Gravimetria y magnetometria

1© 2014 Dirección de Desarrollo de Talento - IMP
Gravimetría y Magnetometría
“Programa de inducción para recién
egresados en Ingeniería Petrolera y
Geociencias 2014”

Objetivo General
Al término del curso el
participante comprende los
fundamentos básicos, las técnicas
de campo, sus correcciones y la
interpretación de la gravimetría y
magnetometría, como apoyo a la
exploración petrolera.

Objetivos de Aprendizaje
Al término del curso el participante:
• Describe en el contexto general la Exploración Petrolera
y en lo particular la prospección Gravimétrica y
Magnetométrica.
• Reconoce los conceptos básicos relacionados con el
método gravimétrico.
• Analiza las diferentes metodologías empleadas en las
reducciones aplicadas a los datos de campo.
• Identifica los diferentes procesos de filtrado, la forma en
que se aplican para la obtención de mapas residuales y
regionales para enfatizar la señal gravimétrica de los
objetivos geológicos.

Objetivos de Aprendizaje
Al término del curso el participante:
• Comprende por medio de un modelo físico matemático
los fenómenos geológicos del subsuelo.
• Reconoce los conceptos básicos relacionados con el
método magnetométrico.
• Comprende por medio de un modelo físico matemático
los fenómenos geológicos del subsuelo.
• Comprende cómo integrar la gravimetría y la
magnetometría para resolver problemas en la exploración
petrolera.
• Interpreta las Cuencas Petroleras de México usando
gravimétrica y magnetometría.

Temas
Método gravimétrico
Reducciones aplicadas a los datos de campo
Separación de anomalías y filtraje
Modelado Gravimétrico
Método Magnetométrico
Modelado Magnetométrico
Aplicación de los Métodos Gravimétrico y Magnético en la
exploración petrolera
Análisis de las Cuencas Petroleras de México

•Uso del teléfono
•Participaciones
•Recesos
Reglas
del curso

Evaluación Diagnóstica

¿ Cuál es la contribución de la Gravimetría y Magnetometría
en la Exploración Petrolera?

Introducción
Método Gravimétrico

Mapa mental
Unidades de
Medida
Equipos de
Medición
Tipos de
Levantamiento
Ecuación de
Gravimetría
Método Gravimétrico

El Método Gravimétrico
Estructura Interna de la Tierra
Relación del conocimiento entre Física, Química y Geología

Métodos Geofísicos de la Exploración Petrolera

Aplicación de los Métodos Potenciales

Campos Gravimétrico y Magnético Terrestres
Ley de gravitación universal

Cambios laterales de gravedad en el Campo Gravitacional
Unidades de Aceleración Gravimétrica

Tabla de densidades
Tabla densidades de rocas comunes

Registro de pozo RHOB
Registros de densidad ROHB, de varios pozos

Perfil de Densidad sobre un accidente topográfico

Medición de la gravedad mediante “Caída Libre de Cuerpos”
Péndulo

Gravímetros y su lectura en campo
Características técnicas del gravímetro
SINTREX CG-5

Características técnicas de gravímetros
Gravímetro LaCoste&Romberg Air Sea II

Levantamiento Gravimétrico Terrestre
Cálculo de Deriva de Gravímetro

Tabla estadística mostrando el avance de
levantamientos gravimétricos
Levantamiento Gravimétrico Terrestre
sobre rejilla Regular

gAL = gobs – gteórica + 0.3086h
Corrección de Aire Libre
Corrección Topográfica

Posicionamiento (X, Y, Z) Satelital
Aeronaves utilizadas en prospección gravimétrica

Programa de rejilla de observación de un levantamiento aéreo
Anomalía de Aire Libre

Anomalía de Bouguer
Adquisición sísmica marina, simultánea a la adquisición gravimétrica y magnética

Levantamientos gravimétricos recientes de PEP

Reducciones Aplicadas a los
datos de Campo

Reducciones Aplicadas a los datos de Campo
Fuentes gravimétricas que afectan las diferentes anomalías de interés para la exploración
petrolera

Variación de la gravedad en función de la latitud
Elevación H sobre el Geoide, la altura del elipsoide h y la altura del geoide
(ondulación) N sobre el elipsoide

Corrección de Aire Libre
Loza de Bouguer

Retícula de Hammer para Corrección Topográfica
Significado físico de las correcciones gravimétricas

Diferencia entre anomalías de Aire Libre y Bouguer
Resumen de correcciones gravimétricas

Mediciones de John Henry Pratt en el Himalaya
Esquema de la compensación isostática

Esquema de la Corrección Isostática
Esquema de las correcciones gravimétricas

Esquema de las correcciones gravimétricas
Morfología del Geoide en los océanos

Trayectoria de los satélites, 1998

Mapas gravimétricos y batimétrico satelital del Golfo de México
Integración de datos satelitales y terrestres ( PEP)

Componentes básicas del Gradiómetro (FTNR, BELL)

Correcciones aplicadas a los datos gravimétricos de tensores

Interpretación cualitativa de Tensores

Separación de Anomalías y
Filtrado

Mapa de Anomalía de Bouguer
Separación de Anomalías y Filtrado

Resolución gravimétrica
Espectro de Potencia y grado de resolución entre componentes

Cálculo del regional manualmente

Ajuste polinomial en la obtención de un residual

Mapa de Anomalía de Bouguer de geología
compleja

Filtro residual de ocho y seis puntos

Regional + Residual

Filtro de Segunda Derivada Vertical
Relación entre geología y análisis armónico

Síntesis del Análisis de Fourier

Transformación de Dominios en Análisis de
Fourier

Espectro Radial de Energía
Procesos de filtrado y enfatización
de residuales

Métodos Geofísicos

Modelo gravimétrico de un Domo Salino

Modelo Gravimétrico – Geológico

Correcciones gravimétricas

Primera Derivada Vertical de Anomalía de
Bouguer

Gradiente Horizontal de Anomalía de Bouguer

Gradiente Total de Anomalía de Bouguer

Continuación Analítica Ascendente de Anomalía de Bouguer (1000, 2000 y 3000 m)

Continuación Analítica Descendente de Anomalía de Bouguer (-1000, -2000 y -3000 m)

Ángulo de Rumbo TILT de Anomalía de Bouguer

Relación de decaimiento de la amplitud de las anomalías con la profundidad
Etapas principales de la Interpretación en Métodos Potenciales.

La interpretación integral reduce la ambigüedad de los Métodos Potenciales

Relaciones entre densidad y velocidad de las rocas

Tres opciones geológicas que justifican una anomalía gravimétrica

Modelos geológicos mostrando el grado de resolución

Modelo gravimétrico de diferentes fallas de basamento y sedimentarias

Respuestas gravimétricas de cuerpos en 2 y 2.5 dimensiones

Respuesta gravimétrica para un mismo modelo geológico,
variando el contraste de densidad

Diferentes modelos gravimétricos: cuerpo intrusivo ígneo,
con contraste intrabasamental y una falla normal

Efecto gravimétrico de un cuerpo ígneo con rumbo o echado variable

Respuestas gravimétricas de una esfera, variando la densidad

Respuesta gravimétrica de una esfera
a diferentes profundidades
Respuesta gravimétrica de una esfera
de radios diferentes

Interpretación cualitativa, basada en gradientes y tendencias gravimétricas

Modelo Gravimétrico Magnético Integral

Modelado Geofísico Integral

Modelado Gravimétrico Magnético Integral de un
Transecto

Resumen
• Filtrado Regional.
• Filtrado Residual.
• Filtrado Direccional.
• Derivas Verticales.
• Continuación Analítica
Ascendente.
• Continuación Analítica
Descendente.
• Gradiente Horizontal.
• Gradiente Total (señal analítica).
• Reducción al Polo.
La aplicación de procesos de filtrado a las rejillas de
Anomalías de Aire Libre, Bouguer y Reducción al polo, tienen
como objetivo principal, la enfatización de anomalías
relacionadas a las respuestas gravimétricas y magnéticas, de
los cuerpos geológicos anómalos de interés. Dentro estos
filtros encuentran:

Resumen
El método gravimétrico en general apoya al proceso
exploratorio en:
• Definición y delimitación de cuencas.
• Definición del patrón estructural sedimentario.
• Definición de la morfología de cuerpos salinos.
• Definición de la morfología de cuerpos de arcilla.
• Modelos geológicos opcionales, en áreas de pobre
imagen sísmica.
• Definición de áreas para la adquisición de levantamientos
sismológicos 2D Y 3D.

Mapa mental
Unidades de
Medida
Equipos de
Medición
Tipos de
Levantamiento
Ecuación
Principio Físico
Método Magnético

Intensidad de magnetización

Materiales magnéticos

Temperatura Curie de la Magnetita 580 OC
Campo Geomagnético

Campo Magnético de la Tierra
Componentes del Campo Magnético.

F = Intensidad Total
X = Componente Norte
Y = Componente Este
Z = Componente Vertical
H = Componente Horizontal Total
D = Declinación (ángulo entre X y
H)
I = Inclinación (ángulo de
buzamiento
de la “intensidad Total”)
Componentes vectoriales del Campo Magnético Terrestre
Campo Magnético Cortical

Campo Magnético Externo
Brújula

Inclinómetro
Magnetómetro de Wilson
Primeros Instrumentos

Magnetómetro de Schmidt
Magnetómetro de Torsión

Equipo de registro Aeromagnético
de Presición nuclear

Levantamiento magnético terrestre
Levantamientos Aeromagnéticos

Estación Base
Representación del IGRF

Variación Diurna del Campo Magnético día normal
Tormenta Magnética

Señal magnética registrada por magnetómetros.

Procesado en Métodos Potenciales

Efecto del cambio de latitud de un mismo cuerpo
magnético

Reducción al Polo de la IMT

Rangos de valores de Susceptibilidad Magnética para diferentes rocas

L a forma de una
Anomalía magnética
esta en función de :
• Geometría del cuerpo anómalo.
• Profundidad del cuerpo.
•Susceptibilidad Magnética de las rocas.
•Dirección del campo magnético total.
•Dirección de polarización.
•Orientación de la línea de observación con
respecto al cuerpo.

Efecto de la Altura de Vuelo en la Resolución Horizontal de Anomalías Magnéticas

Estructuras Magnéticas

Basamento magnético con diferentes
contrastes de susceptibilidad
Cuerpo ígneo intrasedimentario

Anomalías magnéticas de cuerpos intrabasamentales y suprabasamentales

Cuerpo salino diamagnético

Cálculo de Profundidades Mediante Deconvolución Werner.

Modelo magnético

Evaluación Final

Conclusiones
Los Métodos Potenciales han logrado apoyar, en la última década,
al proceso exploratorio en los niveles de: Evaluación del Potencial
Petrolero (Análisis de Cuenca - definición de Sistema Petrolero) e
Incorporación de Reservas (Play – Prospecto). Este apoyo se ha
logrado mediante la disposición de datos gravimétricos altamente
confiables; así también se dispone de datos adquiridos mediante
recientes metodologías como: Gradiometría gravimétrica y
magnética.
En general, los Métodos Potenciales deben de ser vistos como una
herramienta de apoyo a la interpretación sísmica, especialmente
en procesos PSDM en áreas con tectónica salina para mejorar la
imagen sísmica.

Evaluación del Instructor
y del Curso

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