Interpretazione sismica

Le onde vengono generate artificialmente per mezzo di una sorgente controllata e si

propagano nel sottosuolo; alcune onde tornano in superficie dopo essere state riflesse o

rifratte dalle superfici di discontinuità nel sottosuolo. Ricevitori distribuiti lungo la superficie

rilevano il movimento del suolo al passaggio delle onde e misurano i tempi di arrivo dell’onda

a distanze diverse dalla sorgente

Abbiamo 3 step:

1. ACQUISIZIONE

2. PROCESSING

3. INTERPRETAZIONE

1.ACQUISIZIONE:

Il sistema di acquisizione consiste di tre componenti principali:

• Una sorgente sismica adatta che generi l’impulso

• Un dispositivo ricevitore (e trasmissione) che rilevi il passaggio delle onde

• Una strumentazione di registrazione (sismografo)

Affinchè l’ interpretazione dei dati risulti più veritiera possibile bisogna posizionare le sorgenti

al fine di ottenere

•Seismic grid (reticolato sismico), composto da linee in direzione ortogonale (linee dip) e in

direzione parallela (linee strike) agli assi strutturali (definizione in 3D). affinchàè il dato sia

ottimale dovremmo avere linee il più possibili rettilinee ed evitare situazioni geomorfologiche

e/o ambientali che degradino il rapporto S/N o creino buchi di

copertura

a. RILEVAMENTI RICONOSCITIVI: linee molto lunghe a

maglie molto distanziate per acquisire una conoscenza

di base;

b. DI SEMI DETTAGLIO : si eseguono linee intercalate alle

precedenti generando una maglia larga 2/3 km in mod

da definire i modelli geologici

c. DI DETTAGLIO:linee corte con maglie distanziate

centinaia di metri per definire con specificità elementi

geologici presenti nel sottosuolo.

1.1

1.2 PARAMETRI DI ACQUISIZIONE:

Sorgente Una sorgente sismica provoca un improvviso rilascio di energia che porta

 

a un rapido stress del mezzo circostante. La sorgente sismica ideale dovrebbe:

generare un impulso il più possibile simile a uno spike,

- avere Energia sufficiente in un ampio range di frequenze ;

- La forma d’onda (signature) della sorgente deve essere riproducibile/ripetibile

- Essere sicura, efficiente ed sostenibile da un punto di vista ambientale.

-

- SORGENTI TERRESTRI

- SORGENTI MARINE

a. ESPLOSIVI a. ESPLOSIVI

b. VIBROSEISE b. CANNONI AD

c. MINI-SOSIE ARIA

d. FUCILI c. CANNONI AD

ACQUA

d. CANNONI A

VAPORE

Ricevitore I geofoni / idrofoni sono trasduttori che convertono il movimento del

 

terreno in un segnale elettrico, la cui ampiezza può essere proporzionale a

Ampiezza del moviemento del terreno

- Velocità del movimento

- Accelerazione al passaggio dell’onda

- F(0) e fattore si smorzamento (10hzfo per prospezione pertrolifere, 60-

- 100 hz per lata risoluzione)

RICEVITORI TERRESTRI : i geofoni sono solitamente posizionati in SPRED

- (stendimento): sono fissati a terra in gruppi di 12/24 e collegati tramite un cavo

elettrico in serie e parallelo.

GROUP INTERVALL: distanza tra i vari gruppi

OFFSET: distanza dal punto di tiro (shot) e ciascun gruppo

NEAR TRACE OFFSET: è la distanza scoppio-ricevitore più vicino

FAR TRACE OFFSET: è la distanza scoppio – riveviore più lontana

RICEVITORI MARINI: gli idrofoni e i cavi di trasmissione sono solitamente

- posizionati in un unico tubo, LO STREAMER: lungo svariati km che utilizza una

banda di 20-300 Hz, che viene trascinato dalla nave cercando di mantenere la

stessa profondità durante tutta l ‘acquisiszione.

campionamento è la registrazione del segnale fatto ad intervalli ifssi in modo da

 

avere un valore instantaneo e puntuale in ogni punto di campionamento.

Successivamente il il segnale per esssere elaborato da analogico dovrà essere

convertito in digitale (segnale discretizzato)

-PASSO DI CAMPIONAMENTO: VEDI SISMOLOGIA (1.4 ms, 0.5ms per HR). Scegliere la

giusta frequenza di campionamento è fondamentale per riprodurre in modo affidabile il

dato osservato evitando cosi errori di ALIASING ovvero la riproduzione di un segnale

che nella realtà non esiste. Per questo bisogna campionare almeno alla FREQUENZA DI

NYQUIST = ½ PASSO

lunghezza del tempo di ascolto



SISMICA A RIFLESIONE E RIFRAZIONE

La sismica a riflessione analizza i tempi che intercorrono tra l'istante di generazione di un

impulso elastico e l'istante di ricezione in superficie, dopo una o più riflessioni da parte di

altrettante superfici riflettenti. Tale metodologia sfrutta le proprietà elastiche del terreno: ogni

superficie che marca un passaggio litologico, sia essa di carattere stratigrafico o tettonico,

rappresenta una discontinuità in grado di riflettere parte dell'energia sismica indotta nel

sottosuolo. I raggi sismici generati dalla sorgente (S), si rifletteranno sulle interfacce che

separano i diversi corpi presenti nel sottosuolo (caratterizzati da differenti litologie, differenti

proprietà fisiche, etc..); i segnali riflessi, registrati in superficie da appositi ricevitori (geofoni o

idrofoni, a seconda che si stia conducendo un’indagine delle aree emerse o di quelle

sommerse) ed opportunamente elaborati, permetteranno di produrre delle sezioni sismiche in

grado di mettere in evidenza l'esistenza di orizzonti caratterizzati da diversa impedenza

acustica, di determinarne la profondità, di studiarne la geometria e di trarre elementi di

giudizio sulle caratteristiche strutturali dell'area indagata

La rifrazione e la riflessione dell'energia elastica sono fenomeni che si verificano quando un

pacchetto d'onde sismiche incontra una superficie di discontinuità (stratigrafica, tettonica o,

nell'ambito dello stesso litotipo, per variazioni di compattazione, fratturazione, ecc.) tra due

mezzi diversi. Le indagini di sismica a rifrazione e/o riflessione consentono di definire lungo un

profilo indagato, tramite la velocità di propagazione delle onde di compressione e di taglio, le

unità litologiche presenti, la loro geometria (spessori e superfici di contatto) ed inoltre

consentono di stimare i valori dei moduli elastici dei terreni investigati.

La sismica a rifrazione è un metodo di indagine del sottosuolo che utilizza, come la sismica

a riflessione, le onde acustiche prodotte da una sorgente opportunamente tarata, ma che

hanno subito un fenomeno di rifrazione lungo le superfici di discontinuità fisica e/o meccanica

dei mezzi attraversati. Tale metodologia si basa sull’analisi dei tempi di arrivo delle onde

rifratte (first breaks) che, elaborati tramite sistemi talvolta molto complessi (es. algoritmi di

inversione tomografica), permetteranno di individuare in profondità strati con caratteristiche

meccaniche migliori e di risalire ai moduli elastici dinamici dei terreni investigati.

La prospezione, molto utilizzata soprattutto in campo ingegneristico, prevede uno

stendimento di geofoni in superficie (generalmente in numero di 12 o 24) e diversi punti di

energizzazione. All' atto di trasmissione dell'impulso elastico al terreno viene avviato un

registratore che permette di misurare il tempo impiegato dalla perturbazione sismica indotta

nel terreno a percorrere la distanza tra la sorgente e i geofoni, disposti in punti equispaziati

lungo il profilo (Fig. 3). L'elaborazione di opportuni diagrammi spazio-tempo (dromocrone)

condurrà alla ricostruzione di un profilo del sottosuolo (in termini di disposizione geometrica e

di caratteristiche meccanico-elastiche dei litotipi presenti al di sotto della zona di indagine) in

grado di evidenziare le velocità di trasmissione delle onde elastiche per i diversi corpi

attraversati. A differenza del profilo sismico a riflessione, quindi, il prodotto finale non sarà

una riproduzione (più o meno fedele!) delle geometrie, delle strutture e delle successioni

stratigrafiche presenti nel sottosuolo indagato; sebbene conterrà dettagliate informazioni

circa i parametri geomeccanici e geotecnici (utili ad es. nella valutazione della risposta

sismica di un sito, o nella ricostruzione dei limiti stratigrafici), fornirà informazioni circa la

velocità e la profondità delle superfici sismiche, ma la geometria e la disposizione spaziale dei

riflettori non sarà di chiara ed immediata interpretazione.

SISMICA 2D:

La sismica a riflessione può essere eseguita con la metodologia MONOCANALE o

MULTICANALE. La differenza fra questi due tipi di indagine risiede nel numero di volte che ogni

singolo punto del sottosuolo risulta indagato.

Con la riflessione monocanale, si ottiene la copertura singola che consiste nell’indagare ogni

punto una sola volta nel corso del rilievo.

Con la riflessione multicanale si ottengono INDAGINI A COPERTURA MULTIPLE(uno stesso

onde sismiche provenienti

punto viene indagato più volte con angoli di incidenza diversi):

dallo stesso punto in profondità hanno seguito diversi percorsi caratterizzati da angoli di

incidenza diversi.

La somma delle tracce sismiche relative allo stesso punto in profondità sarà costruttiva

solo se sarà fatta una scelta corretta relativamente al valore di velocità media del

materiale sovrastante l’interfaccia riflettente. Con questo metodo di indagine

usato principalmente per le

prospezioni a mare, permette di

ottenere informazioni sui grandi

offset e si può lavorare per

Common Depth Point:

CDP= UNISCE TUTTE LE TRACCE

PRODOTTE DA UNO STESSO

SCOPPIO.

Per le prospezioni a terra si

preferisce utilizzare il

raggruppamento dei segnali sismici

per SHOT GATER

SISMICA 3D:

questo tipo di sismica ha come

concetto di base quello di reperire

informazioni di fdensità omogenea

nell’intero volime di roccia indagato. Può essere immaginato come l’icastro di più linee

sismiche 2d prese lungo strike (CROSS LINE) e lungo dip ( IN LINE).

Il prodotto di questa sismica è yììun volume di dati (SEG-Y) dalle quali posso ricavare sezioni

2d in ogni direzione.

SISMICA 4D:

consiste nel ripeter ad intervalli regolari una sismica 3D in una zona in cui c’è un sito di

petrolio/gas/stoccaggio in attività, la 4° dimensione è quindi il tempo. questo tipo di simica è

molto importante per monitorare variazioni di pressioni nel reservoir o/e la migrazio