Tutorial 1 Procesamiento de datos de Refracción de Microtremores

Noviembre 2017

¿Qué aprenderás? Mediante el desarrollo de un ejercicio práctico, aprenderás conceptos básicos sobre procesamiento ReMi y la generación de un modelo de velocidad de corte a partir de datos adquiridos en campo.

¿Qué necesitas? • Descarga el archivo que contiene los archivos SEG-2, correspondientes a una adquisición ReMi: http://www.geo-any.com/uploads/DATA_TUTORIAL_1_Procesamiento_Sismica_ReMi_MAM.zip.

• Crea una cuenta y accede a SurfUp:

• Para crear la cuenta: Ingresa a http://www.geophysicsanywhere.com y haz clic en Sign Up (esquina superior derecha). Recuerda que debes confirmar tu cuenta haciendo clic en el link que recibiste en tu correo electrónico. • Para acceder a SurfUp: Ingresa a http://www.geophysicsanywhere.com, haz clic en Sign In (esquina superior derecha) e ingresa con tu correo y contraseña. Luego haces clic en SurfUp.

¡ Ahora sí, empecemos a procesar los datos !

Paso 1: Carga los archivos SEG-2 1. Haz clic en el botón SEG-2. 2. Selecciona los 20 archivos SEG-2 que se encuentran

en el directorio DATA_TUTORIAL_1_Procesamiento_Sismica_ReMi_MAM.

3. Haz clic en Abrir. 4. Se mostrará una ventana con la siguiente

información sobre la adquisición: • Sample interval (s): 0.002 • Number of sampling: 16384 • Number of traces: 12 • Geophone interval (m): 3

Los tres primeros parámetros no podrás modificarlos. El parámetro Geophone interval sí puedes modificarlo pero no lo haremos para este ejemplo.

1. Haz clic en OK. 2. Se mostrará en pantalla las características de los

archivos SEG-2 que se cargaron: • Number of sampling: 16384 • Time step (seconds): 0.002 • Number of files: 20 • Number of traces: 12

5. Haz clic en el botón Next.

Botón SEG-2 para cargar los

archivos

Paso 2: Establece los parámetros de la transformada slowness – frequency (p-f).

1. Utiliza los siguientes parámetros (por defecto) para la transformada slowness-frequency (p-f):

• Fmax (Hz): 35 • Vmin (m/s): 100 • Number of slowness: 48 • Geophone interval (m): 3

1. Haz clic en el botón Next.

Notas: • Fmax (Hz) y Vmin (m/s) determinan los límites de la ventana de visualización de la transformada (p-f). Los valores de Fmax y Vmin pueden ser modificados para mejorar la visualización de la envolvente de la banda de frecuencias de alta relación espectral (ver paso 3). • El parámetro Number of slowness es el número de valores de lentitud que se considera en el análisis. Este valor es por defecto 48 y no puede ser modificado. • El parámetro geophone interval es la separación entre geófonos en metros. Este valor se puede modificar en el paso 1 cuando se cargan los registros sísmicos. En el paso 2 no puede ser modificado, simplemente se muestra para recordar al usuario el valor que se utilizará en la transformada (p,f).

Paso 3: Visualiza la transformada (p-f). 1. Utiliza los botones < > para visualizar la transformada (p-f)

de los 20 registros. 2. Observa los siguientes detalles de la gráfica:

• En el eje horizontal se encuentra la frecuencia (Frequency) en Hz. En el eje vertical se encuentra la lentitud (Slowness) en s/m.

• El origen (0,0) de la imagen es la esquina superior izquierda. La escala de la frecuencia es 0-35 Hz, donde 35 Hz fue el valor que se ingresó en Fmax en el paso 2. La escala de la lentitud es 0-0.01 s/m, donde 1/100 =0.01 y 100 m/s es el valor de Vmin que se ingresó en el paso 2.

3. Selecciona los registros 2, 4 y 14, haciendo clic en la casilla de verificación. Los registros seleccionados se identifican con la marca.

4. Haz clic en el botón Next.

Fmax = 35Hz

1/Vmin= 0.01 s/m

Notas: •Para la selección de la curva de dispersión, debemos identificar la banda de frecuencias de alta relación espectral, diferente del aliasing. • La envolvente de la banda de alta relación espectral (bordes de las elipses), se identifica por puntos de transición entre el color azul claro y verde en la gráfica de la transformada (p-f). Más adelante veremos que en los puntos de la envolvente de mayor slowness se realizará el picking de la curva de dispersión (bordes inferiores de las elipses). Se escogen los registros 2, 4 y 14 porque son los registros donde se puede identificar mejor esta envolvente.

Banda de frecuencias de alta relación espectral

Aliasing espacial

Paso 4: Selecciona la curva de dispersión. 1. Identifica la banda de frecuencias de alta relación

espectral. 2. Siguiendo la tendencia de la banda de frecuencias

de alta relación espectral, selecciona puntos de mayor slowness (es decir, menor velocidad) haciendo clic izquierdo sobre la imagen.

3. Puedes seleccionar solamente un punto por una frecuencia en particular. Si necesitas borrar un punto seleccionado, haz clic nuevamente sobre él.

4. Haz clic en el botón Next.

Notas: • En este paso, los registros escogidos en el paso 3 (registros 2,4 y 14) han sido apilados y se ha generado una sola imagen de la transformada (p,f), tal como se muestra actualmente en pantalla. • La banda de frecuencias de alta relación espectral se encuentra normalmente en la dirección de la esquina superior izquierda (0,0) a la esquina inferior derecha (Fmax, 1/Vmin). Para este ejemplo, vemos la banda en colores rojos y naranjas. •La selección de puntos a lo largo de la envolvente de mayor slowness corresponde a la selección de datos del modo fundamental de las ondas Rayleigh.

No selecciones puntos en esta zona, pues no corresponde a la

envolvente de la banda de frecuencias de alta relación

espectral.

No selecciones puntos en esta zona,

corresponde a aliasing espacial.

Paso 5: Establece los parámetros de la inversión. 1. Utiliza los siguientes parámetros para el método de

inversión que nos permitirá generar el modelo de velocidad:

• Number of layers: 10 • Density (g/cm3): 1.8 • Maximum depth (m): 30 • Poisson’s ratio: 0.25

2. Haz clic en el botón Run para iniciar el proceso de inversión.

Notas: • El parámetro Number of layers, es el número de capas que tendrá el modelo de velocidad. El mínimo valor que se puede establecer es 4 y el máximo 10. Se recomienda generar un modelo inicial con el número máximo 10 y luego modificar el valor según los resultados obtenidos, agrupando capas que tienen velocidades similares. • Density (g/cm3) es la densidad del suelo. • Maximum depth(m) es la profundidad máxima para el modelo de velocidad de corte. Una buena estimación es generar el primer modelo con una profundidad igual a la longitud del tendido. • Poisson’s ratio es la relación de Poisson.

Paso 6: Analiza los resultados de la inversión 1. Se mostrará una ventana con los siguientes

resultados: • Vs30: 420.94 m/s • rms: 7.18 m/s • Depth: 22.77 m

Si utilizaste los mismos parámetros a lo largo del procesamiento pero no realizaste exactamente la misma selección de puntos de la curva de dispersión, estos resultados pueden variar ligeramente.

2. Haz clic en el botón OK. 3. Vas a obtener dos gráficas:

• A la izquierda observarás el modelo de velocidad Shear Velocity vs. Depth .

• A la derecha, la gráfica de Velocity vs. Frequency. Los puntos negros corresponden al picking de la curva de dispersión que realizaste en el paso 4 y la línea roja es el modelo calculado.

4. Haz clic el el botón Download para descargar los resultados del procesamiento.

¡FELICITACIONES, TERMINASTE EL PROCESAMIENTO!

Notas: •Vs30 es la velocidad de corte promedio en los primeros 30m de profundidad. Este valor es necesario para la clasificación del suelo. • rms es el Root Mean Square entre la curva de dispersión seleccionada (puntos negros) y la calculada (línea roja) de la gráfica Velocity vs. Frequency . • Depth es la profundidad de investigación teniendo en cuenta la máxima longitud de onda medida.