Metodología para el análisis de información geofísica de pozos implementando herramientas FOSS: caso de estudio Complejo Volcánico de Colima

Abstract

"En la actual era de la información las herramientas de software libre y de código abierto FOSS por sus siglas en inglés, son implementadas en gran variedad de disciplinas incluyendo servicios, en la industria, en tecnología y por supuesto en la ciencia (Ebart, 2008), debido a las ventajas de popularidad, fiabilidad, rendimiento, escalabilidad, seguridad y coste total de propiedad que tiene sobre los software especializados (Wheeler, 2007). La toma de datos geofísicos en pozos es una práctica estándar en el proceso para la autorización de perforación y el aprovechamiento de agua subterránea. Estos datos se reportan con un mínimo de procesamiento en los informes y su interpretación se limita a la identificación de unidades geológicas principales. Este estudio pretende implementar una metodología para dar estructura, para almacenar, para analizar y visualizar información geofísica de pozos con la finalidad de facilitar la interpretación y entendimiento de diversos contextos geológicos utilizando software libre y de código abierto. La metodología se aplica en un área de interés delimitada en una franja circular con centro en el volcán Nevado de Colima localizado en la parte occidental del Cinturón Volcánico Transmexicano. La franja tiene un ancho entre 25 y 30 km aproximadamente y se extiende media circunferencia desde la parte norte del volcán hacia su lado suroeste. Este trabajo se basa en el análisis de 63 registros geofísicos (rayos gamma natural, resistividades y potencial espontáneo) de 40 pozos dispersos en la zona de estudio, con una densidad de información promedio de 40 sitios en un área total de 1500 km2. Se cuenta con una distribución suficientemente uniforme que justifica su procesamiento e interpretación de manera espacial. La elaboración de mapas a partir de los datos geofísicos para las superficies escogidas respecto a la geometría del edificio volcánico en el sistema de información geográfica GRASS permitió describir la distribución de valores en tres dimensiones. Con base en el conjunto de mapas elaborados se presenta un modelo geofísico de los primeros 300 metros de profundidad con respecto a la superficie con tres perfiles de corte. El procesamiento espectral de los datos utilizando filtros tipo pasa-bajos permite identificar las diferentes unidades principales en función de la dirección de los perfiles. Con base en las características físicas de los materiales geológicos de la zona se propone la clasificación de las unidades en materiales sedimentario y/o volcaniclástico. Espesores típicos de las unidades principales en los diferentes perfiles fueron del orden de magnitud de decenas de metros. La continuidad de unidades específicas a lo largo de direcciones radiales as´ı como circulares se infirió aplicando criterios estadísticos multivariables. Dentro de dichas unidades principales al combinar el filtrado espectral y el análisis numérico de los datos se vuelve posible identificar y describir tendencias lineales, patrones y variaciones de diferentes ´ordenes de magnitud en los valores geofísicos; as´ı como interpretar en términos de paquetes sedimentarios, intercalaciones de materiales volcánicos, geometría de unidades acuíferas, entre otros. Los resultados obtenidos en el presente estudio sugieren que el procesamiento avanzado y la re-interpretación de datos geofísicos de pozos levantados de manera rutinaria para fines hidrogeológicos-administrativos puede conducir a un mejor entendimiento de ambientes geológicos diversos tal como se ilustró en el presente estudio para el caso de la región cercana al Complejo Volcánico de Colima."

"In the current information era, tools the free software and open (FOSS) are implemented in a variety of disciplines including; services, industry, technology and science (Ebart, , 2008). Thid mainly, due to the advantages that it represent, like popularity, reliability, performance, scalability, security and total cost of ownership, compared to that with that on the specialized software (Wheeler, 2007 ). Geophysical surveys logs in water wells are a standard practice for the authorization process of the drilling and exploitation of underground water. These data are reported with a minimum of processing, and interpretation reports are limited to identifying main geological units and/or physical properties of rocks. This study aims to implement a methodology for structuring, storage, analyze and interpret of geophysical data for wells applicable to understand different geological units, all using free and open source software. The study area comprises a sector of the Colima Volcanic Complex (CVC) and it is delimited by a circular fringe, centered at the summit of the Nevado de Colima volcano in the western part of The Trans-Mexican Volcanic Belt, the fringe 25 by 30 km wide, approximately, extending north from the volcano to the southwest side. This work is based on the analysis of 63 well logs (natural gamma ray, resistivity and spontaneous potential) of 40 wells scattered throughout the study area, with an average density of information of 40 sites on a total area of 1500 km2. It has a sufficiently uniform distribution that justifies its processing and interpretation on a spatial way. The mapping of geophysical data in the geographic information system GIS was performed for selected surfaces relatives to the geometry of the volcano, and this allowed me to describe the distribution of values in three dimensions. Based on the set of maps developed, models of the first 300 meters depth with respect to the surface with three surface profiles are presented. The spectral data processing using low-pass filters allow the identification of different major units as a function of the direction on the profiles. Based on the physical characteristics of geological materials from the area, a classification of the units is proposed as sedimentary and / or volcaniclastic material. Typical thicknesses of major units in the different profiles were defined in the order of tens meters."