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# Una panoramica sulla geofisica. Capitolo 25 - An overview of geophysics: Chapter 25

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Geofisica di pozzo. Metodi sismici nei pozzi trivellati - Borehole geophysics. Borehole seismic methods

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### Una panoramica sulla geofisica. Capitolo 25 - An overview of geophysics: Chapter 25

1. 1. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE 5a UNITA’ – Geofisica di Pozzo 5th UNIT - Borehole geophysics Chapter 25  Borehole Seismic methods Chapter 25  Metodi Sismici nei pozzi trivellati
2. 2. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE 5a UNITA’ – Geofisica di Pozzo 5th UNIT - Borehole geophysics 25-Metodi Sismici nei pozzi trivellati 25-Borehole Seismic methods The seismic methods are applied to the drilled wells to study in detail the geometries and the characteristics of the rocks surrounding the boreholes. Three of those applications will be mentioned in this chapter: -The Vertical Seismic Profile (VSP). A seismic survey is carried out between the borehole and the surrounding ground. It is usually done to verify, calibrate and detail the outcome of the reflection seismic . -The Cross Well Seismic. A seismic survey is carried out between two or more boreholes. This methodology is useful when detailed information is needed to particularize existing data, like in an hydrocarbon production area. -The Well Microseismic. Small Natural or artificial seismic events are recorded inside one or more boreholes. It is applied e.g. to clarify the effects and the mechanism of hydrocarbon production in a Field. I metodi sismici sono applicati ai pozzi perforati per studiare in dettaglio le geometrie e le caratteristiche delle rocce circostanti i fori. Tre di queste applicazioni saranno citate in questo capitolo: -Il profilo verticale Sismico (VSP). Un'indagine sismica è effettuata tra il foro ed il terreno circostante. Di solito è fatto per verificare, calibrare e dettagliare l'esito della sismica a riflessione. -La sismica Infra pozzo. Un rilievo sismico si svolge tra due o più fori. Questa metodologia è utile quando è necessario particolareggiare i dati esistenti, come in una zona di produzione di idrocarburi. -La Microsismica in pozzo. Piccoli eventi sismici naturali o artificiali vengono registrati all'interno di uno o più pozzi. Si applica ad esempio per chiarire gli effetti e il meccanismo di produzione di idrocarburi in un Campo.
3. 3. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE 5a UNITA’ – Geofisica di Pozzo 5th UNIT - Borehole geophysics Investigation extent of three mentioned borehole seismic methods. Ampiezza di indagine di tre citati metodi sismici in pozzo. 25-Metodi Sismici nei pozzi trivellati 25-Borehole Seismic methods
4. 4. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE Vertical Seismic Profile (VSP) uses the source at the surface or in the subsoil and the receivers inside the well (or vice versa). 5a UNITA’ – Geofisica di Pozzo 5th UNIT - Borehole geophysics Il Profilo sismico verticale (VSP) utilizza la sorgente in superficie o nel sottosuolo e i ricevitori all'interno del pozzo (o viceversa). The resolution is higher compared to the classical seismic reflection method. On the other hand the investigation is limited to the narrow corridor of the path of seismic rays. La risoluzione è maggiore rispetto alla classica sismica a riflessione. D’altro canto l'indagine è limitata allo stretto corridoio del percorso dei raggi sismici. 25-Metodi Sismici nei pozzi trivellati 25-Borehole Seismic methods
5. 5. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE Sketch of a simple VSP survey 5a UNITA’ – Geofisica di Pozzo 5th UNIT - Borehole geophysics Schema di un semplice rilievo VSP * Sorgente Source 1 2 3 4 5 6 7 8 Pozzo Well bore Tempo - Time Raggi in risalita riflessi Reflected Up going ray paths Curva Tempo/Profondità Time/Depth curve Riflesso Reflected 1 2 3 4 5 6 7 8 Profondità-Depth V1 V2>V1 Diretto Direct Raggi in discesa rifratti Refracted down going ray paths Traccesismiche=Sismogrammi Seismictraces=Seismograms Ricevitori=geofoni Receivers=geophones Interfaccia Interface Rifratto Refracted Raggi in discesa diretti Direct down going ray paths A pseudo-seismic section is obtained with appropriate processing Con appropriate elaborazioni si otterrà una sezione pseudo-sismica 25-Metodi Sismici nei pozzi trivellati 25-Borehole Seismic methods
6. 6. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE Examples: On the left a VSP result embedded into a seismic section to enhance the detail. On the right a VSP processing product (corridor stack) inserted in a seismic section as calibration. 5a UNITA’ – Geofisica di Pozzo 5th UNIT - Borehole geophysics Esempi: A sinistra il risultato di un VSP inserito in una sezione sismica per migliorarne il dettaglio. Sulla destra una elaborazione del VSP (corridoio stack) inserito in una sezione sismica come calibrazione. VSPSezione originale Original section 25-Metodi Sismici nei pozzi trivellati 25-Borehole Seismic methods
7. 7. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE Cross well seismic (tomography) uses sources and receivers positioned each in a well. Advantages are: - the highest resolution can be obtained - the results can be related directly to the subsurface depth - the acquisition can be repeated. Schema di un semplice rilievo tra 2 pozzi 5a UNITA’ – Geofisica di Pozzo 5th UNIT - Borehole geophysics Pozzo Sorgente Source well V1 V2 x 1 2 3 4 Tempo - Time Riflesso S1 (verso l’alto) Reflected S1(upgoing) x S1 S2 Diretto-Rifratto S1 Direct –Refract.S1 Diretto-Rifratto S2 Direct-Refract.S2 Riflesso S2 (verso il basso) Reflected S2 (downgoing) Profondità-Depth Pozzo Ricevitore Receiver well geofoni-geophones Sketch of a simple 2-wells survey La sismica infra pozzo (tomografia) utilizza fonti e ricevitori posizionati ciascuno in un pozzo. Vantaggi: -si può ottenere la massima risoluzione – i risultati possono essere legati direttamente alla profondità del sottosuolo - l'acquisizione può essere ripetuta. A precise seismic section is obtained with appropriate processing Con appropriate elaborazioni si otterrà una sezione sismica dettagliata 25-Metodi Sismici nei pozzi trivellati 25-Borehole Seismic methods
8. 8. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE 5a UNITA’ – Geofisica di Pozzo 5th UNIT - Borehole geophysics Example: Cross well seismic output Esempio: Prodotti della sismica infra pozzo 25-Metodi Sismici nei pozzi trivellati 25-Borehole Seismic methods
9. 9. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE The recorded Microseismic events can be processed and the attributes such as time, magnitude or location be extracted. In the Borehole microseismic the sensors are placed inside the drilled well, instead of on the ground surface or near it, like in the microseismic monitoring of industrial sites. 5a UNITA’ – Geofisica di Pozzo 5th UNIT - Borehole geophysics A typical microseism is defined as a faint earth tremor caused by natural phenomena. Sometimes it corresponds to a natural background elevated noise. Other names: Microearthquake= Microtremor The Applied geophysics deals mainly with the microseismic events induced or triggered by the human activity e.g. mining, geothermal exploitation, water reservoir, hydrocarbon production etc. Un tipico microsisma è definito come un debole tremore della terra causato da fenomeni naturali. A volte corrisponde ad un fondo ad elevata rumorosità naturale. Altri nomi: Microterremoto = Microtremore le Geofisica Applicata tratta principalmente gli eventi microsismici indotti o innescati dalle attività umane ad esempio, minerarie, sfruttamento geotermico, invasi di acqua, produzione di idrocarburi ecc Gli eventi microsismici registrati possono essere elaborati e gli attributi, come il tempo, la magnitudo o l’ubicazione, essere estratti. Nella microsismica di Pozzo i sensori sono posti all'interno del pozzo perforato, anziché sulla superficie o vicino ad essa, come nel monitoraggio microsismico dei siti industriali. 25-Metodi Sismici nei pozzi trivellati 25-Borehole Seismic methods
10. 10. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE 5a UNITA’ – Geofisica di Pozzo 5th UNIT - Borehole geophysics The events can be displayed statically and as animations, or can be viewed in conjunction with the development and the production of an underground reservoir They could highlight lineaments of the induced stress. Gli eventi possono essere visti in modo statico e come animazioni, o essere visualizzati in concomitanza con lo sviluppo e la produzione da un giacimento sepolto. Si potrebbero così evidenziare i lineamenti dello stress indotto. 1Km Es. Faglie delineate dalla microsismicità E.g. Faults delineated by microseismic Es. I colori sono collegati all’intensità dei sismi E.g. Colors are related to intensity of the seism 25-Metodi Sismici nei pozzi trivellati 25-Borehole Seismic methods