exploración magnética para hidrocarburos_impresion

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Principio La tierra genera un campo magnético en el rango de aproximadamente 0,30000 a 0,65000G (= Gauss, o Oersted). Este campo se puede comparar con el campo correspondiente a un dipolo (como un imán de barra) situado en el centro de la Tierra, cuyo eje está inclinado con respecto al eje de rotación de la TierraEl campo geomagnético no es constante sino sufre variaciones con el tiempo y con respecto a su forma. La imantación inducida depende de la susceptibilidad magnética k de una roca o de un mineral y del campo externo existente. La imantación remanente de una roca se refiere al magnetismo residual de la roca en ausencia de un campo magnético externo, la imantación remanente depende de la historia geológica de la roca. Aplicaciones El método magnético es el método geofísico de prospección más antiguo aplicable en la prospección petrolífera, en las exploraciones mineras y de artefactos arqueológicos. En la prospección petrolífera el método magnético entrega informaciones acerca de la profundidad de las rocas pertenecientes al basamento. A partir de estos conocimientos se puede localizar y definir la extensión de las cuencas sedimentarias ubicadas encima del basamento, que posiblemente contienen reservas de petroleo. Aún no siempre con éxito se lo aplica en el levantamiento de la topografía del basamento, que puede influir la estructura de los sedimentos superpuestos. Se lo emplea en la delineación de depósitos magnéticos intrasedimentarios como rocas subvolcánicas e intrusiones emplazadas en somera profundidad, que cortan la secuencia sedimentaria normal. Como las rocas sedimentarias generalmente ejercen un efecto magnético desapreciado en comparación con el efecto magnético generado por las rocas ígneas la mayoría de las variaciones de la intensidad magnética medidas a la superficie terrestre resulta de cambios litológicos o topográficos asociados con rocas ígneas o con rocas del basamento. El desarrollo reciente de magnetómetros de alta precisión posibilita ahora la definición de pequeñas repuestas magnéticas de alta frecuencia y la detección de variaciones muy pequeñas de la intensidad magnética, que podrían ser relacionadas con variaciones diminutas en el carácter magnético de rocas sedimentarias yacentes en profundidad somera con respecto a la superficie terrestre. Por medio de estudios aeromagnéticos se puede localizar zonas de fallas, de cizallamiento y de fracturas, que pueden albergar una variedad grande de minerales y dirigir a una mineralización Hoy día en la prospección petrolífera se emplean casi exclusivamente magnetómetros instalados en aviones y en barcos. Alcance del método magnético Las anomalías magnéticas detectadas a través de estudios magnéticos en terreno se explican con variaciones en las propiedades físicas de las rocas como la susceptibilidad magnética y/o la imantación remanente de

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Page 1: Exploración Magnética Para Hidrocarburos_IMPRESION

Principio La tierra genera un campo magnético en el rango de aproximadamente 0,30000 a 0,65000G (= Gauss, o Oersted). Este campo se puede comparar con el campo correspondiente a un dipolo (como un imán de barra) situado en el centro de la Tierra, cuyo eje está inclinado con respecto al eje de rotación de la TierraEl campo geomagnético no es constante sino sufre variaciones con el tiempo y con respecto a su forma. 

La imantación inducida depende de la susceptibilidad magnética k de una roca o de un mineral y del campo externo existente. La imantación remanente de una roca se refiere al magnetismo residual de la roca en ausencia de un campo magnético externo, la imantación remanente depende de la historia geológica de la roca. AplicacionesEl método magnético es el método geofísico de prospección más antiguo aplicable en la prospección petrolífera, en las exploraciones mineras y de artefactos arqueológicos.En la prospección petrolífera el método magnético entrega informaciones acerca de la profundidad de las rocas pertenecientes al basamento. A partir de estos conocimientos se puede localizar y definir la extensión de las cuencas sedimentarias ubicadas encima del basamento, que posiblemente contienen reservas de petroleo.Aún no siempre con éxito se lo aplica en el levantamiento de la topografía del basamento, que puede influir la estructura de los sedimentos superpuestos.Se lo emplea en la delineación de depósitos magnéticos intrasedimentarios como rocas subvolcánicas e intrusiones emplazadas en somera profundidad, que cortan la secuencia sedimentaria normal. Como las rocas sedimentarias generalmente ejercen un efecto magnético desapreciado en comparación con el efecto magnético generado por las rocas ígneas la mayoría de las variaciones de la intensidad magnética medidas a la superficie terrestre resulta de cambios litológicos o topográficos asociados con rocas ígneas o con rocas del basamento. El desarrollo reciente de magnetómetros de alta precisión posibilita ahora la definición de pequeñas repuestas magnéticas de alta frecuencia y la detección de variaciones muy pequeñas de la intensidad magnética, que podrían ser relacionadas con variaciones diminutas en el carácter magnético de rocas sedimentarias yacentes en profundidad somera con respecto a la superficie terrestre. Por medio de estudios aeromagnéticos se puede localizar zonas de fallas, de cizallamiento y de fracturas, que pueden albergar una variedad grande de minerales y dirigir a una mineralización Hoy día en la prospección petrolífera se emplean casi exclusivamente magnetómetros instalados en aviones y en barcos. Alcance del método magnéticoLas anomalías magnéticas detectadas a través de estudios magnéticos en terreno se explican con variaciones en las propiedades físicas de las rocas como la susceptibilidad magnética y/o la imantación remanente de las rocas. Estas propiedades físicas solo existen a temperaturas debajo de la temperatura de Curie (Se denomina temperatura de Curie (en ocasiones punto de Curie) a la temperatura por encima de la cual un cuerpo ferromagnético pierde su magnetismo, comportándose como un material puramente paramagnético. Esta temperatura característica lleva el nombre del físico francés Pierre Curie, que la descubrió en 1895.)La Susceptibilidad magnética La intensidad de magnetización I, se relaciona con la fuerza del campo magnético inductor H, a través de una constante de proporcionalidad k, conocida como la susceptibilidad magnética. La susceptibilidad magnética es una constante unidimensional que es determinada por las propiedades físicas del material magnético. Puede asumir valores positivos o negativos. Los valores positivos implican que el campo magnético inducido I, tiene la misma dirección que el campo inductor H; y los valores Negativos implican que el campo magnético inducido está en la dirección opuesta como el campo inductor. En la prospección magnética, la susceptibilidad es la propiedad material fundamental cuya distribución espacial nosotros estaremos

intentando determinar.

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La naturaleza de los materiales magnéticos es en general compleja y gobernada por las propiedades atómicas de los mismos. hay tres tipos de materiales magnéticos: 1.Paramagnéticos… H e I igual sentido y K= cte (Sales de hierro con excepción de los oxidos) 2. Diamagnéticos…. H e I opuestos y K= cte (Agua, sal, anhidrita) 3.Ferromagnéticos… K variable con H. (Magnetita, Ilmenita ) Magnetización Remanente … K variable con H y cuando H se anula, conservan parte de la imanaciónEn cualquier punto de la superficie Terrestre, el campo magnético F (denominado así para incluir no solo las causas internas de la tierra, sino también otras causas externas), tiene Fuerza, Dirección y Sentido.

La declinación: Es el ángulo entre el norte y la proyección horizontal de F. Este valor es medido positivo a partir del este y varía de 0 a 360 grados.La inclinación: Es el ángulo entre la superficie de la tierra y F. las inclinaciones Positivas indican que F apunta hacia abajo. Las negativas indican que F es hacia arriba. La inclinación varía de -90 a 90 grados.El Ecuador magnético: La situación alrededor de la superficie de la Tierra dónde el campo magnético de la Tierra tiene una inclinación de cero (el vector del campo magnético F está horizontal). Esta situación no corresponde con la linea del ecuadorLos polos magnéticos: Los lugares en la superficie de la Tierra más dónde el campo magnético tiene una inclinación de - 90 ó +90 grados (el vector del campo magnético F es vertical). Estas situaciones no se corresponden con los polos geográficos Norte y Sur de la Tierra.La declinación: Es el ángulo entre el norte y la proyección horizontal de F. Este valor es medido positivo a partir del este y varía de 0 a 360 grados.La inclinación: Es el ángulo entre la superficie de la tierra y F. las inclinaciones Positivas indican que F apunta hacia abajo. Las negativas indican que F es hacia arriba. La inclinación varía de -90 a 90 gradoEl Ecuador magnético: La situación alrededor de la superficie de la Tierra dónde el campo magnético de la Tierra tiene una inclinación de cero (el vector del campo magnético F está horizontal). Esta situación no corresponde con la linea del ecuador

Los polos magnéticos: Los lugares en la superficie de la Tierra más dónde el campo magnético tiene una inclinación de - 90 ó +90 grados (el vector del campo magnético F es vertical). Estas situaciones no se corresponden con los polos geográficos Norte y Sur de la Tierra.

Remanencia Magneticaa remanencia magnética o magnetización remanente es la capacidad de un material para retener el magnetismo que le ha sido inducido, es decir, la magnetización que persiste en un imán permanente después de que se retira el campo magnético externo. También es la medida de la magnetización de un material con propiedades magnéticas.1Coloquialmente, cuando un imán está "magnetizado", posee remanencia.2 Es también la memoria magnética de un medio de almacenamiento magnético y la fuente de información sobre el campo magnético de la Tierra en el paleomagnetismo.Unidades de la intensidad magnética

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En la magnetometría se emplean varias unidades:1Oersted = 1Gauss = 105gamma = 105nT (T = Tesla). 1gamma = 10-9T = 1nT.La unidad Gauss se introdujeron en honor al matemático alemán Carl Friedrich Gauss, nacido 1777 en Braunschweig, fallecido 1855 en Göttingen. Gauss desarrolló el método para la determinación absoluta del campo geomagnético y inició la observación del campo geomagnético en intervalos regulares. Las unidades Gauss y gamma son las unidades del sistema cgs, la unidad nT es la unidad del sistema SI.

Los geofísicos prefieren emplear el parámetro 'intensidad del campo magnético H' en vez del parámetro 'inducción o densidad del flujo B'. Se puede substituir uno de estos parámetros por el otro, porque la permeabilidad del aire varía solo poco de la permeabilidad del vacío. La densidad del flujo B de un campo magnético está relacionada con la intensidad magnética H como sigue: B = µ0 x H, donde µ0 = permeabilidad del vacío = 1,25 x 10-6 Vs/Am. La permeabilidad se refiere a la facilidad, que ofrece un cuerpo al paso del flujo magnético.

A partir del año 1930 la unidad cgs de la intensidad magnética del campo H se debería denominar Oersted (1Oersted = 1cm-1/2g1/2s-1), pero los geofísicos siguen empleando la unidad Gauss para la intensidad magnética. La unidad comúnmente empleada es gamma, introducida 1896 por M. ESCHENHAGEN como esta unidad es útil para expresar las variaciones pequeñas del campo magnético.

ADQUISICIÓN DE DATOS EN PROSPECCIÓNSe utilizan instrumentos apropiados -hay distintos tipos de magnetómetro- y se desarrolla un trabajo de campo a lo largo de una malla con criterios, es decir, se mide en intervalos regulares, o tan regulares como sea posible en función de las dificultades del terreno. En la exploración magnética a escala regional generalmente se registra a lo largo de un perfil o de varios perfiles paralelos con un espaciamiento preferentemente constante.

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Las mediciones realizadas, usualmente relativas respecto a una referencia local, pueden ser terrestres, aéreas -, marinas y hasta satelitales -para objetivos académicos- y se encuentran afectadas por varios factores que deberán ser tenidos en cuenta:-Efecto de las componentes horizontal y vertical de la intensidad.-Influencia de la inclinación del campo geomagnético.-Efecto de inclinación y forma de las masas emplazadas causantes de la anomalía.-Eventual magnetización oblicua a los cuerpos.-Posible magnetización remanente.-Ruidos, debidos a objetos metálicos superficiales o enterrados, alambrados, ductos, líneas de alta tensión, plantas generadoras, etc., según sea la modalidad y escala de registro.PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓNLa secuencia de correcciones que se debe aplicar a los datos registrados en el campo incluye los siguientes Correcciones espacialesLatitud-longitud: la diferencia de la gravedad, el campo geomagnético varía realmente no sólo con la latitud sino también, aunque en menor medida, con la longitud. Correcciones temporalesVariación Secular: se conoce con el nombre de Secular a las alteraciones del campo magnético terrestre que se manifiestan lenta y progresivamente a través de los años. Las variaciones seculares cambian entonces cada año los valores de referencia para cada latitud y longitud y deben tenerse presentes cuando se comparan datos de una misma área o áreas adyacentes si fueron registrados en distintos años.Variaciones Diurnas: se cuantifican en una base repitiendo mediciones cada hora.Conocida la medida y la hora de observación de cada punto es fácil eliminar el efecto a partir de la curva obtenida para la base. Es función de:-Variación Solar: tiene una regularidad de 24 horas, por desplazamiento de la ionosfera que sólo de la latitud geográfica y del tiempo, al existir una correlación con el período de rotación terrestre. Tiene una intensidad del orden de los 25 a 100 , con una variación adicional en ciclos de 27 días según la rotación solar (dado que la distribución de manchas es siempre inhomogénea), y creciendo durante el verano en cada hemisferio debido a la inclinación del eje de rotación de la Tierra.-Variación Lunar: ésta tiene una periodicidad de 25 horas con una amplitud de 2 ó 3 . Está relacionada con la rotación de la Tierra respecto a la Luna, lo que genera mareas atmosféricas en las que el Sol tiene una influencia menos marcada. Varía a lo largo del mes lunar (28 días) según la traslación del satélite en torno a la Tierra.  Magnetómetros  Existen varios métodos de medición y varios tipos de magnetómetros, conque se puede medir una componente del campo magnético. El primero método para determinar la intensidad horizontal absoluta del campo geomagnético desarrolló el matemático alemán Carl Friedrich Gauss (desde 1831). Los magnetómetros, que se basan en principios mecánicos, son entre otros la brújula de inclinación, la superbrújula de Hotchkiss, el variómetro del tipo Schmidt, el variómetro de compensación. El primero magnetómetro útil para la prospección minera fue desarrollado en los años 1914 y 1915 .El llamativo variómetro del tipo Schmidt mide variaciones de la intensidad vertical del campo magnético con una exactitud de 1g, que es la dimensión de las variaciones locales de la intensidad magnética. El 'flux-gate-magnetometer' se basa en el principio de la inducción electromagnética y en la saturación y mide variaciones de la intensidad vertical del campo magnético. El magnetómetro nuclear se basa en el fenómeno de la resonancia magnética nuclear (La resonancia magnética nuclear (RMN) es un fenómeno físico basado en las propiedades mecánico-cuánticas de los núcleos atómicos. Las frecuencias a las cuales resuena un núcleo atómico (i. e. dentro de una molécula) son directamente proporcionales a la fuerza del campo magnético ejercido)y mide la intensidad total absoluta del campo magnético a tiempos discretos. El magnetómetro con célula de absorción se funda en la separación de líneas espectrales(Una línea espectral es una línea oscura o brillante en un espectrouniforme y continuo, resultado de un exceso o una carencia de fotones en un estrecho rango de frecuencias, comparado con las frecuencias cercanas. ) (absorción óptica) por la influencia de

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un campo magnético. Este instrumento mide la intensidad total del campo magnético continuamente, con sensibilidad alta y una exactitud hasta 0.01gamma.  Magnetómetro Discriminador de Flujo (fluxgate magnetometer):Desarrollado a fines de la década de 1930 en Estados Unidos por el ruso Víctor Vacquier y empleado durante la Segunda Guerra Mundial para detección de submarinos. Se lo conoce también como de núcleo saturable, ya que está basado en la saturación de un circuito electromagnético de dos bobinados sobre núcleos de ferrita -que forman el circuito primario-, más un bobinado externo de medición -circuito secundario-. En presencia de un campo exterior aparecen armónicos pares cuya amplitud es proporcional al mismo.Mediante una bobina exterior se crea un campo magnético que anule el efecto terrestre y se mide la intensidad que circula por ella.

Magnetómetro de Precesión Protónica o Resonancia Magnética Nuclear:El principio de la RMN fue descubierto en 1938 en Estados Unidos por el polaco Isidor Rabi y aplicado desde 1946 por Bloch y Purcell, fundamentándose en el movimiento precesional develado por el irlandés Joseph Larmor hacia 1900. En magnetometría prospectiva su uso empezó a fines de la década de 1950, utilizándose los protones de una muestra de agua, sometiéndolos a un campo magnético exterior para orientar los momentos magnéticos de los protones. Al cesar el campo los protones tenderán a orientarse según el campo magnético terrestre de acuerdo a un movimiento de precesión amortiguado. Este movimiento supone una variación del flujo magnético y por lo tanto en una bobina se produce una fem de frecuencia que puede medirse.

PROSPECCION TERRESTRE Y PROSPECCION AEREA Para el estudio de reconocimiento de áreas extensas es preferible emplear el método aeromagnético. La prospecci6n aeromagnética ofrece las siguientes ventajas: 9 Rapidez; 9 Proporciona perfiles continuos; 9 Elimina las perturbaciones del campo magnético debidas a causas superficiales: chatarras, concentraciones de magnetita en suelos y aluviones, afloramientos de coladas volcánicas, etc. 9 Es muy económica, especialmente cuando se trata de zonas extensas. La prospección magnética en tierra se emplea, bien para estudios de detalle. El equipamiento actual por su facilidad de operación y rapidez permite los estudios de búsqueda y mapeo a pequeñas escalas. Un solo operador de campo, puede perfectamente realizar un estudio magnetométrico en detalle en pocos días u horas. Como con los magnetómetros actuales las medidas son prácticamente instantáneas, el rendimiento depende fundamentalmente de la distancia entre estaciones y de las dificultades de desplazamiento.PROSPECCIÓN AEROMAGNÉTICA

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Tiene como ventajas una mayor rapidez para ejecutar los trabajos, la posibilidad de obtener datos sobre regiones pantanosas, junglas, etc. y la minimización de los efectos perturbadores debidos a irregularidades próximas a la superficie que dificultan el reconocimiento de las anomalías producidas por rocas más profundas, así como ruidos debidos a la presencia de objetos metálicos aunque sí serán visibles desde el aire plantas generadoras, líneas de alta tension, grandes ductos, etc.-. Alturas de vuelo típicas en prospección minera son 150 a 200 metros, mientras que suele volarse a 1000 ó más metros para exploración de hidrocarburos. La separación lateral entre líneas tiende a ser una distancia que duplica la altura de vuelo y no mayor que la profundidad máxima de interés (por ejemplo, el basamento de una cuenca).

Los magnetómetros utilizados son los discriminadores de flujo y los de resonancia magnética en cualquiera de sus variantes. Desde un avión se los puede llevar en la proa de la nave o extremo de un ala, o más raramente en un planeador remolcado. Influencia del avión:Varía según el campo magnético normal de la zona y según el ángulo de colocación del avión. La operación de contrarrestar el efecto se realiza mediante recorridos de prueba en una zona llana sin anomalías. (La prospección magnetométrica en su modalidad aérea es la más ampliamente utilizada.)

Medición de conductividad eléctrica mediante el uso de campos magnéticos deMedición de conductividad eléctrica mediante el uso de campos magnéticos de frecuencia variable. Método electromagnético frecuencia variable. Método electromagnético Se emplean tres bobinas colocadas en superficie del terreno. Una es el transmisor que genera una onda electromagnética compuesta, de frecuencias programables (300 hz a 50khz); otra bobina captadora, que registra la señal inducida y separa los componentes según frecuencia. La tercera bobina obtiene los parámetros de intensidad de la señal inducida y las componentes fase y cuadratura, siendo un sistema de calibración. Se mide un conjunto de líneas paralelas y se obtiene una estimación de la conductividad del suelo a distintas profundidades hasta una profundidad de 30 m

Ventajas• Entrega información con la precisión que se requiera dentro de sus limitaciones• Aplicable a rellenos y estructuras ya construidas y operadas

Desventajas• Método interpretativo, sujeto a la calibración mediante sondajes • Entrega resultados en forma de planos con medidas de conductividad relativa• Profundidad limitada

Exploración magnética para hidrocarburos:

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En la búsqueda de petróleo y gas natural se emplea el método magnético para determinar la geometría (extensión, dimensión y potencia) de cuencas sedimentarias, que pueden generar, migrar, almacenar y entrampar hidrocarburos, así como estructuras significativas, como anticlinales o pilares tectónicos, e incluso domos de sal por su carencia de minerales magnéticos. Otras veces los resultados magnéticos permiten planificar y definir más precisamente la eventual cobertura de los registros sísmicos, que suelen dar una información bastante más rica pero son mucho más costosos en comparación al método magnético. O suplir parcialmente su ausencia, si la adquisición de sísmica no pudiera hacerse por razones poblacionales o ambientales.También existen aplicaciones denominadas de Micromagnetismo. Esto parte de la obtención de mediciones locales de cierta precisión desde las que se puede llegar a inferir la presencia de hidrocarburos cuando, como suele ocurrir naturalmente, los sellos de las trampas no han sido totalmente eficientes y pequeñas filtraciones de hidrocarburos han generado condiciones de magnetización en sedimentos someros, por la formación de minerales magnéticos vinculada a procesos de biodegradación del petróleo fugado hacia niveles sub-superficiales.

Comparación de los métodos magnético y gravimétrico

El método magnético de exploración tiene algunos aspectos en común con el método gravimétrico. Los dos métodos hacen uso de campos de potenciales, detectan anomalías causadas por variaciones en las propiedades de las rocas, que constituyen los primeros kilómetros de la superficie terrestre y los dos métodos tienen aplicaciones similares en la exploración petrolífera. A través de los datos gravimétricos se asigna densidades, a partir de los datos magnéticos se asigna susceptibilidades magnéticas y la imantación remanente a rasgos definidos por la sísmica. Combinando los resultados magnéticos, gravimétricos y sísmicos se puede obtener informaciones acerca de la litología, que son de alta importancia en la evaluación de proyectos de prospección petrolífera.

En lo que concierne la interpretación el método magnético es más complejo en comparación al método gravimétrico. La intensidad magnética tiene magnitud y dirección y depende de la susceptibilidad magnética y de la imantación remanente de la roca. La fuerza magnética puede atraer o repulsar algo. Los efectos magnéticos pueden ser causados por componentes de poca abundancia en una roca. En el caso del método gravimétrico la masa, que determina la gravedad, solo tiene magnitud y depende de la densidad. La fuerza gravitatoria es atractiva. Generalmente los efectos gravitatorios originan de los constituyentes principales de una roca.

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