Dissertações em Geofísica (Mestrado) - CPGF/IG

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/4993

O Mestrado Acadêmico pertente a o Programa de Pós-Graduação em Geofísica (CPGF) do Instituto de Geociências (IG) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Análise do efeito da discretização do modelo de velocidades nas migrações Kirchhoff e Kirchhoff-Gaussian- Beam 2D pré-empilhamento em profundidade
(Universidade Federal do Pará, 2014-02-28) PAIXÃO, Marcelo Tavares; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
O Feixe Gaussiano (FG) é uma solução assintótica da equação da elastodinâmica na vizinhança paraxial de um raio central, a qual se aproxima melhor do campo de ondas do que a aproximação de ordem zero da Teoria do Raio. A regularidade do FG na descrição do campo de ondas, assim como a sua elevada precisão em algumas regiões singulares do meio de propagação, proporciona uma forte alternativa no imageamento sísmicos. Nesta dissertação, apresenta-se um novo procedimento de migração sísmica pré-empilhamento em profundidade com amplitudes verdadeiras, que combina a flexibilidade da migração tipo Kirchhoff e a robustez da migração baseada na utilização de Feixes Gaussianos para a representação do campo de ondas. O algoritmo de migração proposto é constituído por dois processos de empilhamento: o primeiro é o empilhamento de feixes (“beam stack”) aplicado a subconjuntos de dados sísmicos multiplicados por uma função peso definida de modo que o operador de empilhamento tenha a mesma forma da integral de superposição de Feixes Gaussianos; o segundo empilhamento corresponde à migração Kirchhoff tendo como entrada os dados resultantes do primeiro empilhamento. Pelo exposto justifica-se a denominação migração Kirchhoff-Gaussian-Beam (KGB).Afim de comparar os métodos Kirchhoff e KGB com respeito à sensibilidade em relação ao comprimento da discretização, aplicamos no conjunto de dados conhecido como Marmousi 2-D quatro grids de velocidade, ou seja, 60m, 80m 100m e 150m. Como resultado, temos que ambos os métodos apresentam uma imagem muito melhor para o menor intervalo de discretização da malha de velocidade. O espectro de amplitude das seções migradas nos fornece o conteúdo de frequência espacial das seções das imagens obtidas.
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Aproximações não-hiperbólicas do tempo de trânsito utilizando aproximantes de Padé
(Universidade Federal do Pará, 2017-07-03) NEVES, Rodolfo André Cardoso; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
As aproximações de tempo de trânsito são ferramentas indispensáveis para as etapas de empilhamento e migração de dados sísmicos. Com o intuito de aumentar a acurácia das aproximações de tempo de trânsito, propomos a utilização dos aproximantes de Padé no desenvolvimento de novas aproximações para o configuração ponto médio comum e superfície de reflexão comum (SRC). As aproximações hiperbólicas, sobretempo normal e superfície de rexlexão comum, são aproximações em série de Taylor de segunda ordem do tempo de trânsito de reflexão. Os aproximantes de Padé surgem como alternativa à série de Taylor, pois como característica principal possuem raio de convergência maior, melhorando a acurácia da aproximação. Estes aproximantes são produzidos através da própria série de Taylor da função aproximada. Essa nova aproximação é obtida através da aproximação de Padé [2/2] da equação generalizada do sobretempo; e da aproximação de Padé [2/2] das expansões em série de Taylor de quarta ordem para a superfície de reflexão comum. A acurácia das aproximações de Padé é superior as aproximações convencionais da literatura: sobretempo normal, hipérbole deslocada e aproximação para o modelo transversalmente isotrópico com eixo de simetria vertical (TIV). As aproximações de Padé para a configuração ponto médio comum dependem apenas de um parâmetro a mais do que a equação do sobretempo normal e mantém a acurácia para longos afastamentos. As aproximações não hiperbólicas para a configuração superfície de reflexão comum: SRC não hiperbólico, SRC quarta ordem e SRC Padé, possuem acurácia superior a aproximação SRC hiperbólico comumente utilizada pela indústria, e aumentam a região de convergência da aproximação no domínio do afastamento e da separação entre os pontos médios. A aproximação quadrática do SRC quarta ordem consegue ser superior inclusive a aproximação não hiperbólica do SRC, produzindo erros de aproximação consideravelmente menores na inversão dos parâmetros ótimos do SRC através do método dos mínimos quadrados.
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Conversão tempo-profundidade de seções sísmicas empilhadas por raio imagem e raio normal
(Universidade Federal do Pará, 2014-06-24) REZENDE, Diogo Pena; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
A conversão de seções sísmicas tempo em profundidade vem sendo cada vez mais realizada na indústria do petróleo pelo método do traçado de raio imagem. Este método converte do tempo para a profundidade, ponto a ponto, as amplitudes da seção sísmica migrada no tempo. Para cada ponto da seção migrada é traçado um raio, perpendicular a superfície. Ao fim deste, a amplitude do ponto da seção migrada é colocada em profundidade. O método de migração sísmica pré ou pós-empilhamento consiste em colocar os eventos sísmicos nas posições mais próximas das reais em seções em tempo ou em profundidade. Seções sísmicas em profundidade fornecem uma imagem aproximada da subsuperficie, de modo a facilitar a identificação de possíveis estruturas geológicas acumuladoras de petróleo. A conversão de seções do domínio do tempo para o domínio da profundidade é considerada uma etapa intermediária do processo de construção de imagens sísmicas em profundidade. Neste trabalho é desenvolvido e testado o método de conversão tempo para profundidade de seções sísmicas afastamento-nulo. A construção de seções em profundidade é feita pelo traçado do raio normal. Este método utiliza como dado de entrada seções afastamento-nulo no domínio (tempo de interseção versus vagarosidade). Cada ponto neste domínio fornece as condições iniciais para o traçamento do raio normal: a posição inicial de partida dos raios e os ângulos iniciais formados com a normal à superfície, ou seja, os parâmetros de vagarosidades iniciais. Diferente do método do raio imagem, vários raios são traçados para um mesmo tempo de trânsito e uma mesma posição inicial, definindo uma curva isócrona. A amplitude de cada ponto da seção afastamento-nulo é convertida para a profundidade a partir da distribuição destas ao longo de cada isócrona em profundidade. A conversão por raio imagem tem boa recuperação da profundidade dos refletores com curvatura suave além de baixo custo computacional, pois apenas um raio é traçado para cada ponto da seção em tempo. Porém a continuidade dos refletores pode ser prejudicada no caso de refletoras com curvaturas acentuadas. Por sua vez, a conversão por raios normais recupera a profundidade e continuidade dos refletores de modo satisfatório, já que um mesmo ponto em tempo é convertido varias vezes em profundidade. Entretanto, possui um custo computacional mais alto, pois vários raios devem ser traçados para um mesmo ponto em tempo além de converter os artefatos inerentes do Slant Stack.
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Identificação automática das primeiras quebras em traços sísmicos por meio de uma rede neural direta
(Universidade Federal do Pará, 2000) MIRANDA, Anna Ilcéa Fischetti; ANDRADE, André José Neves; http://lattes.cnpq.br/8388930487104926; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
Apesar do avanço tecnológico ocorrido na prospecção sísmica, com a rotina dos levantamentos 2D e 3D, e o significativo aumento na quantidade de dados, a identificação dos tempos de chegada da onda sísmica direta (primeira quebra), que se propaga diretamente do ponto de tiro até a posição dos arranjos de geofones, permanece ainda dependente da avaliação visual do intérprete sísmico. O objetivo desta dissertação, insere-se no processamento sísmico com o intuito de buscar um método eficiente, tal que possibilite a simulação computacional do comportamento visual do intérprete sísmico, através da automação dos processos de tomada de decisão envolvidos na identificação das primeiras quebras em um traço sísmico. Visando, em última análise, preservar o conhecimento intuitivo do intérprete para os casos complexos, nos quais o seu conhecimento será, efetivamente, melhor aproveitado. Recentes descobertas na tecnologia neurocomputacional produziram técnicas que possibilitam a simulação dos aspectos qualitativos envolvidos nos processos visuais de identificação ou interpretação sísmica, com qualidade e aceitabilidade dos resultados. As redes neurais artificiais são uma implementação da tecnologia neurocomputacional e foram, inicialmente, desenvolvidas por neurobiologistas como modelos computacionais do sistema nervoso humano. Elas diferem das técnicas computacionais convencionais pela sua habilidade em adaptar-se ou aprender através de uma repetitiva exposição a exemplos, pela sua tolerância à falta de alguns dos componentes dos dados e pela sua robustez no tratamento com dados contaminados por ruído. O método aqui apresentado baseia-se na aplicação da técnica das redes neurais artificiais para a identificação das primeiras quebras nos traços sísmicos, a partir do estabelecimento de uma conveniente arquitetura para a rede neural artificial do tipo direta, treinada com o algoritmo da retro-propagação do erro. A rede neural artificial é entendida aqui como uma simulação computacional do processo intuitivo de tomada de decisão realizado pelo intérprete sísmico para a identificação das primeiras quebras nos traços sísmicos. A aplicabilidade, eficiência e limitações desta abordagem serão avaliadas em dados sintéticos obtidos a partir da teoria do raio.
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Identificação de reflexões múltiplas, utilizando os parâmetros das frentes de onda PIN e normal
(Universidade Federal do Pará, 2005-06-21) SOUZA, Francisco José Mota de; OLIVA, Pedro Andrés Chira; http://lattes.cnpq.br/0224399927142671; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
As reflexões múltiplas presentes nos sismogramas ocultam informações importantes sobre os refletores em subsuperfície e, podem até tornar completamente invisíveis as reflexões primárias, como no caso dos sismogramas marinhos, que muitas das vezes, exibem uma aparência anelar com fortes superposições das reflexões múltiplas, sobre as reflexões primárias. Problema este que tem sido alvo de importantes pesquisas, com o intuito de identificar, atenuar e/ou eliminá-las, através de vários métodos populares. O objetivo principal deste trabalho é a identificação das reflexões múltiplas. Com essa finalidade foi gerada, por modelamento direto, uma seção sísmica, com afastamento nulo (AN), contendo reflexões primárias e múltiplas simétricas de primeira ordem. Posteriormente, foi aplicada a migração cinemática do tipo Kirchhoff para obter o modelo em profundidade, apresentando uma boa recuperação dos refletores, bem como a presença de um refletor fictício, quando comparado com a seção anteriormente especificada. Foi obtida uma seção sísmica AN, do modelo migrado, na qual não é observado o segundo refletor, devido à ausência de contraste de impedância, entre a segunda e terceira camada, sendo este o primeiro indício de que o refletor fictício deste modelo é uma múltipla. Outro indício sobre a existência da múltipla foi a simetria encontrada entre as curvaturas do primeiro e terceiro refletor. Finalmente, foram calculados os parâmetros das frentes de ondas Hipotéticas Ponto de Incidência Normal (PIN) e Normal (N), bem como a velocidade Normal Moveout (NMO), tanto para os eventos de reflexões primárias como os eventos de reflexões múltiplas, para o modelo direto e para o modelo migrado. Em seguida, foram realizadas as comparações destes parâmetros, o que permitiu confirmar a veracidade dos indícios anteriores para a identificação das reflexões múltiplas.
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Interpolação de eventos de reflexão em traços sísmicos de dados pré-empilhamento usando aproximação de tempo de trânsito SRC-AF
(Universidade Federal do Pará, 2014-06-24) FERNANDES, Alexandre Sodré; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
O método sísmico é uma técnica bem conhecida por revelar detalhes das estruturas geológicas em subsuperfície, pois os dados sísmicos são processados e produzem seções sísmicas, as quais são imagens das estruturas em subsuperfície. A qualidade desses dados sísmicos registrados depende de fatores como a complexidade da subsuperfície, nível de ruído, topografia da superfície de aquisição, heterogeneidades no manto de intemperismo, entre outros. Aquisição irregular, afastamentos curtos, baixa cobertura nos pontos comuns em profundidade levam a uma baixa qualidade do imageamento em subsuperfície e baixa resolução nas seções sísmicas. No imageamento superfície de reflexão comum, a aproximação hiperbólica dos tempos de trânsito para raios paraxiais na vizinhança de um raio central refletido com afastamento fonte-receptor finito, em função de cinco atributos cinemáticos do campo de onda, representa o campo temporal de reflexão melhor se comparado aos métodos convencionais. A Superfície de Reflexão Comum para Afastamento Finito (SRCAF) aproxima eventos de reflexão no espaço na vizinhança do traço com um afastamento fixo que se deseja interpolar, somando eventos correlacionados, onde a saída é definida como a média ponderada das amplitudes ao longo da aproximação do tempo de trânsito SRC-AF, atribuindo o resultado para o respectivo traço para todos os pontos de uma seção AC. O objetivo especifico deste trabalho é modelar a regularização de seções temporais preenchendo áreas onde faltam dados sísmicos, aumentando a razão sinal ruido através da interpolação de eventos de reflexão em traços sísmicos baseado na aproximação do tempo de trânsito Superfície de Reflexão Comum para Afastamento Finito (SRC-AF). O algorítimo foi aplicado nas configurações de aquisição sísmica Fonte Comum, Afastamento Comum e Ponto médio Comum para um conjunto de dados sintéticos 2D, modelados por traçamento de raios.
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Migração com amplitude verdadeira em meios bidimensionais (2-D) e introdução ao caso 2,5-D
(Universidade Federal do Pará, 1999) URBAN, Jaime Antonio; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
Nos últimos anos tem-se verificado através de várias publicações um interesse crescente em métodos de migração com amplitude verdadeira, com o objetivo de obter mais informações sobre as propriedades de refletividade da subsuperfície da terra. A maior parte desses trabalhos tem tratado deste tema baseando-se na aproximação de Born, como em Bleistein (1987) e Bleistein et al. (1987), ou na aproximação do campo de ondas pela teoria do raio como Hubral et al. (1991), Schleicher et al. (1993) e Martins et al. (1997). Considerando configurações arbitrárias de fontes e receptores, as reflexões primárias compressionais podem ser imageadas em reflexões migradas no domínio do tempo ou profundidade de tal modo que as amplitudes do campo de ondas migrado são uma medida do coeficiente de reflexão dependente do ângulo de incidência. Para realizar esta tarefa, vários algoritmos têm sido propostos nos últimos anos baseados nas aproximações de Kirchhoff e Born. Essas duas abordagens utilizam um operador integral de empilhamento de difrações ponderado que é aplicado aos dados da seção sísmica de entrada. Como resultado obtém-se uma seção migrada onde, em cada ponto refletor, tem-se o pulso da fonte com amplitude proporcional ao coeficiente de reflexão naquele ponto. Baseando-se na aproximação de Kirchhoff e na aproximação da teoria do raio do campo de ondas, neste trabalho é obtida a função peso para modelos bidimensionais (2-D) e dois e meio dimensionais (2,5-D) que é aplicada a dados sintéticos com e sem ruído. O resultado mostra a precisão e estabilidade do método de migração em 2-D e 2,5-D como uma ferramenta para a obtenção de informações importantes da subsuperfície da terra, que é de grande interesse para a análise da variação da amplitude com o afastamento (ângulo). Em suma, este trabalho apresenta expressões para as funções peso 2-D e 2,5-D em função de parâmetros ao longo de cada ramo do raio. São mostrados exemplos da aplicação do algoritmo de migração em profundidade a dados sintéticos 2-D e 2,5-D obtidos por modelamento sísmico através da teoria do raio usando o pacote Seis88 (Cervený e Psencík, 1988) e os resultados confirmaram a remoção do espalhamento geométrico dos dados migrados mesmo na presença de ruído. Testes adicionais foram realizados para a análise do efeito de alongamento do pulso na migração em profundidade (Tygel et al., 1994) e a aplicação do empilhamento múltiplo (Tygel et al., 1993) para a estimativa de atributos dos pontos de reflexão - no caso o ângulo de reflexão e a posição do receptor.
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Migração com amplitude verdadeira em meios com gradiente constante de velocidade
(Universidade Federal do Pará, 2000-05-16) CASTILLO LOPEZ, Luis Antonio; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
Este trabalho tem por objetivo a aplicação de um método de migração com amplitudes verdadeiras, considerando-se um meio acústico onde a velocidade de propagação varia linearmente com a profundidade. O método de migração é baseado na teoria dos raios e na integral de migração de Kirchhoff, procurando posicionar de forma correta os refletores e recuperar os respetivos coeficientes de reflexão. No processo de recuperação dos coeficientes de reflexão, busca-se corrigir o fator de espalhamento geométrico de reflexões sísmicas primárias, sem o conhecimento a priori dos refletores procurados. Ao considerar-se configurações fonte-receptor arbitrárias, as reflexões primárias podem ser imageadas no tempo ou profundidade, sendo as amplitudes do campo de ondas migrado uma medida dos coeficientes de reflexão (função do ângulo de incidência). Anteriormente têm sido propostos alguns algoritmos baseados na aproximação de Born ou Kirchhoff. Todos são dados em forma de um operador integral de empilhamento de difrações, que são aplicados à entrada dos dados sísmicos. O resultado é uma seção sísmica migrada, onde cada ponto de reflexão é imageado com uma amplitude proporcional ao coeficiente de reflexão no ponto. No presente caso, o processo de migração faz uso de um modelo com velocidade que apresenta uma distribuição que varia linearmente com a profundidade, conhecido também como gradiente constante de velocidade. O esquema de migração corresponde a uma versão modificada da migração de empilhamento por difração e faz uso explícito da teoria do raio, por exemplo, na descrição de tempos de trânsito e amplitudes das reflexões primárias, com as quais a operação de empilhamento e suas propriedades podem ser entendidas geometricamente. Efeitos como o espalhamento geométrico devido à trajetória do raio levam a distorção das amplitudes. Estes efeitos têm que ser corregidos durante o processamento dos dados sísmicos. Baseados na integral de migração de Kirchhoff e na teoria paraxial dos raios, foi derivada a função peso e o operador da integral por empilhamento de difrações para um modelo sísmico 2,5-D, e aplicado a uma serie de dados sintéticos em ambientes com ruído e livre de ruído. O resultado mostra a precisão e estabilidade do método de migração em um meio 2,5-D como ferramenta para obter informação sobre as propriedades de refletividade da subsuperfície da terra. Neste método não são levados em consideração a existência de caústicas nem a atenuação devido a fricção interna.
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Migração em profundidade usando a solução numérica da equação da eiconal
(Universidade Federal do Pará, 2001-06-12) LUZ, Samuel Levi Freitas da; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
Nos últimos anos tem-se verificado um interesse crescente no desenvolvimento de algoritmos de imageamento sísmico com a finalidade de obter uma imagem da subsuperfície da terra. A migração pelo método de Kirchhoff, por exemplo, é um método de imageamento muito eficiente empregado na busca da localização de refletores na subsuperficie, quando dispomos do cálculo dos tempos de trânsito necessários para a etapa de empilhamento, sendo estes obtidos neste trabalho através da solução da equação eiconal. Primeiramente, é apresentada a teoria da migração de Kirchhoff em profundidade baseada na teoria do raio, sendo em seguida introduzida a equação eiconal, através da qual são obtidos os tempos de trânsitos empregados no empilhamento das curvas de difrações. Em seguida é desenvolvido um algoritmo de migração em profundidade fazendo uso dos tempos de trânsito obtidos através da equação eiconal. Finalmente, aplicamos este algoritmo a dados sintéticos contendo ruído aditivo e múltiplas e obtemos como resultado uma seção sísmica na profundidade. Através dos experimentos feitos neste trabalho observou-se que o algoritmo de migração desenvolvido mostrou-se bastante eficiente e eficaz na reconstrução da imagem dos refletores.
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Migração Kirchhoff paraxial pré-empilhamento em profundidade com amplitudes verdadeiras
(Universidade Federal do Pará, 2015-08-31) MOREIRA, Marcio Fernando de Andrade; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
A migração sísmica em profundidade é um das etapas mais importantes no processo de exploração de áreas geologicamente complexas de interesse da indústria do petróleo. Para se obter uma imagem da estrutura mais realística, necessita-se de um ótimo processo de recuperação da configuração dos refletores em subsuperfície e eficiente determinação dos coeficientes de reflexão para caracterizar os reservatórios de petróleo e gás. Uma das técnicas mais utilizada para se obter a imagem sísmica é o método de migração Kirchhoff, que pode ser muito melhorado pela utilização de pesos adequados, os quais quando aplicados às amplitudes durante o empilhamento de difrações possibilita uma estimativa dos coeficientes de reflexão. Neste trabalho, foi utilizado o método de migração Kirchhoff paraxial em profundidade 2D. Na etapa de cálculo dos tempos de trânsito faz-se uso da aproximação paraxial de segunda ordem, através da qual se pode obter uma boa aproximação dos tempos de trânsito na malha de migração. Os pesos utilizados durante a migração foram calculados usando-se as equações dinâmicas do raio e pela extrapolação para os pontos da malha de migração. Em comparação com o método Kirchhoff convencional, os resultados se mostraram bastantes satisfatórios no que diz respeito ao aumento da resolução da imagem dos refletores, bem como na obtenção dos coeficientes de reflexão. A eficiência da técnica proposta foi testada em dados sintéticos de estrutura geológica tipo anticlinal e no dados sísmico Marmousi.
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Migração Kirchhoff pré-empilhamento em profundidade usando aproximação paraxial do tempo de trânsito
(Universidade Federal do Pará, 2014-08-28) CUNHA, Antonio Rizimar de Andrade; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
Para obter-se imagens mais realísticas possíveis da subsuperfície, necessita-se de técnicas eficientes de avaliar o campo de onda. A literatura geofísica apresenta vários métodos baseados na solução numérica da equação da onda sísmica. Dentre às várias técnicas de imageamento sísmico, a Migração Kirchhoff Pré-Empilhamento em Profundidade continua sendo largamente utilizada devido a sua praticidade no tratamento de dados organizados em diversas configurações sísmica e na solução de problemas relacionados a imagens. Devido a isto, buscase criar alternativas mais eficientes para o cálculo dos parâmetros envolvidos nos processos de migração. Considera-se como ponto crítico o cálculo dos tempos de trânsito, fundamentais na focalização das amplitudes em seus respectivos pontos em profundidade. O método baseia-se na Teoria Paraxial do Raio utilizando o método Runge-Kutta de Quarta Ordem. A extrapolação paraxial dos tempos de trânsito pertence ao sistema de traçamento dinâmico de raios onde, através deste, é possível determinar informações em regiões complexas do meio geológico que, comumente, causam o aparecimento de zonas de sombras. A aplicação desta técnica exige quantidades previamente dispostas em um raio central de referência que é obtido pelo traçamento cinemático de raios. È necessário um macro modelo de velocidade do meio para o cálculo dos tempos de trânsito. Para este fim utilizamos modelos exatos de velocidades determinados a partir do software MATLAB. Para efeito de comparação, consideramos duas maneiras distintas de calcular as tabelas dos tempos de trânsito: A primeira foi realizada por meio da rotina RAYT2D do pacote SEISMIC UNIX (SU) que é considerado um método robusto de avaliação; na segunda, utilizou-se o Método Paraxial05. A realização da migração em profundidade requer como dados de entradas o dado sísmico e as tabelas dos tempos de trânsito. As imagens obtidas foram determinadas com um algoritmo escrito em SHELL e uma terceira imagem foi obtida por meio da subtração entre os resultados iniciais.
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Modelagem sísmica acústica e elástica por diferenças finitas e imageamento do depósito de minério de ferro N4WS no estado do Pará
(Universidade Federal do Pará, 2017-07-03) HOLANDA, Rafael Mansano; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
O método das diferenças finitas consiste na resolução numérica de equações diferenciais e uma de suas aplicações é na solução das equações da onda ou elastodinâmica, pela substituição das derivadas parciais no espaço e no tempo por suas aproximações de diferenças finitas. O presente trabalho constituiu-se na realização da modelagem sísmica empregando o método das diferenças finitas, tanto para o caso acústico como elástico. Em seguida, realizou-se o imageamento sísmico, para o caso acústico, em um modelo que simula a área do depósito de minério de ferro de N4WS, localizado na Província mineral do Carajás, no estado do Pará. Para isso, foi considerado um modelo de velocidade heterogêneo, isotrópico e bidimensional para os casos acústico e elástico. Para gerar o sismograma sintético, foram utilizados os programas FDSKALAR, para o caso acústico, e SOFI2D, para o caso elástico, empregando aproximação de quarta ordem da equação da onda acústica e elástica no espaço e no tempo. Para a validação dos programas de diferenças finitas e auxílio na interpretação dos eventos presentes nos sismogramas, realizou-se a comparação com os tempos de trânsito obtidos pela teoria do raio. Após a modelagem sísmica, efetuou-se o processamento dos dados gerados, através do pacote de código aberto de softwares Seismic Unix, com o objetivo de gerar uma imagem do refletor presente no modelo de mineração. Desta maneira, procurou-se um melhor entendimento e controle sobre os problemas da modelagem sísmica e imageamento, contribuindo para a interpretação de dados sísmicos e compreensão sobre a propagação das ondas sísmicas em meios onde existem heterogeneidades significativas. Além disso, buscou-se demonstrar a aplicação dos métodos sísmicos no estudo e delineamento de corpos minerais.
Acesso aberto (Open Access)
Modelagem sísmica por diferenças finitas em meios bidimensionais com difratores
(Universidade Federal do Pará, 2000-09-14) FERNANDES, Lindemberg Lima; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
Este trabalho tem por objetivo a modelagem sísmica em meios com fortes descontinuidades de propriedades físicas, com ênfase na existência de difrações. Como parte deste estudo foi feita a análise numérica visando as condições de estabilidade e de fronteiras utilizadas no cálculo do campo de ondas sísmicas. Para a validação do programa de diferenças finitas foi feita a comparação cinemática com a Teoria do Raio para um modelo simples. O motivo deste estudo é ter uma melhor compreensão e controle sobre os problemas de modelagem, visando contribuir para a solução de problemas na interpretação de dados sísmicos. Segundo vários autores na literatura geológica, Derby (1877), Evans (1906), Paiva (1929) e Moura (1938). A Bacia do Amazonas é constituída por rochas sedimentares depositadas desde o Ordoviciano até o recente, atingindo espessuras da ordem de 5 km. Os corpos de diabásio, presentes entre os sedimentos paleozóicos, estão dispostos na forma de soleiras, alcançando espessuras de centenas de metros, perfazendo um volume total de 90.000 quilômetros cúbicos. A ocorrência de tais estruturas é responsável pela existência de reflexões múltiplas durante a propagação da onda sísmica, impossibilitando uma melhor interpretação dos horizontes refletores que se encontram abaixo das soleiras. Para representar situações geológicas desse tipo foi usado um modelo acústico de velocidades. Para o cálculo dos sismogramas foi utilizado um programa de diferenças finitas com aproximação de quarta ordem da equação da onda acústica no espaço e no tempo. As aplicações dos métodos de diferenças finitas para o estudo de propagação de ondas sísmicas têm melhorado a compreensão sobre a propagação em meios onde existem heterogeneidades significativas, tendo como resultado boa resolução na interpretação dos eventos de reflexão sísmica em áreas de interesse. Como resultado dos experimentos numéricos realizados em meio de geologia complexa, foi observado a influência significativa das múltiplas devido a camada de alta velocidade, o que faz com que haja maior perda de energia dificultando a interpretação dos alvos. Por esta razão recomendo a integração de dados de superfície com os dados de poço, com o objetivo de se obter uma melhor imagem dos alvos abaixo das soleiras de diabásio.

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