Caracterização de ruído sísmico ambiente em um campo de petróleo

Nascimento, Aderson Farias do

2019-11-08

Ruído sísmico

Ondas de superfície

Interferometria sísmica

Fontes de ruído e correlação cruzada

Utilizamos um experimento de 5 horas de duração com 182 sensores verticais de 2 Hz implantados na superfície para caracterizar o ruído antes e durante um monitoramento de fraturamento hidráulico na Bacia Potiguar, Brasil. Observamos que o ruído sísmico é principalmente de induções eletromagnéticas e de vibração de máquinas perto da cabeça do poço, e de fontes localizadas a 2 km do centro da rede sísmica como as bombas de vareta de sucção, tubulações, estradas e instalações industriais. Também relatamos uma ressonância composta por ondas de corpo provenientes da área tratada, que só está presente quando a injeção ocorre. Interpretamos essa ressonância resultante de fraturas cheias de fluido na subsuperfície, mantendo ondas que reverberam nas fraturas. Diferentes estratégias foram empregadas para correlacionar e empilhar os dados para a Interferometria Sísmica de Ruído Ambiente: correlação cruzada normalizada geométrica (CCGN), correlação cruzada de fase (PCC), empilhamento linear e empilhamento ponderado de fase (PWS). PCC e PWS são baseados na coerência instantânea de fase dos sinais analíticos. Por causa da distribuição inadequada da fonte de ruído e da geometria da aquisição, artefatos surgem nos correlogramas. Nós propusemos uma metodologia simples para atenuar esses efeitos indesejados, que consiste em aplicar a correção estática (Linear Moveout - LMO), empilhar os dados no domínio do tiro e filtro f-k. As curvas de dispersão após esse processamento são aprimoradas e os resultados da análise de velocidade de fase são consistentes com os dados da literatura.

We use a 5-h long experiment with 182 vertical 2 Hz sensors deployed on the surface to characterize noise before and during a hydraulic fracking monitoring in the Potiguar Basin, NE Brazil. We observe that the seismic noise is mainly from electromagnetic inductions and from machinery vibration near the wellhead, and within 2 km from the array center from pumpjacks, pipelines, roads, and industrial facilities. We also report a resonance composed of body wave coming from the treated area which is only present when the injection takes place. We interpret this resonance resulting from fluid filled fractures in the subsurface maintaining waves that reverberate in the fractures. Different strategies were employed to cross-correlate and stack the data to Ambient Noise Seismic Interferometry: classical geometrical normalized cross-correlation (CCGN), phase cross-correlation (PCC), linear stacking and phase weighted stacking (PWS). PCC and PWS are based on the instantaneous phase coherence of analytic signals. Bacause of the unsuitable distribution of the noise source and geometry of acquisition, spurious arrivals arise in the correlograms. We proposed a simple methodology to attenuate these unwanted effects which consists of applying Linear Moveout (LMO) correction, stack the data in the shot domains and f-k filtering. The dispersion curves after this processing are improved and the results from the phase velocity analysis are consistent with those data from the literature.