Studio di fattibilità per l’acquisizione di un rilievo sismico a riflessione in un

bacino lignitifero

Giorgi M.,1 Petronio L.1, Bencini R.2, Vico G.2

1 – Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale - OGS, Trieste

2 – Independent Energy Solutions S.r.l., Roma

GNGTS - 27° Convegno Nazionale - Trieste 6 - 8 ottobre 2008

Schema presentazione

Problema: definizione presenza/assetto strato di

carbone (progetto IES)

Come affrontarlo e studiarlo

rilievo sismico a riflessione

Dati disponibili

Linee sismiche Test

Studio fattibilità

Come?• Raccogliendo informazioni geologiche, geofisiche, morfologiche

e logistiche (strade, permitting, etc.)

• Definendo un modello e simulando l’acquisizione

• Analizzando i dati in funzione degli obiettivi

Perchè?• Definire parametri acquisizione al fine di scegliere i più adatti

per l’area studiata

Ubicazione

Dati disponibili

• geologia (330 m - 800-1000 m?)

• informazione dalla miniera

• sondaggio stratigrafico Pietra 1

• dati sismici di pozzo (VSP)

• dati sismici a riflessione di superficie

Linee sismiche Test

Dati geologici

da Costantini A. e Terzuoli A. (1998)

Dati geologici di miniera

da rilievi di miniera (anni 1950)

Sezione geologica di sintesi

800 – 1000 m?

carbone

330 m

da Arisi Rota F. e Vighi L. (1973)

0 m

Mappa ubicazioneVSP e walkaway test

Sondaggio Pietra 1

Shot point

N

Punto vibrata

Walkaway test

Vibratore Stendimento lungo strada

Parametri di acquisizione

Sorgente: MiniVib up-sweep 8 s (10 – 250 Hz)

Sensori: geofono singolo (14 Hz)

Sistema registrazione: DMT Summit telemetrico (24

bit)

Campionamento tempi: 0.5 ms

Lunghezza dato correlato: 1024 ms

Numero tracce: 32

Distanza tracce: 10 m

Numero shot: 16

Dato VSP

Integrazione ed interpretazionedati pozzo/superficie

10 20Offset (m)

vsp_rib_Z_mo_out.0.tempi_reverseoffset

0 50 m0 10 m

VSP cdp mapping Reflection seismic

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1030 1040 1050 1060 1070 1080 1090 1100 1110cdp

all_sortno112.sortcdpnmovelOK.stack

TW

T (s

)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

TW

T (s

)

Coal Pinchout ?

4757120

4757140

4757160

4757180

4757200

4757220

4757240

4757260

4757280

1666800 1666900 1667000 1667100 1667200 1667300

Interpretazione 2.5 D

Nord Nord

Linea VSP stretching orizzontale x5

Analisi dati sismici esistenti

Caratteristiche rumore/segnale

TIPO RUMOREVELOCITA’ APPARENTE

(m/s)FREQUENZE (Hz)

Ground roll 220 - 810 10 – 60

Onda d’aria 340 150 – 200

Pattern ricevitori

Effetto filtrante sul segnale derivato da pattern lineare (6 geofoni) di lunghezza 2.5 m, 5.0 m e 10 m.

Effetti filtranti di un pattern lineare (6 geofoni) sul segnale, onda d’aria e ground roll

Segnale Vapp 2450 m/s Pattern lineare 2.5 m

densità carbone/profondità

da Newell D. e Grisafe D. (2004)

Modello aggiornato al dato VSP

Modellizzazione sismica: shot gathers sintetici

Risoluzione

Verticale: secondo Rayleigh è /4 la capacità risolutiva. Per il

caso in esame, considerando una frequenza centrale

pari a 75 Hz e una velocità del carbone di 2350 m/s,

la capacità risolutiva è di circa 8 m.

Orizzontale: orizzonte a 350 m di profondità vale 74 m,

orizzonte a 1000 m di profondità vale 125 m

Detectability: rilevare la presenza del carbone con spessori inferiori

a /16, (Gochioco et al., 2008) (Visibilità)

AVO

Indicazioni per acquisizione testè ragionevole attendersi valori di riflettività paragonabili a quelli osservati nei dati sismici di pozzo e superficie (lignite a 350 m di profondità) anche a profondità maggiori; secondo il criterio di Rayleigh (/4) un’ondina sismica con frequenza centrale di 75 Hz consente di risolvere strati di potenza pari a 8 m; la possibilità di rilevare la presenza dello strato di carbone senza definirne l’effettivo spessore (detectability) è possibile anche per spessori inferiori a /16 (Gochioco et al., 2008); il raggio di Fresnel nell’intervallo di profondità 350 –1000 m vale 74 – 125 m; la presenza di interruzioni nella continuità dell’orizzonte lignitifero sono identificabili. La larghezza minima rilevabile è correlata al raggio di Fresnel, ma essa dipende fortemente dalla forma dei pinchout (diffrazioni), dalla qualità del dato e dalla copertura; Stretching NMO: considerando la velocità di 2450 m/s per le profondità di 350 e1000 m gli offset massimi per avere uno stretching inferiore al 30% valgono rispettivamente 550 e 1550 m; Aliasing spaziale: nel caso dei rumori coerenti come l’onda d’aria (340 m/s, 150 Hz) ed il ground-roll (220 m/s, 40 Hz) la distanza tra i canali non dovrebbe superare 1 m e 3 m, rispettivamente, per il segnale (2450 m/s, 125 Hz) circa 10 m.

Parametri acquisizione

 

PARAMETRI DI ACQUISIZIONE  

Tipo di stendimento split-spread simmetrico

Numero di canali / scoppio 200 canali

Offset –995m / +995m

Distanza tra le tracce 10 m

Scoppi ogni 20 m (tra i canali)

Copertura teorica 5000%

 

…. grazie per l’attenzione