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Firefly
Adquisiciones Sparse
Supervisión de Operaciones Sísmicas

Descripción General

El sistema FireFly fue diseñado con el propósito de entregar beneficios claves a las compañías de E&P y contratistas de adquisición. Estos beneficios incluyen:

REDUCCIÓN DEL PESO DEL SISTEMA
En los estándares actuales del levantamiento sísmico, los cables y los equipos misceláneos de tierra pesan 25 toneladas o más. Debido a que el peso contribuye directamente a los costos de transporte de equipos y movilización del personal de sísmica, los propios cables aumentan el costo de la adquisición. FireFly fue diseñado para eliminar la mayoría del peso excesivo asociado con los cables que puede ser hasta del 20% de los costos operacionales de un levantamiento típico en tierra en Norte América.

EFICIENCIA OPERACIONAL MEJORADA
Desarrollando, rodando, localizando rápidamente las fallas y reparando los sistemas basados en cable es una operación que requiere intensa mano de obra. Está estimado que de 25 a 50% de los individuos que tienen como tarea el despliegue del tendido de recepción o la recolección están envueltos en alguna actividad con cables, mientras que 50 a 75% del personal de localización de fallas se enfoca en problemas con los cables. Al eliminar los cables, FireFly reducirá la intensidad de la mano de obra y la logística comparado con las operaciones de sísmica convencionales.

REDUCCION DE LOS RIESGOS DE SALUD, SEGURIDAD Y AMBIENTE (HSE)
Al remover los cables pesados y reduciendo la intensidad de la mano de obra durante las operaciones de adquisición, FireFly ofrece un sistema en tierra con mucho menos riesgo de salud y seguridad para el personal del campo. Además, con la eliminación de los cables y planos de distribución más pequeños se reduce dramáticamente los riesgos de daño a las áreas ambientalmente sensibles.

DISPONIBILIDAD MEJORADA DEL SISTEMA
Hasta un 50% del tiempo operacional es utilizado en la localización de problemas con los cables, lo que significa que solo el 50% del promedio de un día del personal es utilizado en la adquisición. Con los sistemas de adquisición convencionales, el tiempo de actividad es mucho más reducido ya que el número de estaciones es mayor debido al incremento en el riesgo de la falla de las líneas y los intentos que consumen de tiempo, secuenciales, de prueba y error para localizar las fallas. Por ser un solo sistema de estación, el FireFly sobrepasa estas limitaciones causadas por los cables y entrega mejoras en la productividad, que de hecho aumenta a medida que el conteo de estaciones aumenta.

ILUMINACIÓN MEJORADA POR EL MUESTREO COMPLETO DEL SUBSUELO
Arquitecturas basadas en cables imponen limitaciones en el diseño de los levantamientos. Por ejemplo, los sensores es necesario que estén espaciados en mallas geométricas lo cual no permite que los levantamientos sean creados a la medida de los retos únicos de la superficie, cerca de la superficie o el subsuelo. Muchos geofísicos ven al levantamiento sísmico ideal como al que tiene por encima de 50.000 estaciones, una meta que es operacionalmente poco práctica en un sistema basado en cables. FireFly no presenta muchas limitaciones, llevando a la industria un paso más cerca de su objetivo de obtener muestras completas de los datos del subsuelo.

 

 

FireFly en México y Latinoamérica

El requerimiento de contar con una imagen más clara del subsuelo lleva a la industria petrolera mundial a usar números mayores de receptores con un menor espaciamiento entre ellos; los fabricantes de los sistemas aseguran que actualmente un sistema de 100,000 o más estaciones es posible. Sin embargo esto puede ser posible bajo condiciones sísmicas ideales, tal como los mayores desiertos en el mundo, aquí en México existen muchos factores adicionales ambientales y sociales no controlables que hacen que un sistema cableado de 100,000 canales esté más allá de lo práctico o manejable actualmente.

La comunidad que contrata los servicios y los fabricantes líderes del equipo de adquisición sísmica han notado estas dificultades. Existe otro momento decisivo que se está dando que combina unos cuantos cambios básicos para dar lugar tanto a la logística como a la búsqueda de un mejor entendimiento del subsuelo. Idealmente, ¿cuáles son estos cambios?

  • Eliminar masas de cable.
  • Incrementar el número de estaciones disponibles sin límite superior.
  • Registrar datos de “onda-completa” (definidos como datos 3C multi-componentes [onda P y onda C], offset completo y azimut completo).
  • Reducir el peso/ volumen por estación.
  • Incrementar el ancho de banda de la señal que los receptores pueden registrar.
  • Integrar los datos de posicionamiento con los datos sísmicos.
  • Mantener el control de los activos.
  • Mejorar el desempeño QHSE.

Al desglosar estos factores en dos grupos, podemos ver que en el primero, el no tener cables puede llevar a una libertad completa en el diseño del tendido de la fuente y el receptor, el que no haya límite en el conteo de estaciones puede llevar a un muestreo óptimo, el ancho de banda mejorado permite el registro de cualquier señal que regresa del subsuelo y la onda completa incrementa la información recopilada y abre la puerta a un nuevo entendimiento vía los atributos y relación directa con las propiedades de las rocas.

En el segundo grupo, el equipo más ligero disminuye el impacto ambiental, mejora el desempeño de seguridad y cuidado ambiental e incrementa la eficiencia en el campo. La integración de los datos de posicionamiento en el campo elimina errores en la geometría y permite el levantamiento en tiempo real, mismo que puede incrementar eficiencia al reducir el impacto ambiental, ayudando a obtener permisos que hubieran sido negados de otra forma.

¿Cuáles son las opciones principales?

DETECTORES
Los detectores digitales basados en los chips MEMS se han desarrollado y han estado disponibles en el mercado por más de 5 años. Los fabricantes mayores de equipo en el mundo tienen versiones de un receptor MEMS de 3 componentes basado en puntos. Los geófonos estándar de 3 componentes han estado disponibles durante 15 años como mínimo. Podemos ver que ésta no es exactamente una tecnología nueva.

Si analizamos el uso de geófonos estándar 3C, se han realizado muchos levantamientos exitosos pero en todos los casos la adquisición ha requerido de un cuidado muy especial en el campo para evitar problemas que resulten de errores de orientación e inclinación. Esto ha significado levantamientos de alto costo. Los sensores digitales han resuelto estos problemas en gran medida ya que pueden corregir errores de inclinación y pueden registrar la orientación exacta al momento de plantarlos, incrementando así la confiabilidad de que los datos serán registrados de manera consistente sin ninguna carga adicional en el campo. Debido a estos factores, los detectores digitales de menor peso y mayor ancho de banda son ahora los detectores dominantes para los levantamientos 3C.

SISTEMAS DE REGISTRO
Los sistemas basados en cable son los más usados en la adquisición sísmica actual en tierra y TZ de onda-P. No obstante, desde 1990 se dieron excepciones notables tales como los sistemas telemétricos de radio y el tan exitoso sistema de almacenamiento/ radio RSR de Input/Output.

En los tres últimos años, la industria ha comenzado a experimentar el surgimiento de sistemas nuevos basados en radio/ nodales. Existen varios factores que son importantes en los sistemas de registro usados para los datos de múltiples componentes. Primero, un mayor conteo de canales; un factor de x3 para ajustar los tendidos actuales de la onda-P. No obstante, los diseños de azimut completo y offset completo a un muestreo óptimo en espacio dictan que conteos significativamente mayores de canales son requeridos para satisfacer las demandas de la adquisición ideal de onda completa.

Esto significa que los requerimientos de transmisión de datos ya están, en muchos casos, más allá de los límites de los volúmenes de datos que pueden ser acomodados por cable de cobre. Por ende, es común emplear cables de fibra óptica en las líneas de datos de más alta densidad. Esto resulta en un nuevo nivel de capacidad. No obstante, con los volúmenes de datos cada vez mayores sin duda se llegará a un punto en donde los sistemas de cable no serán capaces de hacer frente a los requerimientos de volúmenes de canales/datos. Aún cuando éste no es el caso en el momento, el sistema de cableado en el diseño del equipo de adquisición está llegando a sus límites.

La realidad de trabajar con sistemas basados en cables con altos conteos de estaciones ha sido bien documentada ya que los levantamientos de onda-P han incrementado la cantidad de equipo usado en el campo mientras que el tiempo requerido para hacer que el tendido de recepción sea en vivo y reparar el daño también se ha incrementado. Es común que una brigada sísmica invierta varias horas al día en preparar estos tendidos de recepción basados en cables largos para el disparo. Debido al mayor número de conectores y de cable expuesto, el potencial de tener problemas y daño incrementa con el volumen del equipo. Es por esto que los sistemas basados en radio y nodos autónomos han resurgido.

Estos sistemas tienen una arquitectura que les permite un conteo ilimitado de canales y, todavía más importante, una operación independiente de los canales. Por ejemplo, cada estación es autónoma y no depende de una interconexión que trabaje y que otras partes del sistema permitan que lo haga. Por tanto, éste es un paso mayor futuro en la arquitectura del diseño del sistema.

De lo anterior, se deduce que un sistema libre de cables de última generación puede ofrecer la mejor opción para la adquisición de onda completa, ¿cuáles serían entonces los criterios útiles para juzgar aquel que tenga éxito con mayor probabilidad?

Primero que nada, el sistema debe ser capaz de operar con un receptor de punto digital 3C basado en MEMS. Esto reduce inmediatamente la ruta de decisión de una lista de por lo menos 6 sistemas disponibles a dos fabricantes mayores. Otros criterios incluyen:

  • Proyectos de adquisición de campo, de escala completa, exitosos, ya realizados.
  • Navegación integrada, QHSE y administración de activos.
  • Levantamiento integrado y datos sísmicos; “procesamiento de datos listos” recolectados en el campo para cada disparo.
  • Control de calidad / información de estado disponible en tiempo real.

Al comparar los dos sistemas principales que pueden manejar sensores digitales, es claro que el sistema FireFly de ION es la mejor opción con base en la integración avanzada, el hecho de que ha sido probado completamente en campo y que tenga un sensor más versátil (configuración en tierra o zonas pantanosas). Por estas razones, la SOLUCIÓN FIREFLY es una tecnología ideal para el futuro de la sísmica en México y Latinoamerica.

 

Proyectos en México

Más imágenes...

 

Articulos y Ligas de Interés

FireFly Community Webpage
http://www.iongeo.com/firefly/

Hart's E&P, "The Evolution of Cableless Seismic" October 2009
http://iongeo.com/content/documents/pdfs/articles/ep_evolution_of_cableless_seismic_200910.pdf

American Oil & Gas Reporter, "Wireless System Images Complex Shale", July 2009
http://www.iongeo.com/content/documents/pdfs/articles/geoexpro_112008_firefly_goes_commercial_lr.pdf

FireFly Experience Center – Take a Virtual Tour
http://easylink.playstream.com/i-o/progressive/video/FireFly_ExpCtr_final.wvx