Autora: Marisela Navarro. Centro de Procesamiento Digital de Imágenes (CPDI). FIIDT.
Introducción.
Los hidrocarburos están asociados específicamente a pliegues y fallas cuya geometría permite la retención de hidrocarburos en el subsuelo, designándolo como trampas estructurales, de igual forma se tienen las formaciones rocosas de tipo sedimentaria conocidas como trampas estratigráficas. Las reservas petrolíferas se encuentran bajo la superficie de la tierra a gran profundidad y para su ubicación se emplean métodos que permiten situar dichos yacimientos a través de la perforación de pozos exploratorios. Previo a la ejecución de los pozos se procura encontrar el área más propicia para ejecutarlos, esto se logra mediante la secuencia exploratoria que comprende la información de las formaciones geológicas y estructuras presentes para comprobar el potencial que poseen las rocas en producir, almacenar y servir de trampa para hidrocarburos, también se toma en consideración los estudios geoquímicos, la paleontología, el estudio de mapas geológicos y geomorfológicos, los métodos geofísicos potenciales como la gravimetría, magnetometría, sondeos eléctricos y la exploración sísmica que permiten conocer las propiedades físicas del subsuelo.
Últimamente se ha considerado para este tipo de estudio las técnicas satelitales como un instrumento exploratorio muy valioso para la realización de trabajos en la exploración petrolífera, sobre todo haciendo uso de las imágenes ópticas como el radar que es bastante efectivo puesto que la observación de los cambios en la superficie son más pronunciados.
En este orden de ideas se puede citar, las imágenes satelitales Landsat para la identificación de eventos tectónicos en superficie; apoyados con información procedente de los modelos digitales del terreno y de los resultados obtenidos en la exploración geológica y geofísica, sirviendo como herramienta para cartografiar los elementos que condicionan la acumulación potencial de hidrocarburos. Las imágenes provenientes del radar de apertura sintética (SAR), generadas por RADARSAT y ENVISAT son más efectivas para la detección de escapes naturales de petróleo de algunos yacimientos, así como también para la detección de vertidos del petróleo.
En la actualidad la exploración se está dirigiendo hacia las zonas no explotadas como son los mares y los océanos, en este sentido emplean las imágenes de radar, cuya información facilita realizar el rastreo de las manchas de hidrocarburos en el medio marino y discriminar si estas emanaciones son de origen natural o no. Las emanaciones naturales de hidrocarburos de algunos yacimientos pueden ser detectados en imágenes de radar por la variación de la rugosidad superficial que introducen los hidrocarburos en la superficie del mar, como puede observarse en la siguiente imagen, a continuación:
Algunas Aplicaciones.
De acuerdo con razonamientos probados, resulta interesante hacer mención del Centro de Investigaciones del Petróleo (CEINPET), que funciona en Washington, Estados Unidos, a través de sus investigaciones han establecido una metodología para determinar manchas de hidrocarburos mediante el uso de imágenes de radar SAR, la cual fue aplicada en el estudio para la exploración gasopetrolifera costa fuera, en una zona económica exclusiva de Cuba en el Golfo de México.La metodología se basó en establecer distintos contextos para analizar y procesar las imágenes. En este sentido se establecen los escenarios geológicos con la finalidad de identificar la procedencia de la emanación de hidrocarburos (fallas, pliegues, trampas estratigráficas), seguidamente se evalúan los escenarios temporales que permitirán determinar la frecuencia en que aparecen en las imágenes de radar y el escenario ambiental donde se evalúan las condiciones oceanográficas y meteorológicas que pueden interferir en la interpretación durante la adquisición de las imágenes de radar.
En atención a los escenarios detectados, inmediatamente se procede con la siguiente fase, correspondiente al uso de imágenes de radar cuyo principio se basa en la polarización de la señal, la cual consiste en determinar las manchas existentes en el océano; estas se detectan por las variaciones capilares presentes en la superficie del mismo, y se determinan a través de los cambios de textura y solo de algunos centímetros de altura, generando los procesos de difusión cuya incidencia se evidencia por medio de los pulsos de radar dando contrastes claro-oscuros en la imagen, denominándose respuestas anómalas las cuales deben ser rectificadas mediante el procesamiento de la información de otros sensores tales como imágenes satelitales térmicas, meteorológicas, de concentración de clorofila, campo de vientos, campo de corrientes marinas, con la finalidad de no confundir lo que nos interesa con otro tipo de eventos que no corresponden como derrames petroleros, zonas bajas entre isla y tierra, abundante lluvia, cubierta vegetal marina, entre otros factores.
En el análisis de las imágenes SAR se emplea el aspecto multiespectral y la textura, que se miden utilizando la función geoestadística de la función semivariograma y el posterior análisis de reconocimiento de patrones de clasificación no supervisado (USTC), que permite identificar la potencial mancha de hidrocarburos con la imagen de textura y la imagen radiométrica de radar SAR, más la combinación de filtros digitales de mejoramiento de imágenes.
Resulta interesante mostrar un ejemplo acerca de la temática desarrollada hasta ahora en función a determinar los escenarios y el ordenamiento de las manchas de hidrocarburos en base al análisis, procesamiento de la imagen SAR y aplicación de la metodología descrita por Mac Donald (1996), Biegert et al. (1997) y Miranda et al. (1992,2004). Para determinar el nivel de confiabilidad de cada mancha de hidrocarburo individual se efectúa un cálculo mediante un parámetro cuantitativo:
Fc seepage = Fc Geológico X Fc Temporal X Fc Ambiental
En la tabla a continuación se indican el grado de confianza obtenido para clasificar las manchas de hidrocarburos de acuerdo con los escenarios establecidos inicialmente basados en el análisis obtenido de las imágenes SAR.
A través del procesamiento de la imagen SAR y con la aplicación metodológica antes descrita, se obtuvieron los resultados que se muestran a continuación, en lo que corresponde al escenario temporal de emanaciones de hidrocarburos en el tiempo (Imagen 1), y el escenario ambiental, específicamente sobre los efectos de vientos suaves y la biodegradación marina (Imagen 2).
Conclusiones.
El uso de Imágenes de Radar para la localización de manchas de hidrocarburos con fines exploratorios, contribuyen a la correcta evaluación de los sistemas petroleros activos en su totalidad y constituye un indicador de procesos de migración de hidrocarburos.
Las Imágenes Landsat arrojan buenos resultados para este estudio, pero los resultados con Imágenes de Radar son mucho más efectivos en vista de que no se ven afectadas por las condiciones meteorológicas y por la resolución espacial que posee.
A través de la metodología también se puede identificar manchas de hidrocarburos que proceden de accidentes en la industria petrolera, siendo herramienta útil para la detección y monitoreo ambiental contribuyendo a la toma de acciones por el impacto que estos eventos ocasionan al medio ambiente.
Referencias Bibliográficas
[1] EUILLADES, PABLO. Caracterización de fenómenos deformativos mediante imágenes de radar. Aplicaciones en el campo petrolero. Argentina.
[2] GÓMEZ HERRERA, JULIO. Metodología para la exploración gasopetrolifera costa fuera mediante imágenes satelitales. Centro de investigaciones del petróleo. CENPET, Washington. Estados Unidos.
Contacto: marisela_navarro7@hotmail.com