Perforar un pozo profundo cuesta prácticamente lo mismo si acierta que si falla. Ahí empieza la conversación. La pregunta útil no es si conviene estudiar antes, sino qué le puede decir un estudio que no le diga el propio pozo.

Un sondeo es un punto; el acuífero es un volumen

Un pozo entrega una columna. Usted sabe con precisión qué hay debajo de ese punto, y nada de lo que hay doscientos metros más allá. Los marcadores de pozo son observaciones puntuales y no indican cómo varían las estructuras a distancia del pozo, como lo plantea un estudio hidrogeológico publicado en Frontiers in Water que se puso a medir exactamente eso: cuánto cambia el modelo cuando se agrega sísmica entre pozos ya existentes.

El resultado da una idea del orden de magnitud. Al integrar la sísmica, el volumen cartografiado del acuífero cambió alrededor de 6 % y la incertidumbre en el espesor bajó hasta en diez metros. No es una corrección menor cuando de ese espesor depende el gasto que va a poder extraer.

¿Qué tanto ve la sísmica el agua?

Conviene precisarlo, porque se vende mal en los dos sentidos. Una sección apilada convencional no es una imagen de agua: registra contrastes de velocidad y densidad entre capas, y con eso reconstruye geometría. El trabajo publicado en el Journal of Geophysics and Engineering lo plantea así — el método no entrega una imagen directa del agua, sino que detecta la interfaz entre material no saturado y saturado a través del contraste de velocidad entre ambos.

Eso vale para la sección apilada. La amplitud antes del apilamiento es otra historia, y la razón es física. Bajo la teoría de Gassmann, el fluido que llena los poros modifica el módulo volumétrico y la densidad de la roca, pero no el módulo de corte: la deformación por cizalla no cambia el volumen del poro, de modo que la velocidad de onda S queda prácticamente indiferente a qué hay adentro. Esa asimetría entre Vp y Vs es la que explota el análisis AVO para separar litología de fluido.

El tamaño del efecto, eso sí, no es parejo. El contraste resulta contundente cuando aparece gas, porque la velocidad de onda P se desploma. Entre líquidos es mucho más sutil. Y la salinidad —que suele ser lo que decide si el agua profunda sirve— tiene firma sísmica pequeña y firma eléctrica enorme: por eso la interfaz entre agua dulce y salada se mapea con métodos eléctricos y electromagnéticos, no con sísmica.

El reparto del trabajo queda entonces así. La sísmica ubica la unidad y describe su geometría, y el prestack puede acotar litología y fluido. Los métodos eléctricos discriminan salinidad. Y el pozo, con su prueba de bombeo, es el que confirma gasto y calidad. Ningún método solo contesta las tres cosas.

Por eso la geometría decide

Si el método solo entrega geometría, la pregunta razonable es por qué eso vale lo que cuesta. La respuesta suele estar en las fallas.

Una falla puede comportarse como barrera y como conducto a la vez. La revisión de Bense y colaboradores en Earth-Science Reviews lo describe así: una misma zona de falla puede impedir el flujo a través de ella y favorecerlo a lo largo de su rumbo, por la anisotropía propia de la estructura. Dos pozos separados por unos cientos de metros pueden quedar en compartimentos distintos, con niveles y comportamientos distintos, sin que nada en superficie lo anuncie.

Un pozo no le dice de qué lado de la falla está. Una sección sísmica que la haya cartografiado, sí.

En cuencas con historia petrolera, el dato puede ya existir

Hay un recurso que casi nadie aprovecha para agua: la información que ya se adquirió buscando otra cosa.

Un marco metodológico reciente propone justamente reinterpretar sísmica y registros de pozo levantados para hidrocarburos con el fin de mapear agua subterránea. Los casos que documenta, en las cuencas de Napuu y Lotikipi, ubicaron horizontes productores entre 300 y 1000 metros de profundidad, con porosidades por encima del 20 %.

La ventaja operativa se entiende sola: reprocesar líneas antiguas cuesta una fracción de lo que cuesta salir a adquirir nuevas. Y en México hay kilómetros de líneas 2D levantadas hace décadas sobre cuencas que hoy tienen problemas de abasto.

Más profundo no significa mejor

Ese mismo trabajo desmiente una tentación frecuente. En los casos que documenta, las formaciones por debajo de los mil metros mostraron menor permeabilidad y mayor salinidad. Profundizar no garantizó mejor agua; en esas cuencas la empeoró.

La profundidad objetivo sale del modelo geológico, no de la esperanza.

Lo que la sísmica tampoco resuelve

Dos limitaciones que conviene tener claras antes de contratar.

La conversión de tiempo a profundidad depende del modelo de velocidades, y ese modelo trae su propia incertidumbre. Una sección puede tener la geometría correcta y aun así quedar corrida en profundidad si las velocidades se estimaron mal.

Y la resolución se degrada conforme se profundiza. Capas delgadas que se distinguen a doscientos metros dejan de distinguirse a mil. Eso no es defecto de quien procesa; es física del método.

Cuándo conviene y cuándo no

Conviene cuando el pozo es caro y fallar lo es más. Cuando ya hay pozos en la zona y los resultados no se parecen entre sí, porque eso suele ser compartimentación estructural y es justo lo que la sísmica resuelve. Cuando existen líneas antiguas que reprocesar, porque entonces el costo del estudio baja mucho. Y cuando el volumen comprometido justifica conocer el espesor con diez metros de error en lugar de cincuenta.

Si va a perforar un pozo somero en una zona conocida, con vecinos productivos y geología sin sorpresas, probablemente no lo necesite. Decirlo también es parte del trabajo.

Antecedente publicado

Sobre este tema existe trabajo arbitrado hecho en México. Deep groundwater prospecting in Mexico City through seismic-reflection methodology, The Leading Edge, 33(7), 758–763 — Society of Exploration Geophysicists, julio 2014 (doi.org/10.1190/tle33070758.1). Ricardo Flores Capetillo figura como primer autor.

Aquel trabajo abordó objetivos de agua potable entre 800 y 2000 metros en la Cuenca de México, integrando sísmica de reflexión, reprocesamiento de líneas 2D antiguas, registros de pozo y gravimetría. Su conclusión es la premisa de todo lo anterior: la metodología de reflexión y las técnicas de interpretación desarrolladas para petróleo y gas pueden adaptarse a la prospección de agua potable. Se realizó en el marco de un empleo anterior del autor, no de Flores Energy.

Si tiene un proyecto de abastecimiento y no sabe si conviene estudiar antes de perforar, díganos a qué profundidad apunta y qué información existe de la zona. Con eso se puede saber si hay algo que reprocesar o si conviene adquirir. Puede ver el detalle del servicio o escribirnos.