Similar a las redes GPS(GNSS) y de
nivelación convencional en tierra de PDVSA en la COLM para el monitoreo
de subsidencia, la referida estatal petrolera también mantiene en aguas
del Lago de Maracaibo una red de aprox. 400 BMs sobre sus principales
instalaciones de producción (p.ej., pozos petroleros, plataformas de
servicio, estaciones de gas/inyección/flujo, etc.), con fines similares
de monitoreo por el posible hundimiento de esas estructuras debido a la
deformación regional del fondo del Lago por subsidencia; ver [Jaeger et
al., 1989].
En las Figuras 1 y 2 se indican las ubicaciones de los BMs PDVSA en aguas del Lago de Maracaibo.
En las Figuras 1 y 2 se indican las ubicaciones de los BMs PDVSA en aguas del Lago de Maracaibo.
Mediciones
de subsidencia en instalaciones petroleras en Lago se realizan desde
1932, ejecutándose sistemáticamente de forma bienal desde 1942. La
última campaña de medición en Lago refiere a la época 2007 [PDVSA,
2012], [LGFS-LUZ, 2013].
Para
de alguna forma mantener la continuidad del seguimiento del referido
fenómeno regional, con criterio científico y calidad geodésica, en esta
nota técnica se muestran resultados de la "predicción" del
impacto de la subsidencia sobre los 400 BMs PDVSA en el Lago de
Maracaibo durante los últimos 22 años, periodo 2004.0-2026.0 (ver Figura 1). Aquí, la
predicción se realiza con el sistema de software GGenLUZ SDM22v1.0 - Subsidence Deformation Model 2022, version 1.0 [Acuña, 2023; https://ggenluz.blogspot.com/2022/11/modelo-actual-de-deformacion-del.html].
Predicciones de subsidencia con SDM22v1.0
se basan en datos/observaciones aportados por a) modelos digitales de
terreno y batimetría SRTM15+ y AWD3D de ultra-alta-resolución 30x30m
generados por interferometría diferencial SAR, b) altimetría satelital
nadir multimisión (hasta 15 misiones) radar y láser en tierra y lago,
periodo 1985-2022, c) campañas PDVSA de nivelación para subsidencia en
tierra, épocas 2004, 2007, 2009 y 2012, d) campañas de nivelación PDVSA
para subsidencia en Lago, épocas 2004 y 2007, e) redes GPS PDVSA para
subsidencia en tierra, épocas 1996, 1998, 2002 y 2005, y f) un geoide
gravimétrico local (SGM22v1.0) también de ultra-alta-resolución de 30x30m asociado al modelo de deformación. En sus estimaciones, SDM22v1.0 aplica el modelo matemático de la predicción por cuadrados mínimos (LSP, Least Squares Prediction) con funciones de covarianza empíricas 2D (espacio-tiempo) [Acuña, 2002], determinadas
localmente a partir de las episódicas y precisas alturas (cotas PDVSA)
de terreno disponibles en la región [Acuña, 2023].
La Figura 1 muestra el resultado final de las prediciones con SDM22v1.0
en los 400 BMs PDVSA en el Lago de Maracaibo. Utilizando las alturas
(cotas) sobre el nivel medio del Lago de Maracaibo de los BMs en las
épocas de medición 2004 y 2007, y en las épocas de predicción 2009,
2012, 2014, 2016, 2018, 2020, 2022, 2024 y 2026, el desplazamiento
vertical acumulado por subsidencia (hundimiento total en metros) para el
periodo 2004-2026 es determinado para cada BM PDVSA en Lago y
representado en la figura. La posición de un BM de prueba, el
MG-TJ-2-03, ubicado en una estación múltiple de gas, a aprox. 20 km de la COLM, es resaltada en la Figura 1. Como referencia, la red GPS PDVSA para el monitoreo terrestre de subsidencia en la COLM es también representada.
Figura 1. Desplazamiento vertical acumulado por subsidencia (hundimiento total) registrado en BMs PDVSA sobre instalaciones lacustres para el periodo 2004.0-2026.0, COLM-Edo.Zulia. La estimación es resultado de predicción geodésica con el sistema GGenLUZ SDM22v1.0: Subsidence Deformation Model 2022, version 1.0 [Acuña, 2023]; https://ggenluz.blogspot.com/2022/11/modelo-actual-de-deformacion-del.html. La figura muestra los BMs PDVSA en el Lago de Maracaibo en conjunto con la red GPS PDVSA para el monitoreo terrestre de la subsidencia en la COLM, representada aquí a manera de referencia. La posición del BM PDVSA MG-TJ-2-03 es también indicada en la gráfica.
Figura 2. Nivel medio del Lago de Maracaibo estimado por altimetría satelital radar multimisión según modelo DTU25MSS. El nivel refiere al elipsoide GRS80/ITRF para la época media 2023.0. En la figura se indican, a manera de ejemplo, las posiciones de un grupo seleccionado de mediciones satelitales altimétricas sobre el Lago, y las locaciones de los BMs PDVSA en instalaciones lacustres; se resalta la ubicación del BM MG-TJ-2-03. Para la zona, el nivel medio cuasi-estacionario del Lago de Maracaibo aproxima muy de cerca al geoide local VGM25v1.0, en el orden del decímetro.
Figura 3. Evolución del desplazamiento vertical por subsidencia en el BM PDVSA_Lago MG-TJ-2-03, para el periodo 2004.0-2026.0 (épocas 2004.0, 2007.0, 2009.0, 2012.0, 2014.0, 2016.0, 2018.0, 2020.0, 2022.0, 2024.0 y 2026.0), como estimado por el software de predicción GGenLUZ SDM22v1.0 [Acuña, 2023]. El movimiento vertical se expresa en forma de cambios en altura elipsoidal respecto al datum nacional SIRGAS-REGVEN(1995), i.e., [ITRF94(1995.4)/GRS80], simulando posibles resultados del posicionamiento estático de punto preciso GNSS-PPP del BM en las épocas señaladas. El nivel medio del lago determinado por altimetría satelital radar multimisión y la altura del geoide local según los modelos DTU25MSS y VGM25v1.0, resp., aparecen indicados en la figura. De acuerdo a la predicción de SDM22v1.0, el BM MG-TJ-2-03 experimenta en el periodo 2004.0-2026.0 un descenso total acumulado por subsidencia de -1.162 m, con una velocidad para ese movimiento vertical de -5.3 cm/año. Se espera por tanto que el BM MG-TJ-2-03 se encuentre para la época 2026.0 a sólo 1.831 m por encima del nivel medio cuasi-estacionario del Lago de Maracaibo.
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