Esa referencia magnética es tan precisa como el modelo geomagnético que la respalda. Los modelos globales proporcionan el campo magnético general, pero la geología cortical local y los campos externos variables en el tiempo pueden introducir incertidumbre. Para una colocación de pozos de alta precisión, especialmente en áreas con espaciamiento reducido o condiciones magnéticas difíciles, una referencia magnética local puede ayudar a mejorar la referencia geomagnética utilizada en el posicionamiento del pozo. Este artículo explora dónde los estudios aeromagnéticos con drones podrían proporcionar datos específicos del sitio útiles para ese flujo de trabajo.
Por qué es importante la referencia magnética
Una medición magnética de fondo no "conoce" directamente el norte verdadero (que no debe confundirse con el norte magnético). Mide el campo magnético alrededor de la herramienta. Para convertir esa medición en un rumbo utilizable, el flujo de trabajo de medición necesita valores fiables para:
- Declinación magnética: el ángulo entre el norte magnético y el norte verdadero
- Inclinación magnética: el ángulo en el que el campo magnético apunta hacia el interior o el exterior de la Tierra (también llamado inclinación magnética, distinto de la inclinación del pozo)
- Intensidad total del campo: la magnitud del campo magnético
Si el campo de referencia es inexacto, el azimut calculado también lo será. En una sección lateral larga, incluso un pequeño error angular puede crear un desplazamiento posicional significativo. Como ejemplo geométrico simplificado, un error de azimut de 1° en 3000 m corresponde a unos 52 m de desplazamiento lateral.
Qué proporcionan los modelos geomagnéticos globales
Los flujos de trabajo de perforación direccional suelen depender de modelos de referencia geomagnética como el Modelo Geomagnético Global del BGS (BGGM). Modelos públicos como el Modelo Magnético Mundial y el IGRF también son ampliamente conocidos, pero no están diseñados para resolver cada pequeña característica magnética de la corteza que pueda afectar a la navegación subterránea.
Estos modelos describen la estructura a gran escala del campo magnético terrestre. Sin embargo, el campo observado en un sitio de perforación también puede verse afectado por la magnetización local de la corteza, infraestructuras de acero cercanas como revestimientos, cabezales de pozo, tuberías, plataformas, vehículos o vallas, y perturbaciones externas vinculadas a la actividad ionosférica y magnetosférica. En algunas ubicaciones, estos efectos pueden ser lo suficientemente grandes como para ser relevantes en la colocación del pozo. Los modelos comerciales de mayor resolución, como el Modelo Geomagnético de Alta Definición (HDGM), incorporan más detalles del campo cortical que los modelos globales públicos y proporcionan parámetros relevantes para la perforación, como la declinación, la inclinación y la intensidad total del campo. No obstante, siguen siendo modelos, por lo que los datos magnéticos específicos del sitio pueden ser útiles cuando las condiciones locales requieren una evaluación más detallada.
Referenciación en campo: corrección según la geología local
Referenciación en campo o IFR, por sus siglas en inglés, mejora la referencia geomagnética utilizada para la perforación direccional al añadir información del campo magnético local del área que rodea el pozo. El objetivo es representar mejor el campo cortical que afecta a la lectura magnética de MWD.
Aquí es donde los datos de levantamientos aeromagnéticos cobran relevancia. Un levantamiento magnético local puede ayudar a caracterizar la variación magnética de la corteza alrededor del sitio de perforación. Con el procesamiento y modelado de datos adecuados, los datos magnéticos obtenidos de un levantamiento aéreo, terrestre o marino pueden ayudar a limitar la corrección del campo cortical local y mejorar los valores de referencia utilizados para la perforación.
La Referenciación en Campo Interpolada, o IIFR, aborda una fuente de error diferente: los campos externos que varían con el tiempo. Combina la referencia local con datos en tiempo real o casi real provenientes de observaciones magnéticas para estimar el campo en el sitio de perforación durante la operación. Esto es especialmente relevante en latitudes altas y durante perturbaciones geomagnéticas, incluyendo áreas y regiones como Alaska, el norte de Canadá y el Mar del Norte.
Por qué la adquisición con drones puede ser relevante
Los datos magnéticos locales para IFR pueden provenir de mediciones terrestres, levantamientos aéreos tripulados, levantamientos marinos o conjuntos de datos existentes. Un dron no cambia el principio geofísico, pero puede ofrecer una forma práctica de recopilar datos magnéticos específicos sobre sitios seleccionados.
Las ventajas potenciales de la adquisición magnética basada en drones incluyen:
- Cobertura a baja altitud sobre una plataforma, corredor o área de levantamiento local definida
- Datos espaciales densos que pueden ayudar a resolver la variación magnética cercana a la superficie
- Acceso más rápido que los levantamientos a pie en terrenos irregulares, con vegetación, húmedos o restringidos
- Menor esfuerzo de movilización que las aeronaves tripuladas para estudios pequeños o específicos de un sitio
- Menor exposición para los equipos de campo al mantener al personal alejado de áreas peligrosas o de difícil acceso
Esto puede hacer que los drones sean especialmente relevantes cuando el área de interés es demasiado pequeña para una campaña aérea tripulada, pero resulta poco práctica o requiere demasiado tiempo para una adquisición terrestre.
Datos de campo total frente a dirección vectorial
Para la cartografía aeromagnética estándar, un magnetómetro de campo total suele ser adecuado porque mide la magnitud del campo magnético en lugar de su dirección. Esto lo hace práctico para estudios con drones, donde la carga útil puede moverse durante el vuelo.
La referencia para perforación direccional requiere, en última instancia, parámetros de campo direccionales, especialmente la declinación, la inclinación (dip) y la intensidad total del campo. Estos valores se derivan de modelos geomagnéticos restringidos por datos magnéticos locales y otros insumos de referencia; no se miden directamente solo con una carga útil de dron de campo total estándar. Si el objetivo es medir la dirección del vector magnético directamente desde el aire, la carga útil también debe conocer su propia orientación con precisión.
Esta distinción es importante. Un sensor que registra componentes magnéticos tridimensionales (Bx, By, Bz) pero que se mueve libremente bajo el dron puede no proporcionar un vector referenciado a la Tierra a menos que su actitud sea conocida y controlada. Una carga útil con datos de orientación fiables podría ayudar a cerrar esa brecha, pero aún tendría que validarse frente a los requisitos reales de posicionamiento de pozos.
Aplicación de la magnetometría con drones a los flujos de trabajo de perforación direccional
SPH Engineering combina la integración de magnetómetros en drones, la planificación de vuelos, el seguimiento del terreno, y la adquisición de datos aeromagnéticos para aplicaciones geofísicas. Para la perforación direccional, estas capacidades podrían evaluarse como una forma de recopilar datos magnéticos específicos del sitio para estudios de referencia geomagnética.
El valor depende del diseño del estudio, los requisitos de procesamiento, la validación y la precisión esperada del programa de perforación. En este contexto, los datos magnéticos adquiridos por drones pueden proporcionar un insumo práctico a escala de sitio para la evaluación geomagnética y el análisis específico del proyecto.
Cuándo puede valer la pena explorar este enfoque
La adquisición magnética basada en drones puede ser un tema a considerar para proyectos donde:
- Los datos de referencia magnética existentes son limitados, están desactualizados o son demasiado generales para el plan del pozo
- Los pozos están muy juntos y la incertidumbre posicional conlleva un alto coste operativo
- El emplazamiento se encuentra en una zona con variaciones magnéticas corticales conocidas
- El acceso terrestre es lento, inseguro o restringido
- Se necesita un estudio magnético a escala de plataforma o corredor sin movilizar una campaña aérea tripulada
¿Le interesa que exploremos este flujo de trabajo juntos?
Si la incertidumbre magnética es una preocupación en su programa de perforación direccional, podemos analizar si un estudio magnético con drones podría aportar datos útiles y específicos del emplazamiento a su flujo de trabajo.
Preguntas frecuentes
¿En qué se diferencia la referencia en campo (In-Field Referencing) de una corrección magnética MWD estándar?
Una corrección estándar se basa principalmente en un modelo de referencia geomagnético. La referencia en campo añade información magnética específica del emplazamiento para tener en cuenta la variación cortical que puede no estar totalmente representada en el modelo global.
¿Cuál es la diferencia entre IFR e IIFR?
La IFR está diseñada para mejorar la referencia geomagnética. La IIFR va más allá al tener en cuenta las perturbaciones magnéticas externas que varían con el tiempo, utilizando a menudo datos de observatorios magnéticos cercanos para estimar el campo en el lugar de perforación durante la misma.
¿Puede un estudio con drones proporcionar los datos necesarios para la referencia en campo?
Potencialmente, pero depende de la precisión requerida, el diseño del estudio, el flujo de trabajo de procesamiento y el método de validación. Un dron puede recopilar datos magnéticos densos a baja altitud, pero su uso para flujos de trabajo de referencia de perforación debe evaluarse caso por caso.
¿Necesita un magnetómetro vectorial?
No necesariamente para todos los flujos de trabajo, pero los datos magnéticos de campo total por sí solos no constituyen una corrección IFR completa. La IFR requiere estimaciones locales de la dirección y la intensidad del campo magnético utilizadas por las herramientas de medición MWD. Los datos magnéticos de campo total obtenidos por drones pueden ayudar a modelar la variación del campo cortical local cuando se procesan con modelos de campo de referencia y otros datos. Sin embargo, producir correcciones de declinación e inclinación listas para IFR requiere un modelado geomagnético especializado y validación. Medir directamente la dirección del campo magnético desde un dron es una tarea distinta y más exigente, ya que requiere una orientación precisa de la carga útil, además de las mediciones magnéticas.
¿Sustituye el HDGM la necesidad de un estudio magnético local?
No siempre. El Modelo Geomagnético de Alta Definición (HDGM) incluye más detalles del campo cortical que los modelos globales públicos como el WMM o el IGRF y proporciona valores relevantes para la perforación, como la declinación, la inclinación y la intensidad total del campo. Para muchos proyectos, ese nivel de referencia puede ser suficiente. Cuando la variación magnética cortical es fuerte, el espaciado entre pozos es estrecho o las condiciones locales son inciertas, puede valer la pena evaluar los datos magnéticos específicos del emplazamiento.