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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1398| Simulación numérica de los efectos de las fracturas en los datos sísmicos Numerical simulation of fractures effects in seismic data | |
| RUBEN RIOYOS ROMERO | |
| JONAS DE DIOS DE BASABE DELGADO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Simulación numérica Método Galerkin discontinuo Teoría de medio equivalente Numerical sumulation Galerkin discontinuous method Equivalent media theory | |
| Existen dos formas de simular los efectos de las fracturas en la propagación de ondas sísmicas: 1) Teorías de Medios Equivalentes (TME) y 2) fracturas discretas. Las TME cuentan con ecuaciones que permiten estimar las propiedades elásticas del medio fracturado a partir de la adquisición de datos sísmicos 3D, sin embargo, estas ecuaciones son desarrolladas usando suposiciones tales como frecuencia cero y no interacción entre fracturas, que no concuerdan con la física de los yacimientos petroleros fracturados, comprometiendo su aplicabilidad, en particular cuando las fracturas están interconectadas. Por otra parte, las simulaciones por medio de fracturas discretas no cuentan con ecuaciones que relacionan directamente las propiedades mecánicas del medio fracturado, sin embargo, permiten simular los efectos de las fracturas en la propagación de ondas con un número menor de suposiciones, además ayudan a validar los resultados obtenidos a partir de las TME. El Método de Galerkin Discontinuo de Penalización Interior (por sus siglas en inglés, IP-DGM) es un esquema numérico que permite simular la ecuación de ondas elásticas (frecuencia variable) en 2D y 3D, y construir fácilmente modelos con fracturas simples, conjuntos de ellas o múltiples fracturas interconectadas. El primer objetivo de este trabajo de tesis es usar el IP-DGM para simular y analizar el efecto de las fracturas en la propagación de ondas en medios elásticos fracturados 2D, debido a la conectividad, densidad, orientación, longitud de las fracturas y el ángulo entre las fracturas conectadas, en busca de firmas sísmicas que revelen información de las características del medio fracturado, en particular la conectividad. El segundo objetivo es comparar los resultados obtenidos a partir de fracturas discretas (IP-DGM) con los de la teoría de Hudson (que es un caso de la TME). Los resultados muestran que los modelos con fracturas discretas reproducen las soluciones analíticas importantes de la TME de Hudson, además que mantienen una respuesta física plausible ante cambios en la microestructura del medio fracturado, por tal motivo se convierten en la mejor opción para analizar los efectos anisotrópicos que se generan en la propagación de las ondas elásticas. The development of fractured oil reservoirs mainly depends on knowledge of two parameters: 1) porosity and 2) permeability. In fact, there is no direct relation between both properties as rocks with high porosity not always have high permeability and vice versa. Thus, an important property of reservoirs is permeability which is directly related with connectivity of fractures of reservoirs. Thereby, estimating mechanical properties of fractured media from seismic data is a challenge in geophysics. There are two ways to simulate fracture effects in wave propagation: 1) Effective Media Theories (EMT) and 2) discrete fractures. EMT have equations for estimating mechanical characteristics of fractured media from 3D seismic data acquisition, however, those equations are derived using assumptions such as zero frequency and non-interacting fractures in its theoretical development, and these disagree with realistic situations, compromising the applicability, especially when fractures are interconnected. The simulations of discrete fractures do not have equations that directly link mechanical properties of fractured media, nevertheless, they can simulate fractures effects in wave propagation with less assumptions and they can help to validate results from EMT. The Interior Penalty Discontinuous Galerkin Method (IP-DGM) is a numerical scheme to simulate the elastic wave equation (non zero frequency) in 2D and 3D, and is able to easily build models with simple fracture, fracture sets or many interconnected fractures. The first goal in this work is to use IP-DGM to simulate and analyze the effects of the fractures on in wave propagation in elastic fractured media 2D, due to connectivity, density, orientation, size of fractures and angle between fractures. The primary objective is to obtain seismic signatures which reveal information about fractured media characteristics, mainly connectivity. The second goal is to contrast results of discrete fractures (IP-DGM) with Hudson’s theory (specific case of EMT). The results show that models with discrete fractures reproduce the important analytical solutions of Hudson’s theory, and maintain a plausible physical response to changes in the microstructure of the fractured medium, for this reason these are the best option for analyzing the anisotropic effects generated in the propagation of elastic waves. | |
| CICESE | |
| 2017 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Rioyos Romero, R. 2017. Simulación numérica de los efectos de las fracturas en los datos sísmicos. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 91 pp. | |
| SISMOLOGÍA Y PROSPECCIÓN SÍSMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Tierra |
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