Estimación de las velocidades de intervalo a través de la función de tiempos de difracción de la sísmica geométrica

Using the geometrical ray theory and employing the second-order approximation of the traveltimes, a method to determine the interval velocities of a seismic system is presented. Ignoring faults and other complexities, the seismic system is modeled as a stack of isotropic and homogeneous layers separated by arbitrarily-curved smooth interfaces; the velocity and density of these layers may have any values.  Measuring the traveltimes of some specially selected reflected rays, recorded in multiple coverage on the upper border olthe seismic system, the so called Hamilton's point characteristic for reflected events is determined and in consequence the zero-offset diffraction time function is calculated. The interval velocities are calculated through the downward continuation of the zero-offset diffraction time function applying an iterative process layer by layer. This process is controlled by using a focusing principle

Nota editorial

En el trasegar de las actividades cotidianas, con frecuencia olvidamos los esfuerzos que hemos llevado a cabo en la realización de las mismas, solo cuando volvemos la vista al camino andado y confrontamos los desafíos que se tenían y las metas conseguidas, percibimos la incertidumbre ante la empresa y las satisfacciones de los logros. Henos un año después, nuevamente aquí, con la publicación del séptimo número de la revista Geofísica Colombiana, en la cual, con gran tesón y mediante el esfuerzo encomiable de investigadores latinoamericanos de las ciencias de la tierra, presentamos a la comunidad científica los resultados de investigaciones en los campos de la geofísica.Coincide esta ocasión con los cinco años de reapertura del programa de maestría en geofísica en la Universidad Nacional de Colombia, en su sede Bogotá, labor que se ha visto fructificada con una nueva promoción de egresados de este programa de estudios avanzados, que con certeza va a redundar en el devenir de un mayor desarrollo de esta rama del saber en beneficio de la nación colombiana

La función característica de punto de hamilton y la función de tiempos de difracción de la sísmica geométrica en la migración con amplitudes verdaderas

Usando la teoría del rayo paraxial en la aproximación de segundo de los tiempos de tránsito, podemos estimar la función de tiempos de tránsito asociada a un frente de onda proveniente de un reflector, y en consecuencia calcular la función de tiempos de difracción de un frente de onda generado por un punto difractor situado en el reflector. EI conocimiento numérico de estas funciones hace posible un proceso de migración en tiempo de secciones apiladas que generan imágenes de secciones sísmicas con amplitudes verdaderas. La restitución de la amplitud de la onda se realiza mediante un operador que es función de los parametros de la función tiempo de transito. A las secciones migradas se les aplica un filtro de diferenciación para obtener las fases iniciales del campo de onda. Se usan modelos de capas separadas por interfaces suaves.Using the paraxial ray theory in the second order approximation of the traveltimes, we can estimate the traveltime function of a wavefront coming from a reflector, and in consequence calculate the diffraction traveltime function associated with a diffractor point located on the reflector. The numerical knowledge of those two functions makes possible a process to migrate stacked sections in time, process which generate images of seismic sections with true amplitudes. The restitution of the wave amplitude is made using an operator which depends of the parameters of the traveltime function A differentiation filter is applied to the migrated sections in order to obtain the original wave phase. Layered models with smooth interfaces are used

Nota editorial

En el trasegar de las actividades cotidianas, con frecuencia olvidamos los esfuerzos que hemos llevado a cabo en la realización de las mismas, solo cuando volvemos la vista al camino andado y confrontamos los desafíos que se tenían y las metas conseguidas, percibimos la incertidumbre ante la empresa y las satisfacciones de los logros. Henos un año después, nuevamente aquí, con la publicación del séptimo número de la revista Geofísica Colombiana, en la cual, con gran tesón y mediante el esfuerzo encomiable de investigadores latinoamericanos de las ciencias de la tierra, presentamos a la comunidad científica los resultados de investigaciones en los campos de la geofísica.Coincide esta ocasión con los cinco años de reapertura del programa de maestría en geofísica en la Universidad Nacional de Colombia, en su sede Bogotá, labor que se ha visto fructificada con una nueva promoción de egresados de este programa de estudios avanzados, que con certeza va a redundar en el devenir de un mayor desarrollo de esta rama del saber en beneficio de la nación colombiana

Modelo de velocidades de intervalo en profundidad a partir de función de difracción: aplicación a datos reales

Se implanto un algoritmo de solución al problema inverso para estimar las velocidades de intervalo y construir modelos en profundidad. EI método basado en la teoría del rayo paraxial de la sísmica óptica se aplicó a registros del programa Majayura-72, suministrando un modelo inicial para la migración pre-apilada en profundidad. Las posiciones fuente, receptor y tiempos de viaje de los eventos reflectores necesarios para estimar la función tiempos de transite son tornados en configuraciones cmp y zero offset. Usando la función tiempos de transite de reflexión se calcula la función tiempos de difracción, y a partir de ella se trazan rayos difractados en profundidad que al enfocar permiten conocer la velocidad de intervalo.An algorithm to solve the inverse problem was implemented, estimating the interval velocity and building seismic models in depth. Based in the paraxial ray theory of seismic optics, the method was applied to seismic data of Majayura project, providing a former model for pre stack depth migration. Traveltimes of reflectors, source and receiver position, used to estimate tha travetiem function, were obtained from cmp gathers and zero offset sections. The diffraction function is estimated from the traveltime function allowing to calculate the interval velocity through focusing of traced rays

Caracterización de depósitos de suelo utilizando geo-radar

La técnica del geo-radar, o G.P.R. por su sigla en inglés (Ground Penetrating Radar), es una forma de prospección del subsuelo utilizando ondas  electromagnéticas con frecuencias entre 10 y 1200 Mhz. Una imagen de geo-radar obtenida por reflexión contiene contrastes generados por la variación espacial de las propiedades electromagnéticas. La velocidad de las ondas electromagnéticas en un suelo depende fundamentalmente de la constante dieléctrica equivalente, la cual se puede correlacionar con la fábrica, la estructura y el contenido de agua. Por medio de pruebas en laboratorio se establecieron correlaciones para arena, recebo y arcilla.The radar technique prospects the subsoil with electromagnetic waves with frequencies between 10 and 1200 Mhz. A reflection radar image shows contrasts of the subsoil generated by its inhomogeneous electromagnetic properties. The velocity of the dielectric constant, correlated with mineral fabric, structure and water contained in rocks. Meanwhile lab assays, correlations between this properties for sand, cloy and a mixture of the, were stablished

METODOLOGÍA DE REDUCCIÓN DE SOMBRA DE FALLA: APLICADA EN UNA ZONA DE LA CUENCA LLANOS – DEPARTAMENTO DE CASANARE, COLOMBIA

La sombra de falla distorsiona la imagen sísmica del bloque yacente de una falla normal o inversa, lo cual se debe a fuertes cambios de velocidad lateral que desvían la trayectoria de los rayos. En la Cuenca Llanos este efecto crea en las imágenes sísmicas falsas estructuras de anticlinales (“pull-up”) y sinclinales (“push down o sag”). En este artículo se estudian los factores que generan este efecto y su impacto en las imágenes sísmicas mediante el modelado numérico. Se define una metodología para identificar la sombra y los factores que la causan, y crear el modelo apropiado para la migración PSDM. La metodología se probó en sismogramas sintéticos y se aplicó a una línea sísmica de un sector del Departamento de Casanare-Colombia. Como resultado se obtuvo una imagen en profundidad confiable libre de sombra de falla. Aunque la metodología se usó en un sector con falla normal ésta es aplicable a zonas con fallas inversas.    The shadow fault distorts the image of the hanging block of normal and inverse faults, caused by strong lateral velocity changes that deviates the ray path of waves. In the Llanos basin, this effect creates in the seismic images false structures like anticlines (pull up) and synclines (push down or sag). In this paper, the factors that generate this effect and its impact on the seismic images are studied through numerical modeling. It is defined a methodology to identify the fault shadow and its causing factors, and to create the appropriate model for the pre stack depth migration – PSDM. The methodology was tested with synthetic seismograms and applied to a seismic line recorded in a sector of the Departamento de Casanare-Colombia. As a result, a reliable image in depth free of fault shadow was obtained. Even the methodology was used in a sector with normal fault it is applicable to zones with inverse faults. &nbsp

Sol-gel synthesis of zinc oxide nanoparticle at three different temperatures and its characterization via XRD, IR and EPR

In this work, nanoparticles of zinc oxide were synthesized; they were formed using the sol-gel method (citrate route) at calcination temperatures (Tc) of 500, 550 and 600 °C. For all samples studied, IR spectroscopy showed the presence of the bands associated with water molecules present in the zinc oxide and carbon dioxide adsorbed on its surface. The formation of zinc oxide phase was confirmed by XRD, which showed that from 500 ºC it had this type of Wurtzite structure. However, samples calcinated at 600 ºC have higher crystallinity. Crystallite size was calculated using the Scherrer equation. The Rietveld method was used to obtain lattice parameters a and c for Wurtzite cell types as well as cell volume and the ratio c/a of each sample. These parameters do not show significant changes when they are compared with values obtained from samples with different calcination temperatures. Electron paramagnetic resonance showed the presence of defects in the zinc oxide. Three signals with g values of 1.96, 2.00 and 2.04 were associated with oxygen and zinc vacancies. Defects in the structure disappear when the calcination temperature is increased. The sample that was highlighted with the highest concentration of vacancies has a mean crystallite size greater than 30 nm, and this may also be responsible for this feature

METODOLOGÍA DE REDUCCIÓN DE SOMBRA DE FALLA: APLICADA EN UNA ZONA DE LA CUENCA LLANOS – DEPARTAMENTO DE CASANARE, COLOMBIA

La sombra de falla distorsiona la imagen sísmica del bloque yacente de una falla normal o inversa, lo cual se debe a fuertes cambios de velocidad lateral que desvían la trayectoria de los rayos. En la Cuenca Llanos este efecto crea en las imágenes sísmicas falsas estructuras de anticlinales (“pull-up”) y sinclinales (“push down o sag”). En este artículo se estudian los factores que generan este efecto y su impacto en las imágenes sísmicas mediante el modelado numérico. Se define una metodología para identificar la sombra y los factores que la causan, y crear el modelo apropiado para la migración PSDM. La metodología se probó en sismogramas sintéticos y se aplicó a una línea sísmica de un sector del Departamento de Casanare-Colombia. Como resultado se obtuvo una imagen en profundidad confiable libre de sombra de falla. Aunque la metodología se usó en un sector con falla normal ésta es aplicable a zonas con fallas inversas.    The shadow fault distorts the image of the hanging block of normal and inverse faults, caused by strong lateral velocity changes that deviates the ray path of waves. In the Llanos basin, this effect creates in the seismic images false structures like anticlines (pull up) and synclines (push down or sag). In this paper, the factors that generate this effect and its impact on the seismic images are studied through numerical modeling. It is defined a methodology to identify the fault shadow and its causing factors, and to create the appropriate model for the pre stack depth migration – PSDM. The methodology was tested with synthetic seismograms and applied to a seismic line recorded in a sector of the Departamento de Casanare-Colombia. As a result, a reliable image in depth free of fault shadow was obtained. Even the methodology was used in a sector with normal fault it is applicable to zones with inverse faults. &nbsp

Modelamiento de los niveles de contaminación en un tramo del río Sogamoso, mediante el acoplamiento de los métodos Lattice-Boltzmann y diferencias finitas

Objective: The modeling of flow sand pollutants faces defiant challenges, ranging from the definition of complex geometries to the convergence of the algorithm and determination of the model parameters. The method presented here faces this problem through a joint application of the Lattice-Boltzmann methods and finite differences. The numerical solution of the both Navier-Stokes, and Advection - Diffusion equations allow simulating the spread levels of spatial and temporal contamination in a water source. Methodology: The method solved the Navier-Stokes equations using the Lattice Boltzmann method, which provides the fluid velocities vector field. The solution of diffusion – advection equation by finite difference requires this known velocity field. The C++ encoded solution, first digitizes the map, labeling each pixel on the map as fluid or solid. The code uses the digital image to setup geometry the flow zone, then simulate the fluid dynamics and concentration of the contaminant. The comparison between the analytical solutions of ideal advective -diffusive models with the obtained through this method, allow the measurement of the method reliability. Applied to a section of the Sogamoso river - Colombia, the algorithm yielded the agent’s velocity, pressure, and concentration. Results: It was found that the advective term predominates in each of the sections of the Sogamoso River. However, there is a section in the upper section, where the difussive component predominates. This happens because there the speed very low. Conclusion: The obtained results point out the reliability, stability, and robustness of the method to simulate advection-diffusion phenomena in bodies with irregular geometries.Objetivo: El modelado de flujos y contaminantes enfrenta grandes desafíos que van desde la definición de geometrías complejas hasta la convergencia del algoritmo y la determinación de los parámetros del modelo. El método presentado aquí aborda este problema a través de una aplicación conjunta de los métodos de Lattice-Boltzmann y diferencias finitas. La solución numérica de las ecuaciones de Navier-Stokes y advección-difusión permite simular los niveles de dispersión de la contaminación espaciotemporal en una fuente hídrica. Metodología: El método resolvió las ecuaciones de Navier-Stokes a través de la propuesta de Lattice Boltzmann, que proporciona el campo vectorial de velocidades del fluido. La solución de la ecuación de difusión-advección por diferencia finita requiere este campo de velocidad conocido. La solución codificada en C++, primero digitaliza el mapa, etiqueta cada píxel del mapa como fluido o sólido. El código usa la imagen digital para configurar la geometría de la zona de flujo, luego simula la dinámica del fluido y la concentración del contaminante. La comparación entre las soluciones analíticas de modelos ideales advectivo-difusivo, y las obtenidas a través de este método, facilita la medición de la confiabilidad del método; aplicado a una sección del río Sogamoso (Colombia), el algoritmo arrojó la velocidad, la presión y la concentración del agente. Resultados: Se encontró que el término advectivo predomina en gran parte de cada uno de los tramos del río Sogamoso. Sin embargo, hay una sección en el tramo superior, en donde predomina la componente difusiva. Esto ocurre porque allí la velocidad es muy baja. Conclusión: Los resultados señalan la confiabilidad, estabilidad y robustez del método para simular fenómenos de advección-difusión en cuerpos con geometrías irregulares