DETALLES DEL PROYECTO

RESPONSABLE(S):

CédulaNombreCorreo ElectrónicoTeléfonos
V006131761LARRAZABAL S GERMANglarraza@uc.edu.ve0416-6473802

TITULO DEL PROYECTO

MODELACION GEOLOGICA COMPLEJA, TRAZADO DE RAYOS Y PROPAGACION DE ONDA PARA EXPLORACION PETROLERA

FACULTAD A LA QUE PERTENECE

Ciencias y Tecnología

ACTIVIDAD DEL ARTICULO 42 DE LA LOCTI CON LA CUAL SE RELACIONA EL PROYECTO

Ordinal 4, Aparte d

PROBLEMA DEL PROYECTO

Un problema fundamental de la Geofísica lo constituye el determinar las características de una región del subsuelo. Tal determinación es muy importante en exploración petrolera, ya que el conocer la forma de las interfaces entre las diferentes capas de roca y el determinar su densidad nos proporciona información valiosa para determinar regiones del subsuelo donde pueden haberse acumulado hidrocarburos. Las técnicas de inversión sísmica permiten establecer las propiedades elásticas de las rocas a partir de mediciones sísmicas realizadas en la superficie, en el fondo del mar o en pozos profundos. Los algoritmos de inversión sísmica [1] generalmente parten de un modelo preliminar del medio que se desea caracterizar en el cual se representan las características estructurales del mismo. Sobre este modelo inicial del medio se utilizan algoritmos que permiten simular la propagación de la onda [2] para así resolver el problema directo de calcular la trayectoria que siguen las ondas sísmicas al propagarse a través del modelo del medio, determinar el tiempo de viaje de las ondas y construir el sismograma sintético correspondiente. En un experimento típico de simulación en el que se calcula la evolución en el tiempo del campo de ondas en su totalidad, la cantidad de cómputo que hay que realizar es prohibitivamente alto aun con las más poderosas herramientas de cálculo disponibles [3] (referencia a Pereyra). Por esta razón, generalmente se encuentra una solución asintótica al problema de propagación de onda mediante la utilización de un algoritmo de trazado de rayos sísmicos. Inicialmente la forma de las interfaces y las propiedades de los diferentes materiales no homogéneos que conforman el medio son conocidas sólo aproximadamente y la tarea del algoritmo de inversión es ir mejorando a partir de este conocimiento a priori mediante la actualización iterativa del modelo estimado del medio. El problema inverso consiste precisamente en encontrar el mejor modelo dentro del espacio de parámetros. Aun si no se utiliza la ecuación de onda completa y calculamos en su lugar una solución asintótica mediante la ecuación del rayo, cada iteración completa involucra la resolución del problema de propagación de miles de rayos en el modelo de velocidad actualizado del medio tridimensional, lo cual, demanda un excesivo tiempo de cómputo. Resumiendo, se puede decir que la solución del problema de inversión sísmica comprende tres etapas: - En la primera se crea el modelo del medio que se desea caracterizar. En este modelo tanto la estructura del medio como el modelo de velocidad deberán estar parametrizados de modo que el algoritmo de inversión pueda, modificando el valor de estos parámetros, moverse a regiones del espacio de búsqueda donde el modelo del medio reproduzca con mayor fidelidad las características del medio real. - Simulación de la propagación de las ondas sísmicas a través del modelo medio. Esto es lo que se conoce como solución del problema directo y permite determinar la trayectoria que siguen las ondas y el tiempo de viaje de las mismas (algunos métodos permiten inclusive calcular la amplitud de las ondas). - Ajuste del modelo del medio con el fin de reducir las diferencias entre los resultados obtenidos de la simulación de la propagación de ondas y los resultados experimentales medidos en campo como resultado de ensayos de exploración sísmica. Esto es lo que se conoce como solución del problema inverso.

OBJETIVOS DEL PROYECTO

Objetivo general Desarrollo de un sistema de modelado de medios geológicos complejos, simulación de propagación de onda y trazado de rayos para exploración sísmica Objetivos específicos 1. Crear una biblioteca digital contentiva de toda la bibliografía (textos digitales, artículos publicados en revistas arbitradas, artículos publicados en congresos, reportes internos de investigación, etc.) relacionada con el modelado de medios geológicos, la cual permitirá establecer el estado del arte respecto a este tema de investigación y servirá de punto de partida para futuras investigaciones en esta área. Esta biblioteca digital será actualizada permanentemente a lo largo del tiempo que dure la ejecución del proyecto y podrá ser consultada a través de la intranet de la Facultad Experimental de Ciencia y Tecnología y estará disponible a todos los investigadores que hayan sido autorizados por el Centro Multidisciplinario de Cómputo y Visualización Científica de la Facultad Experimental de Ciencia y Tecnología. 2. Desarrollar un esquema basado en tecnología GRID que permita que todos los módulos a desarrollar en el proyecto se integren fácilmente permitiendo la escalabilidad del sistema y la reusabilidad del mismo. 3. Desarrollar una biblioteca (toolkit) para el modelado de parches de superficies paramétricas. Esta biblioteca debe permitir la creación, evaluación y modificación del modelo geométrico de un objeto formado por parches de superficies spline. Esta biblioteca debe ser independiente de la plataforma computacional donde se instale y debe ser desarrollada siguiendo una metodología de desarrollo de software que permita su mantenimiento y la adición de nuevas funcionalidades. 4. Desarrollar un modulo para el modelado de medios geológicos complejos. Este módulo debe tener la capacidad de representar diversas situaciones que se presentan en situaciones reales como doblamientos, fracturas, inclusiones, etc. Asimismo, debe permitir la visualización del modelo tridimensional y la modificación interactiva del mismo por parte del usuario. 5. Desarrollar un modulo que permita la simulación de propagación de onda acústica en medios homogeneos para migración en tiempo. 6. Desarrollar un modulo que permita la visualización de los resultados obtenidos por el simulador. 7. Desarrollar un modulo de trazado de rayos sísmicos que permita evaluar la adecuación de de diversas técnicas de optimización para la solución de este problema. 8. Desarrollar un modulo que permita la visualización de los resultados obtenidos como resultado del algoritmo trazador de rayos.

ACTIVIDADES DEL PROYECTO

- Revisión bibliográfica y creación de la biblioteca digital. Se realizará una revisión bibliográfica del tema y se construirá la biblioteca digital de referencia. En esta etapa se prevé realizar visitas semanales a la biblioteca del INTEVEP y la del IVIC con el fin de revisar publicaciones periódicas y textos específicos. En estas visitas se recopilará la información de interés para su posterior análisis. En esta etapa inicial está planificado realizar una visita semanal a una u otra biblioteca y se estima que esta fase tenga una duración de dos (2) meses. Una vez concluida esta primera etapa, la revisión bibliográfica y la actualización de la biblioteca digital se extenderá durante todo el desarrollo del proyecto con visitas mensuales. También está prevista la suscripción a dos (2) revistas en línea que por su pertinencia y por la calidad de los artículos publicados se consideran fundamentales para el desarrollo de la línea de investigación. - Fase preliminar de planeación y especificación del sistema. En esta etapa se llevará a cabo la especificación correcta y exhaustiva de los requerimientos que debe proveer el sistema a sus posibles usuarios. Esto incluye determinar las funcionalidades que proveerá el sistema así como sus atributos no funcionales. Creación de los casos de uso del sistema mediante los cuales se describirán los procesos del dominio. En esta etapa se contempla realizar dos reuniones con expertos del INTEVEP. En una de ellas se determinarán los requerimientos que tienen los posibles usuarios del sistema con el fin de orientar el diseño del mismo y en una segunda reunión se revisará la propuesta que elaborará el grupo de investigación que desarrolla la implementación del sistema de modelado de medios geológicos complejos. Al finalizar esta etapa se contará con suficiente información del sistema que permita la creación de un modelo conceptual y el diseño de una arquitectura preliminar del sistema. Se estima que la misma tenga una duración de dos (2) meses. - Construcción iterativa del sistema. Una vez completada la fase de planeación y especificación del sistema, se iniciará la fase de implementación iterativa del mismo. En esta fase de implementación se irán cubriendo la totalidad de los casos de uso gradualmente en varios ciclos. Cada ciclo de la implementación comprenderá una fase de análisis en la que se construirá el modelo conceptual para los casos de uso que se estén considerando en ese ciclo en particular con las asociaciones que lo relacionan con otros conceptos. Como resultado de esta fase de análisis se construirán los diagramas de interacción, mediante los cuales se explica como los diferentes objetos del sistema interactúan a través de mensajes para realizar las tareas requeridas. Posteriormente, se completará un ciclo de implementación con la fase de codificación propiamente dicha en un lenguaje específico de programación. La experiencia adquirida en el desarrollo de sistemas nos aconseja adoptar una estrategia de programación basada en un ciclo de tiempo fijo. Siguiendo esta estrategia estableceremos la duración de cada ciclo de programación en exactamente seis semanas. Cada caso de uso será implementado íntegramente en uno de estos ciclos de programación. Cuando un caso de uso sea de una complejidad tal que no pueda implementarse en el tiempo establecido para un ciclo, el caso será redefinido a partir de varias versiones de él que abarcarán requerimientos cada vez más exhaustivos. Cada versión incluirá lo que se estima una cantidad de trabajo que puede ser completada razonablemente en un ciclo de programación. Dada la complejidad del sistema que se desea desarrollar, inicialmente se estima que se requerirán unos diez (10) ciclos de programación para completar el desarrollo integral del sistema de modelado de medios geológicos complejos, de modo que esta última etapa tendrá una duración de sesenta (60) semanas, es decir catorce (14) meses.

PRODUCTOS DEL PROYECTO

- Una herramienta de modelación geológica compleja basada en software libre. - Una herramienta computacional basada en software libre para migración sísmica - Una herramienta computacional basada en software libre para trazado de rayos sísmicos.

DEPENDENCIA RESPONSABLE DEL PROYECTO:

Facultad Experimental de Ciencia y Tecnología

FECHA INICIO

01/03/2008

FECHA FIN

31/12/2008

MONTO DEL PROYECTO

Bs. 300.000.000,00, Bs.F. 300.000,00
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