes sísmicas y los receptores del fondo marino, sensores de 4 componentes (4-C) - mejoran los resultados "Calidad de datos sísmica que se puede adquirir con serpentinas remolcadas", dijo Midenet. “Los datos del fondo oceánico adquiridos con geófonos e hidrófonos, descritos por primera vez en la década de 1950, fueron la técnica original de adquisición de banda ancha marina y se utilizaron ampliamente en la década de 1980, con una antigüedad anterior a los métodos de banda ancha de transmisión por cable de más de 20 años. La combinación de sensores vectoriales (geófonos) y escalares (hidrófonos) permite eliminar la reflexión descendente de la superficie del mar, conocida como fantasma de la superficie del mar, lo que proporciona datos de frecuencia más amplios en ambas frecuencias bajas, lo que es importante para la inversión sísmica. Inversión de forma de onda (FWI) - y altas frecuencias - necesarias para mejorar la resolución ".

OBC contra OBN
La diferencia fundamental entre el cable del fondo oceánico (OBC) y el nodo del fondo oceánico (OBN) es que las fuentes tradicionales de tiempo de inactividad técnico en OBC (terminaciones, conectores, distribución de energía y telemetría de datos) se han eliminado al diseñar el nodo para que funcione con baterías. Unidad de grabación de datos sísmica autónoma de memoria flash de 4 canales. La eliminación de la necesidad de distribución de energía y la telemetría de datos permite una total libertad en el espacio entre los receptores y la mejora en la confiabilidad resultante de la eliminación de conectores y terminaciones, y también permite el despliegue de muchas más estaciones receptoras. Estos dos elementos han mejorado fundamentalmente el rendimiento operativo de OBN en comparación con OBC, lo que a su vez ha hecho que los datos de OBS sean mucho más rentables.

Manta OBN
"El objetivo principal para el desarrollo de nuestra próxima generación de tecnología de nódulos del fondo oceánico ha sido ofrecer un nodo más pequeño y de menor costo que proporcione datos sísmicos de la más alta calidad al tiempo que permita una adopción más amplia por parte de la industria", dijo Midenet. “El volumen más pequeño y el peso más ligero de los nodos de tercera generación permite una implementación y recuperación de nodos mucho más rápidas. Esto, a su vez, significa que podemos usar fuentes simultáneas para reducir la duración del disparo necesaria para una encuesta determinada en un 50% o más, lo que reduce sustancialmente los costos de la encuesta. "Las mejoras adicionales en la eficiencia de manejo de nodos a través de la automatización permitirán que se utilicen cada vez más fuentes, lo que reducirá los costos hasta el punto de que OBN se utilizará para la exploración, así como los objetivos de evaluación y desarrollo".

OBN en Brasil
Históricamente, los costos de OBN han sido más altos que la adquisición de streamer remolcado de azimut estrecho (NAZ), pero las eficiencias de costos mejoradas que surgen de los nodos de tercera generación, el manejo y despliegue / recuperación mejorados de nodos y las fuentes simultáneas han reducido los costos de OBN de compensación de azimut a largo señalan que son muy comparables con los costos del remolcador remolcado de azimut ancho (WAZ). "Teniendo en cuenta las restricciones medioambientales en el mar de Brasil con respecto al uso de fuentes sísmicas muy separadas, OBN ofrece una solución única para los datos de azimut necesarios para entregar la calidad de los datos necesarios para desarrollar los reservorios de presas en el mar de Brasil", dijo Midenet. "Se han adquirido tres encuestas de OBN en el extranjero en Brasil y, al momento de escribir esto, se está finalizando una cuarta para permitir que comience la quinta". A nivel mundial, se han realizado más de 360 ​​encuestas de OBN desde 2005 (fuente: Rystad Energy Research and Analysis , Junio ​​de 2018).

“Para mejorar la eficiencia de la encuesta OBN y reducir los costos, se han adquirido varias encuestas en todo el mundo utilizando fuentes simultáneas. "Para que esto se aplique en alta mar, Brasil requerirá un cambio en las preocupaciones ambientales actuales con respecto a la proximidad de las fuentes sísmicas o fuentes de energía alternativas para ser empleados", dijo Midenet. “Aunque recientemente se han producido algunos avances prometedores en esta área, estos están lejos de ser probados operativamente y, por lo tanto, el objetivo de reducir los costos de OBN para alentar una aplicación y un uso más amplios llevará algún tiempo a menos que se puedan abordar las preocupaciones ambientales. El costo por kilómetro cuadrado para una operación equivalente en 2018 es aproximadamente del 40 al 45 por ciento de lo que era hace cinco años. Vemos una demanda continua de proyectos futuros tanto en 2019 como después. Lo primero que nos dicen nuestros clientes brasileños es que la calidad de los datos OBN que hemos adquirido para ellos es excepcional. "Han sido muy positivos, también, sobre el desempeño operacional de las tripulaciones que han estado operando a través de las condiciones climáticas más difíciles en la costa de Brasil".

Automatización OBN
Las Geosoluciones de lecho marino aumentan continuamente el nivel de automatización en todas las áreas de sus operaciones para reducir la exposición a HSE y mejorar el rendimiento operativo y la calidad de los datos geofísicos. “Hemos estado trabajando con socios en el desarrollo de un sistema OBN autónomo llamado SpiceRack. Los resultados de una prueba de 20 vehículos, realizada en 2017, se presentaron en la reunión anual de 2017 SEG en Houston. ", Dijo Midenet, poco después de haber completado con éxito la prueba de aguas poco profundas", dijo Midenet.

Tecnología NOAW
“Node-On-A-Wire (NOAW) es una tecnología automatizada para el despliegue de nodos en profundidades de agua de menos de 700-1,000 m. Históricamente, en tales profundidades de agua, se empleó la tecnología OBC con espaciados densos de receptores (25 m / 50 m). "El sistema NOAW de Seabed Geosolutions fue diseñado para implementar configuraciones de receptores tan densos rápidamente, a la vez que minimiza la exposición y el riesgo de HSE", dijo Midenet. “Es un sistema totalmente contenedorizado que podemos instalar en pocos días en un barco de oportunidad equipado adecuadamente, lo que reduce los costos de movilización / desmovilización. Para aplicaciones potenciales en la costa de Brasil donde se adquirieron tales estudios de OBC de receptores densos en el pasado, consideraríamos la eficiencia relativa que podemos lograr con los nodos desplegados de vehículos operados remotamente (ROV), debido a los desafíos de operar las soluciones NOAW en aguas tan profundas, especialmente teniendo en cuenta los exigentes requisitos de posición para las encuestas 4D ".

Con la reactivación actual del petróleo y el gas en Brasil, debido en parte al aumento de las licitaciones en alta mar, especialmente por los prometedores reservorios pre-sal y el reciente aumento en los precios del petróleo, habrá un aumento en la adquisición sísmica a lo largo de la costa brasileña. . El operador nacional, Petrobras, ya está invirtiendo en la readquisición de datos sísmicos en las partes pre-sal de la Cuenca de Campos que está madurando, que se ha desarrollado casi exclusivamente a través de reservorios post-sal. Petrobras y otros actores importantes también están desarrollando importantes reservorios de aguas profundas como Libra, Carcará y Sapinhoá, donde la tecnología OBN se puede usar tanto para la evaluación de reservorios como para la exploración y para el desarrollo de la producción de ajuste fino.

Seabed Geosolutions se estableció en 2013 como una empresa conjunta entre Fugro (60%) y CGG (40%), uniendo la experiencia de los nodos del fondo oceánico de Fugro con la experiencia operacional de cable, nodos y zona de transición del fondo oceánico de CGG. Con sede en Leidschendam en los Países Bajos y oficinas en Houston, Dubai, Massy y Kuala Lumpur, Seabed Geosolutions ha adquirido más de 38,000 km2 de datos sísmicos de fondo oceánico en 3D desde 2005.