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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2040| Merging land and marine controlled-source electromagnetic methods and a physical model for the elusive airwave Unificando los métodos electromagnéticos marinos y terrestres de fuente controlada y un modelo físico para la elusiva onda de aire | |
| ARMANDO CALDERON MOCTEZUMA | |
| ENRIQUE GOMEZ TREVIÑO LUIS ALONSO GALLARDO DELGADO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| CSEM method, land, marine, airwave, detectability, splitting fields Electromagnéticos de fuente controlada, onda de aire, detectabilidad, separación de campos | |
| The recent application of controlled-source electromagnetic (CSEM) methods in marine environments to detect hydrocarbon reservoirs has resulted in an increased amount of research on the subject. Many of these investigations have grown independently from the earlier developments in land CSEM. In particular, new concepts have been introduced to account for special effects produced by the presence of the sea, which were unheard of in the early developments. Such is the case of the airwave that presumably hampers the detection of hydrocarbon reservoirs in shallow waters. This concept in particular has created confusion in the literature. The objective of the present work is to show that land and marine CSEM merge at their meeting point of zero water depth. The analysis splits the marine CSEM data into sea and subseafloor contributions in the marine CSEM data using an integral representation over the depth domain. The relative contributions from the sea and from the sub-seafloor obtained from the splitting are inspected, both laterally and vertically, for all the relevant offsets or separations between source and receiver, for several water depths to no sea at all. It was found that all of the four classical zones identified in marine CSEM data are already present in land CSEM data, and that there is a smooth transition between them. As a function of offsets, the four zones are as follows. Firstly, for short offsets the direct-current effects, which are shared by both the sea and the sub-seafloor. The induction zone is next and is dominated by contributions from the underlying formations. The third zone, which corresponds to the airwave, is largely dominated by contributions from the sea. The overall contribution from the sub-seafloor is small in this zone but this is because there are positive and negative contributions that tend to cancel each other. The fourth and last zone is an asymptotic plane-wave. In general, it is observed that the effect of the resistive layer grows for shallow waters confirms a recent finding; however, the effect of the sea as also growing is not. The effect of the sea is nil at the meeting point at zero water depth for land and marine CSEM. This is further illustrated by identifying the airwave with the surface density of charge over the sea surface as the sea thins out. La reciente aplicación de los métodos electromagnéticos de fuente controlada (CSEM) en ambientes marinos para detectar depósitos de hidrocarburos ha desatado una gran cantidad de investigaciones sobre el tema. Muchas de estas investigaciones han evolucionado independientemente de los primeros desarrollos de CSEM en tierra. En particular, se han introducido nuevos conceptos para tener en cuenta los efectos producidos por la presencia del mar. Tal es el caso de la onda de aire, que presumiblemente dificulta la detección de depósitos de hidrocarburos en aguas someras. Este concepto en particular ha creado confusión en la literatura. El objetivo del presente trabajo es demostrar que los datos CSEM terrestres y marinos coinciden en un punto de encuentro en cero profundiad de agua. El análisis separa las contribuciones del mar y del subsuelo usando una integral en el dominio de la profundidad. Las contribuciones relativas del mar y del subsuelo son inspeccionadas, tanto lateral como verticalmente, para todas las separaciones relevantes entre la fuente y el receptor, así como para diferentes profundidades del piso marino y para cuando el mar desaparece. Se halló que las clásicas cuatro zonas identificadas en los datos de CSEM marino también se encuentran presentes en los datos de CSEM de tierra y que existe una transición suave. En función de la distancia de la fuente las cuatro zonas aparecen como sigue. Primero se manifiestan los efectos de corriente directa, que son compartidos tanto por el mar como por el subsuelo. Después continúa la zona de inducción que es dominada por las contribuciones de las formaciones subyacentes. La tercera zona, la cual corresponde a la onda de aire es dominada en gran medida por las contribuciones del mar. En esta zona la contribución del subsuelo es pequeña, pero esto ocurre porque hay contribuciones positivas y negativas que tienden a cancelarse mutuamente. La cuarta y última zona es una asintótica onda plana. En general se observa que el efecto de la capa resistiva crece para aguas poco profundas, mientras que el efecto del mar no lo hace. Este efecto de mar es nulo cuando los métodos de CSEM marino y terrestres se encuentran a una profundidad de cero metros. Esto más adelante es ilustrado identificando la onda de aire con la densidad superficial de carga en la superficie del mar a medida que este disminuye. | |
| CICESE | |
| 2017 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Calderón Moctezuma A. 2017 Merging land and marine controlled-source electromagnetic methods and a physical model for the elusive airwave. Thesis Doctor of Science. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 91 pp. | |
| OTRAS | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Tierra |
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