Metodología para construcción de modelos de velocidades en 3D, geológicamente delimitados, en áreas estructuralmente complejas, caso de estudio: sur del Golfo de México

Abstract

El área de estudio se encuentra al sureste de la Cuenca del Golfo de México, en la zona conocida como Sonda de Campeche, de alta complejidad estructural, debido a la interacción de las placas tectónicas de Norteamérica, Caribe y de Cocos. El conocimiento de los marcos geológicos y estructurales desarrollados en el área de estudio a lo largo de su historia geológica, y su entendimiento a través de los estudios regionales, es clave para la generación de modelos de velocidades con mayor sentido geológico. En el subsuelo de la Sonda de Campeche subyace la mega estructura geológica llamada Pilar de Reforma-Akal, estructura bien conocida, con varios de los campos petroleros más prolíficos del hemisferio occidental (Cantarell, Ku Maloob Zaap), y amplias zonas aun por estudiar y explotar a su máximo potencial. Esta complejidad estructural, y la importancia económica del área nos llevan al objetivo principal del presente estudio; definir una metodología general para la generación y actualización de modelos de velocidades en zonas de alta complejidad estructural, tomando en cuenta íntegramente la complejidad geológica (estructural y estratigráfica) de la zona de estudio (tectónica salina, fallas inversas, cabalgamientos, fallas listricas, laterales, etc), sin asumir ningún tipo de simplificación. Los cambios laterales y verticales del campo de velocidades originadas por este tipo de complejidad geológica pueden causar efectos no relacionados con estructuras geológicas sobre los datos sísmicos en el dominio de tiempo: falsas estructuras anticlinales/sinclinales afectan los cálculos volumétricos realizados en los yacimientos de interés. Para la generación de modelos de velocidades detallados, geológicamente delimitados, es necesaria la construcción de modelos estructurales, en el dominio de tiempo, tomando en cuenta toda la información proveniente de la interpretación sísmico-estructural: horizontes sísmicos, fallas, intrusiones, etc., como datos de entrada. Se realiza un control de calidad exhaustivo de la información de velocidades proveniente de los pozos disponibles, originados a partir de la calibración sísmica-pozo y la información de sísmica de pozos (registros sónicos DT, Checkshots, VSP). Estas son leyes o funciones de velocidades 1D de onda P, generados a lo largo de la trayectoria de los pozos calibrados. Los valores de las funciones de velocidad calibradas son graficados junto con los marcadores geológicos principales que hayan sido perforados por cada pozo, para asegurar que las velocidades de los pozos se correspondan con las esperadas para cada formación geológica, basados en los rangos de velocidades interválicas de onda P esperados para cada litología. Las funciones de velocidades validadas se propagan a lo largo del modelo estructural 3D a través de métodos geoestadísticos, influenciados por las complejidades geológicas del área de interés a través de algoritmos de "transformación estratigráfica". Esto permite construir modelos de velocidades enfocados en la complejidad geológica, tales como las estructuras geológicas presentes al Sur del Golfo de México. El modelo de velocidades se calibra con la información de los marcadores geológicos, usando el volumen de velocidades promedio o las velocidades interválicas. Los resultados obtenidos permiten la construcción de modelos de velocidades detallados, geológicamente restringidos, para realizar con mayor certidumbre conversiones tiempo-profundidad, cálculos volumétricos, así como ser utilizados como datos de entrada para estudios de tomografía, migración y demás procesos de mejora la imagen sísmica.