Guía docente de Modelos del Subsuelo mediante Sísmica 3D (M45/56/2/25)

Esta asignatura es una clara continuación de la denominada “Sísmica de Reflexión: Bases e interpretación geológica”. Por ese motivo, y por compartir una gran parte de los principios que rigen la adquisición y procesado de los datos, aquí no dedicaremos tiempo alguno a analizar cómo se adquieren los datos y cómo se procesan.

Esta asignatura pretende mostrar y abrir los ojos del estudiante a los datos sísmica en 3D (cubos sísmicos) y a su enorme potencial geológico, que sostienen cualquiera de las labores modernas de exploración petrolera, desde los estudios de geología estructural o sedimentología, hasta la caracterización detallada de los yacimientos, sus propiedades físicas (porosidad, permeabilidad, contenido y tipo de hidrocarburos, etc.) y la monitorización de las labores de extracción en un campo petrolero. Actualmente la sísmica 3D, en cuanto que nos permite caracterizar muchas de esas propiedades del subsuelo, se suele denominar sísmica 4D.

La interpretación sísmica de este tipo de datos es el campo natural de trabajo de nuestro oficio: los geólogos. Así que mi intención principal será entreabrir al estudiante la puerta del inmenso mundo ligado a la sísmica 3D, animándole a ver este tipo de datos y labor más como una oportunidad que como una amenaza (o incógnita). Pretendo también que la mayor parte del aprendizaje sea práctico, manipulando cubos sísmicos. Las interpretaciones se realizarán con el programa Kingdom™ Geoscience Software (de S&P Global), aprendiendo a manejar sus distintas opciones.

Se aconseja haber cursado la asignatura "Sísmica de reflexión: bases e interpretación geológica".

Se supondrá que el estudiante domina el sistema operativo Windows® y las herramientas del sistema (e.g., capturas de pantalla). Será deseable que sepa utilizar los principales programas de ofimática (e.g., paquete Office) y algún programa de dibujo.

En el caso de utilizar herramientas de IA para el desarrollo de la asignatura, el estudiante debe adoptar un uso ético y responsable de las mismas. Se deben seguir las recomendaciones contenidas en el documento de "Recomendaciones para el uso de la inteligencia artificial en la UGR" publicado en esta ubicación: https://ceprud.ugr.es/formacion-tic/inteligencia-artificial/recomendaciones-ia#contenido

El alumno sabrá/comprenderá:

• Los principales elementos de la sísmica 3D en el subsuelo terrestre, tanto los cubos adquiridos en regiones continentales como las marinas.
• Manipular, seleccionar y visualizar los cubos sísmicos y las superficies geológicas.
• Elaborar una interpretación sísmica detallada, coherente en tres dimensiones.
• Construir superficies estratigráficas según distintos métodos de interpolación, variando a conveniencia sus elementos y la expresión gráfica.
• Manejar escalas horizontales y verticales diferentes, así como todos los elementos que permiten una mejor visualización tridimensional del cubo sísmico y de la interpretación geológica.
• Confeccionar mapas de espesores (verticales, estratigráficos o isopacas) de las unidades sísmicas.
• Confeccionar mapas de atributos sísmicos.
• Las mejores pautas para realizar una interpretación solvente en 3D de las fallas, de las líneas de corte entre planos de falla y con los horizontes deformados.

El alumno será capaz de:

• Conocer las características de los cubos sísmicos con distintos tipos de procesados geofísicos (e.g., PSTM, PSDM).
• Manipular cualquier cubo sísmico, desplegando cualquiera de las direcciones maestras (inlines y crosslines) y eligiendo a conveniencia las mejores secciones sísmicas (tanto vertical como horizontal slices).
• Posicionar, visualizar y trabajar en tres dimensiones con los datos sísmicos de cualquier cubo.
• Elegir las mejores reflexiones para avanzar en la interpretación sísmica de un cubo, sabiendo reconocer qué tipo de amplitud caracteriza a su discontinuidad sísmica.
• Completar la interpretación tridimensional de cualquier superficie de referencia, desde discontinuidades sísmicas hasta fallas (tanto normales como inversas).
• Construir la superficie que mejor se ajuste a la interpretación de un horizonte sísmico, valorando cuál es el método de interpolación mas apropiado en cada caso.
• Trabajar con las discontinuidades tectónicas en un cubo sísmico, empleando las líneas de corte con las fallas en la interpolación tridimensional de superficies u horizontes.
• Emplear herramientas sencillas para el cálculo tridimensional de los espesores (vertical y estratigráfico) de una unidad sísmica.
• Evaluar finalmente la solvencia de las interpretaciones realizadas con los mismos perfiles sísmicos por otros colegas, para así aproximarse a la dinámica de trabajo que se desarrolla en la industria de exploración y producción de hidrocarburos.

• Tema 1. Introducción: diferencias entre la sísmica 2D y 3D; elementos básicos de la sísmica 3D (“inlines, crosslines, arbitrary lines, depth-slices”); herramientas de visualización 3D; paquetes informáticos específicos.
• Tema 2. Adquisición sísmica en 3D: breve resumen de las características propias de la adquisición sísmica 3D, tanto en regiones marinas como emergidas.

1. Introducción (online y presencial): diferencias entre la sísmica 2D y 3D; elementos básicos de la sísmica 3D (“inlines, crosslines, arbitrary lines, depth-slices”); herramientas de visualización 3D; paquetes informáticos específicos.
2. Manipulación de un cubo sísmico (presencial): opciones principales de Kingdom™ Geoscience Software (de S&P Global); carga de datos; controles de posicionamiento; características del mapa base; manejo de proyecciones; preferencias del usuario; obtención de las distintas variedades de secciones sísmicas en un cubo; manejo de escalas (horizontal, vertical y de atributos) y tipos de visualización de la sísmica (catálogo de colores, “wiggles”); herramientas 2D y 3D de visualización de datos.
3. Herramientas de interpretación en 2D (presencial): despliegue de secciones en 2dPAK; interpretación de horizontes sísmicos (reflexiones) mediante las herramientas en 2D (manual, “auto-traking, 2D hunt”, etc.); selección de amplitudes; correlación; intersecciones con fallas u otras estructuras; estrategias para la interpretación en regiones con fallas normales frente a inversas (o cabalgamientos).
4. Herramientas de interpretación en 3D (presencial): despliegue de cubos sísmicos en VuPAK; tipos de visualizaciones; iluminaciones; interpretación de horizontes sísmicos (reflexiones) mediante las herramientas en 3D (“auto-pick manual, 3D hunt”, etc.).
5. Creación y visualización de superficies (presencial): creación de superficies; mapas de contorno; tipos de interpolaciones (“gridding”) y control de calidad; parámetros de los contornos (intervalos, anotaciones, suavizado, edición); visualización de cubos, paneles sísmicos y superficies.
6. Interpretación de fallas en 3D (presencial): interpretación sísmica de fallas en cualquier sección; creación de superficies; interpolación de superficies; visualización en sísmica y mapas; manejo de intersecciones entre fallas.

Onajite, E. (2014): Seismic data analysis techniques in hydrocarbon exploration. Elsevier, doi:10.1016/B978-0-12-420023-4.09995-0. http://www.sciencedirect.com/science/book/9780124200234

Redshaw, T.C. (2012): 2D and 3D seismic data. En Roberts, D.G. y Bally, A.W. (Eds.), Regional Geology and Tectonics: Principles of Geologic Analysis (Volume 1A). Elsevier (pp. 296–309).

Bacon, M., Simm, R. y Redshaw, T. (2010): 3-D Seismic Interpretation. Cambridge University Press, 225 pp.      http://ebooks.cambridge.org/ebook.jsf?bid=CBO9780511802416

Biondi, B.L. (2006): 3D Seismic Imaging. Society for Exploration Geophysicists (SEG). http://library.seg.org/doi/abs/10.1190/1.9781560801689.fm

Biondi, B.L. (2007): Concepts and applications in 3D seismic imaging. Society for Exploration Geophysicists (SEG), https://doi.org/10.1190/1.9781560801665.fm

Brown, A.R. (2011): Interpretation of three-dimensional seismic data (7th Ed.). American Association of Petroleum Geologists (AAPG) Memoir 42. http://www.aapg.org/publications/special-publications/books

Vermeer, G.J.O. (2012): 3D Seismic Survey Design, Second Edition. Geophysical References Series, Society for Exploration Geophysicists (SEG). http://library.seg.org/doi/book/10.1190/1.9781560803041

• American Association of Petroleum Geologists (AAPG), Geophysical Corner: http://www.aapg.org/publications/news/explorer/archives/geophysical-corner
• Descripción del programa Kingdom™ Geoscience Software (de S&P Global):

https://www.spglobal.com/energy/en/products-solutions/upstream-midstream-oil-gas/geoscience-software

• Página descriptiva del programa y su uso, por el Prof. Thomas H. Wilson (West Virginia University):

http://pages.geo.wvu.edu/~wilson/geol391/3DInterp.htm

• Interpreting Seismic Reflection Data, por la Prof. Heather Bedle (Univ. Oklahoma):

https://www.youtube.com/playlist?list=PLXP4jKX0IAynSuNRc3owonLmGoG

• MD01 Clases expositivas 
• MD02 Trabajos supervisados 
• MD03 Orientación y tutorización 
• MD04 Discusión con los estudiantes 
• MD06 Resolución de casos prácticos 
• MD07 Desarrollo de foros on-line de debate, de trabajo, de información, de consultas. 
• MD08 Material audiovisual editado por el profesor (Presentaciones con audio, capturas de pantalla con video, grabación de clases, páginas web) 

La puntuación final de la asignatura se realizará fundamentalmente por el trabajo realizado en clase (un 80% de la nota final). Las actividades individuales de la fase virtual serán tenidas también en cuenta (el 20% restante).

Para más información sobre la evaluación de los estudiantes: http://secretariageneral.ugr.es/bougr/pages/bougr112/_doc/examenes%21

El estudiante que opte por acudir a la convocatoria extraordinaria única, la calificación se realizará mediante un examen teórico y práctico. Este examen tendrá una parte de valoración de los contenidos teóricos (25%) y la parte práctica (75%) consistirá en el manejo de un cubo sísmico y la interpretación de algunas estructuras claves.

El artículo 19 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria dispondrán de una convocatoria extraordinaria. A ella podrán concurrir todos los estudiantes, con independencia de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. De esta forma, el estudiante que no haya realizado la evaluación continua tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de una prueba presencial escrita.

Esta prueba será teórica y práctica con interpretación de inlines, crosslines o slices que supondrá el 100% de la nota final.

• Se podrá solicitar la realización de una evaluación única final a la que podrán acogerse aquellos estudiantes que no puedan cumplir con el método de evaluación continua por motivos laborales, estado de salud, discapacidad, programas de movilidad o cualquier otra causa debidamente justificada que les impida seguir el régimen de evaluación continua. Para solicitar la evaluación única, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura, o en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad al inicio de la asignatura, lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua tal como indican el Artículo 6, punto 2 y Artículo 8 en la Normativa de evaluación y de calificación de los estudiantes de la Universidad de Granada del 9 de noviembre de 2016. https://filosofiayletras.ugr.es/facultad/documentos/tramites/examenes/evaluacion-unica

• Examen teórico y práctico que supondrá el 100% de la nota final. Este examen tendrá una parte de valoración de los contenidos teóricos (25%) y la parte práctica (75%) consistirá en el manejo de un cubo sísmico y la interpretación de algunas estructuras claves.

Metodología docente:

• Los contenidos de esta asignatura se reparten entre un aprendizaje individual sobre material seleccionado por el profesor (bloque inicial de enseñanza virtual; 1 crédito) y la asistencia y el trabajo guiado durante las clases presenciales (bloque último de enseñanza presencial; 2 créditos).
• El trabajo del estudiante durante el periodo inicial virtual consistirá en el estudio de diversos documentos de especial relevancia para conocer las características y elementos propios de la sísmica 3D.
• Las clases presenciales consistirán en el aprendizaje del programa Kingdom (de IHS).
• El trabajo en clase consistirá en la interpretación progresiva de diversas estructuras en varios cubos sísmicos, cedidos por diversas empresas petroleras.
• En clase, el estudiante trabajará en pequeños grupos, guiado por el profesor. Tras cada ejercicio, se realizará una discusión conjunta para promover el trabajo en equipo que es como se desarrollan estas tareas en las empresas de exploración petrolera.

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE). Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).