El mantenimiento preventivo del derecho de vía (DDV) del sistema de ductos de recolección de hidrocarburos, representa en la actualidad una de las actividades más críticas dentro de las operaciones del campo de gas y condensados. La necesidad de establecer una zonificación de riesgos alrededor del mismo representa una tarea retadora debido a sus 14.4 kilómetros de longitud y a su emplazamiento sobre la selva peruana. Ambas características dificultan su monitoreo al detalle, al considerarse una zona cuyos suelos son altamente afectados por precipitaciones, drásticas variaciones topográficas, presencia de aguas subterráneas, cambios litológicos y otros factores estructurales que afectan la estabilidad del terreno en sus alrededores.La refracción sísmica es una técnica geofísica ampliamente usada y aplicada en la caracterización geodinámica de los suelos. Aplicando la nueva técnica de refracción sísmica 3D, a partir de los datos de una campaña sísmica de reflexión 3D, y en conjunto con información topográfica LIDAR-DTM (Digital Terrain Model) de alta densidad, se obtuvo un modelo tridimensional de velocidades de ondas P, sobre el cual se estudió la variación de su comportamiento a lo largo y ancho del tramo del ducto investigado.La metodología del estudio de refracción sísmica 3D consistió en seleccionar los gathers sísmicos de receptores y fuentes localizados alrededor de la U200. En estos gathers se realiza el picado los primeros arribos de las ondas sísmicas P, los cuales representan los tiempos que tardan las mismas en viajar desde una fuente hasta un receptor. Estos tiempos medidos pasan luego por diversas iteraciones de inversión tomográfica, que consisten en variar las velocidades dentro de las celdas de una grilla tridimensional, hasta que los tiempos calculados sean muy cercanos a los medidos. Estas velocidades de onda P se calibran posteriormente con fuentes de velocidad obtenidas en campo, para posteriormente determinar su relación con el tipo de suelo, fluidos, fallas geológicas, zonas de derrumbe, o algún otro factor adicional que afecte directamente la respuesta de la velocidad.Los resultados muestran que el modelo 3D de velocidades de ondas P responden no solo a factores litológicos, sino también a su comportamiento estructural y a diversos factores geodinámicos a los que el suelo está expuesto. Bajo estos resultados, se generaron mapas de predicción de diversos factores influyentes a partir del análisis e interpretación del modelo de velocidades de ondas P e información topográfica LIDAR-DTM de superficie.&nbsp;En base a los mapas de factores predictivos se creó un mapa de riesgos a lo largo del DDV de la U200, donde éste podría clasificarse como mínimo en tres tramos: a) un tramo de riesgo bajo donde el comportamiento geodinámico del suelo no es favorable a la ocurrencia de deslizamientos; y b) un tramo de riesgo moderado; y c) un tramo de riesgo alto donde las estructuras son más favorable a la ocurrencia de deslizamientos.Tanto los mapas de factores como el mapa de riesgo del gasoducto fueron validados con información geológica-geotécnica obtenida en actividades de campo, donde se muestra una alta congruencia entre ambos resultados.&nbsp;Se concluye entonces que las predicciones de riesgo a lo largo del DDV del tramo investigado, hechas en base al estudio de refracción sísmica 3D, información topográfica LIDAR-DTM y datos obtenidos en inspecciones periódicas de campo, pueden ayudarnos en la zonificación de riesgo geodinámico del suelo con un alto grado de certeza. Esta zonificación nos mostrará las áreas expuestas a mayor o menor riesgo de deslizamientos que pueden necesitar de atención inmediata o futura.&nbsp;

Risk Areas Zoning Using a New 3D Seismic Refraction Technique in the Gas Pipeline Right-of Way of a Gas and Condensed Field in the Peruvian Jungle

Paper Proceedings: https://asmedigitalcollection.asme.org/IPG/IPG2021/volume/85055

ASME 2021 International Pipeline Geotechnical Conference (IPG2021)

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