Programa de Pós-Graduação em Geofísica - CPGF/IG

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O Programa de Pós-Graduação em Geofísica da UFPA (CPGF) do Instituto de Geociências (IG) da Universidade Federal do Pará (UFPA). Foi o segundo no Brasil a formar recursos humanos em Geofísica em nível de pós-graduação stricto sensu. Criado em 1972, funcionou até 1992 junto com os Cursos de Pós-Graduação em Geoquímica e Geologia.

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Acesso aberto (Open Access)
Aproximações hiperbólicas dos tempos de trânsito com topografia
(Universidade Federal do Pará, 2005-05-23) COSTA, Manuel de Jesus dos Santos; CALLAPINO, German Garabito; http://lattes.cnpq.br/6064981270181319
A simulação de uma seção sísmica de afastamento-nulo (AN) a partir de dados de cobertura múltipla pode ser realizada através do empilhamento sísmico, o qual é um método de imageamento de reflexão sísmica muito utilizado na indústria. O processo de empilhamento sísmico permite reduzir a quantidade de dados e melhorar a razão sinal/ruído. Baseado na aproximação hiperbólica dos tempos de trânsito dependente de três parâmetros ou atributos cinemáticos de frentes de onda. Recentemente, vem desenvolvendo-se um novo método para simular seções (AN) chamado método de empilhamento sísmico por Superfície de Reflexão Comum (ou empilhamento SRC). Este novo formalismo pode ser estendido para construir seções de afastamento-nulo (AN) a partir de dados de cobertura múltipla, usando aproximações dos tempos de trânsito paraxiais na vizinhança de um raio central com afastamento-nulo (AN), para o caso de uma linha de medição com topografia suave e rugosa. Essas duas aproximações de tempos de trânsito também dependem de três atributos cinemáticos de frentes de ondas. Nesta dissertação, apresenta-se uma revisão teórica da teoria paraxial do raio para a obtenção das aproximações dos tempos de trânsito paraxiais considerando uma linha de medição com topografia rugosa e suave. A partir das aproximações dos tempos de trânsito paraxiais em relação a um raio central com afastamento-nulo (AN), foram obtidas duas novas aproximações de tempos de trânsito usando a condição de um ponto difrator em profundidade, reduzindo as equações originais para dois parâmetros. Também foram obtidas as aproximações para o caso de raios paraxiais com afastamento-nulo (AN). Para as aproximações de reflexão e difração utilizando um mesmo modelo sintético, foram comparadas através da representação gráfica as superfícies de empilhamento das aproximações dos tempos de trânsito para a topografia suave e rugosa. Em seguida, para analisar o comportamento dos operadores associados a reflexão e a difração, quando estes são perturbados, discutimos suas sensibilidades em relação a cada um dos três parâmetros (β0, KPIN, KN). Esta análise de sensibilidade foi realizada em duas formas: Sensibilidade através da perturbação de cada parâmetro visualizado nas superfícies de empilhamento SRC-TR e SDC-TR e da primeira derivada dos tempos de trânsito SRC-TR e SDC-TR. Finalmente, usando essas aproximações hiperbólicas em função de três e dois parâmetros e com base nos resultados da análise de sensibilidade, foi proposto um algoritmo para simular seções AN a partir de dados de cobertura múltipla.
Acesso aberto (Open Access)
Aproximações hiperbólicas dos tempos de trânsito de raios paraxiais a um raio central refletido e difratado
(Universidade Federal do Pará, 2005-05-23) COSTA, Marcos Benedito Caldas; CALLAPINO, German Garabito; http://lattes.cnpq.br/6064981270181319
A simulação de uma seção sísmica de afastamento nulo (AN) a partir de dados de cobertura múltipla para um meio 2-D, através do empilhamento, é um método de imageamento de reflexão sísmica muito utilizado, que permite reduzir a quantidade de dados e melhor a razão sinal/ruído. Baseado na aproximação hiperbólica dos tempos de trânsito dependente de três parâmetros ou atributos cinemáticos de frentes de onda, recentemente, vem desenvolvendo-se um novo método para simular seções (AN) chamado método de empilhamento sísmico por Superfície de Reflexão Comum (ou empilhamento SRC). Também, seguindo este novo conceito de imageamento sísmico está surgindo um método para simular seções com afastamento comum (AC) a partir de dados de cobertura múltipla usando aproximações dos tempos de trânsito paraxiais na vizinhança de um raio central com afastamento finito. Esta nova aproximação dos tempos de trânsito depende de cinco atributos cinemáticos. Neste trabalho, a partir da aproximação dos tempos de trânsito paraxiais em relação a um raio central com afastamento finito, derivamos uma nova equação do tempo de trânsito usando a condição de um ponto difrator em profundidade, reduzindo a equação original para quatro parâmetros. Para ambas aproximações (reflexão e difração), mostramos a superfície de empilhamento SRC com afastamento finito (SRC-AF). Considerando um modelo sintético, realizamos um estudo comparativo das aproximações dos tempos de trânsito para as quatro configurações sísmicas (fonte comum (FC), receptor comum (RC), ponto-médio-comum (PMC) e afastamento comum (AC)). Para analisar o comportamento do operador SRC-AF, quando este é perturbado, discutimos sua sensibilidade em relação a cada um dos cinco parâmetros (K1, K2, K3, βS e βG). Esta análise de sensibilidade é realizada em duas formas: Sensibilidade através da primeira derivada e Sensibilidade no Empilhamento SRC-AF. Após realizar a análise de sensibilidade utilizamos uma nova condição, K2 = 0 e assim, obtemos uma nova aproximação, agora dependente de três parâmetros. Usando essas aproximações hiperbólicas (em função de cinco, quatro e três parâmetros), propomos um algoritmo para a simulação de seções AC a partir de dados de cobertura múltipla. Finalmente, é apresentado um estudo da zona de Fresnel, com o objetivo de determinar a delimitação da abertura da superfície de empilhamento SRC-AF.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo comparativo entre estereotomografia e da tomografia da onda NIP: aplicação em dados sintéticos e reais
(Universidade Federal do Pará, 2010) PRAXEDES FILHO, José Ribamar; CALLAPINO, German Garabito; http://lattes.cnpq.br/6064981270181319
A determinação de um acurado modelo de velocidades é um requisito fundamental para a realização do imageamento sísmico. Métodos novos como a Estereotomografia préempilhamento e a Tomografia da onda NIP são ferramentas poderosas e bastante sugestivas para este propósito. Basicamente, a Estereotomografia pré-empilhamento se baseia no conceito de eventos localmente coerentes interpretados como reflexões primárias e associados com pares de segmentos de raios, que tem um mesmo ponto de reflexão em profundidade. Na Tomografia da onda NIP um evento sísmico é representado por uma onda hipotética NIP, que está relacionada a um ponto de reflexão em profundidade. Os atributos da onda NIP são determinados no decorrer do Empilhamento de Superfície de Reflexão Comum (empilhamento CRS). Este trabalho tem como objetivo, fazer um estudo comparativo de ambos os métodos de determinação do modelo de velocidades em profundidade. Assim, é realizada uma revisão dos fundamentos teóricos de ambos os métodos tomográficos, destacando as principais diferenças e aplicando estas aproximações em um dado sintético e um dado real marinho (linha sísmica 214-2660 da Bacia do Jequitinhonha). Para avaliar os modelos de velocidades encontrados pelas aproximações, foi utilizada a migração pré-empilhamento em profundidade do tipo Kirchhoff e também as famílias de imagem comum (CIG). Os resultados mostraram que ambos os métodos tomográficos fornecem modelos de velocidades representativos. Contudo, constatou-se que a estereotomografia tem melhor desempenho em meios com variações laterais de velocidades, porém, aplicável somente em dados pré-empilhados com alta razão sinal/ruído.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo do método de empilhamento SRC e aplicação em dados sintéticos e reais
(Universidade Federal do Pará, 2005-04-08) PASCHOAL JUNIOR, Waldomiro Gomes; CALLAPINO, German Garabito; http://lattes.cnpq.br/6064981270181319
O empilhamento sísmico é um método de imageamento utilizado para simulação de seções sísmicas com afastamento nulo (AN) a partir de dados de cobertura múltipla, produzindo um aumento da razão sinal/ruído na seção simulada. Este método é realizado usando o processamento convencional denominado ponto médio comum (PMC), através das chamadas correções sobretempo normal e sobretempo oblíquo (STN/STO). Alternativamente, um novo método de empilhamento sísmico, denominado superfície de reflexão comum (SRC) pode ser usado para simular seções sísmicas em afastamento nulo (AN). O método SRC tem como principais características: 1) a construção de uma aproximação do tempo de trânsito de reflexões primárias na vizinhança de um raio de reflexão normal; 2) esta aproximação de empilhamento tem como parâmetros os ângulos de emergência do raio normal e os raios de curvaturas de duas ondas hipotéticas denominadas onda ponto de incidência normal (onda PIN) e onda normal (onda N). O método pressupõe ainda que a velocidade da onda longitudinal na parte superior do modelo próxima à superfície da Terra seja conhecida. Para determinar adequadamente os parâmetros supracitados, fundamentais para o método de imageamento SRC, são necessárias estratégias de busca que utilizem casos particulares da aproximação de segunda ordem hiperbólica dos tempos de trânsito. As estratégias de busca apresentadas são: SRC pragmático-extendito e SRC global-local. Neste trabalho é apresentada uma revisão extensa dos fundamentos teóricos de método de empilhamento SRC, como também das estratégias de busca dos parâmetros SRC, dos algoritmos de implementação, e da delimitação de aberturas do operador de empilhamento SRC usando conceitos de zonas de Fresnel e o fator de estiramento da correção STN. Como um exemplo de aplicação dos atributos ou parâmetros SRC é apresentado o resultado da correção STN, sem estiramento do sinal sísmico, obtido utilizando as velocidades estimadas dos parâmetros SRC. Também, são apresentados os resultados da aplicação dos três métodos de empilhamento (PMC (STN/STO), SRC pragmático-extendido, SRC global-local) nos dados sintéticos Marmousi e real terrestre da bacia paleozóica Amazônica. Finalmente apresentam-se as discussões sobre os resultados, quanto à resolução da imagem sísmica e custo computacional.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo do método de inversão tomográfica 2D baseada nos atributos cinemáticos da onda NIP e construção de interface gráfica para o processo de picking
(Universidade Federal do Pará, 2007) OLIVEIRA, Iran Gadelha de; CALLAPINO, German Garabito; http://lattes.cnpq.br/6064981270181319
Neste trabalho, estuda-se um novo método de inversão tomográfica de reflexão para a determinação de um modelo isotrópico e suave de velocidade por meio da aplicação, em dados sintéticos e reais, do programa Niptomo que é uma implementação do método de inversão tomográfica dos atributos cinemáticos da onda hipotética do ponto de incidência normal (PIN). Os dados de entrada para a inversão tomográfica, isto é, o tempo de trânsito e os atributos da onda PIN (raio de curvatura da frente de onda emergente e ângulo de emergência), são retirados de uma série de pontos escolhidos na seção afastamento nulo (AN) simulada, obtida pelo método de empilhamento por superfícies de reflexão comum (SRC). Normalmente, a escolha destes pontos na seção AN é realizada utilizando-se programas de picking automático, que identificam eventos localmente coerentes na seção sísmica com base nos parâmetros fornecidos pelo usuário. O picking é um dos processos mais críticos dos métodos de inversão tomográfica, pois a inclusão de dados de eventos que não sejam de reflexões primárias podem ser incluídos neste processo, prejudicando assim o modelo de velocidades a ser obtido pela inversão tomográfica. Este trabalho tem por objetivo de construir um programa de picking interativo para fornecer ao usuário o controle da escolha dos pontos de reflexões sísmicas primárias, cujos dados serão utilizados na inversão tomográfica. Os processos de picking e inversão tomográfica são aplicados nos dados sintéticos Marmousi e nos dados da linha sísmica 50-RL-90 da Bacia do Tacutu. Os resultados obtidos mostraram que o picking interativo para a escolha de pontos sobre eventos de reflexões primárias favorece na obtenção de um modelo de velocidade mais preciso.
Acesso aberto (Open Access)
Migração pré-empilhamento Kirchhoff feixes gaussianos 2,5D nos domínios afastamento comum e ângulo-comum
(Universidade Federal do Pará, 2012) COSTA, Manuel de Jesus dos Santos; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023; CALLAPINO, German Garabito; http://lattes.cnpq.br/6064981270181319
O método de migração do tipo Kirchhoff se apresenta na literatura como uma das ferramentas mais importantes de todo o processamento sísmico, servindo de base para a resolução de outros problemas de imageamento, devido ao um menor custo computacional em relação aos métodos que tem por base a solução numérica da equação da onda. No caso da aplicação em três dimensões (3D), mesmo a migração do tipo Kirchhoff torna-se dispendiosa, no que se refere aos requisitos computacionais e até mesmo numéricos para sua efetiva aplicação. Desta maneira, no presente trabalho, objetivando produzir resultados com uma razão sinal/ruído maior e um menor esforço computacional, foi utilizado uma simplificação do meio denominado 2.5D, baseado nos fundamentos teóricos da propagação de feixes gaussianos. Assim, tendo como base o operador integral com feixes gaussianos desenvolvido por Ferreira e Cruz (2009), foi derivado um novo operador integral de superposição de campos paraxiais (feixes gaussianos), o mesmo foi inserido no núcleo do operador integral de migração Kirchhoff convencional em verdadeira amplitude, para a situação 2,5D, definindo desta maneira um novo operador de migração do tipo Kirchhoff para a classe pré-empilhamento em verdadeira amplitude 2.5D (KGB,do inglês Kirchhoff-Gausian-Beam). Posteriormente, tal operador foi particularizado para as configurações de medida afastamento comum (CO, do inglês common offset) e ângulo de reflexão comum (CA, do inglês common angle), ressaltando ainda, que na presente Tese foi também idealizada uma espécie de flexibilização do operador integral de superposição de feixes gaussianos, no que concerne a sua aplicação em mais de um domínio, quais sejam, afastamento comum e fonte comum. Nesta Tese são feitas aplicações de dados sintéticos originados a partir de um modelo anticlinal.
Acesso aberto (Open Access)
Um novo algorítimo para implementação do método de empilhamento SRC 3-D e modelagem sísmica da Bacia do Amazonas
(Universidade Federal do Pará, 2006-05-23) LIMA, Charles Cristiano de Assis; CALLAPINO, German Garabito; http://lattes.cnpq.br/6064981270181319
O método de empilhamento Superfície de Reflexão Comum (SRC) é uma técnica de imageamento de reflexão sísmica que não depende do modelo de velocidades para simular uma seção ou um volume Afastamento-Nulo (AN) a partir dos dados de cobertura múltipla. O método SRC tem sido usado como uma alternativa atraente para o processamento de dados de reflexão e muitos trabalhos vem demostrando que este método simula seções ou volumes AN com melhor razão sinal/ruído e melhor resolução lateral que os obtidos pelos métodos convencionais, e.g. empilhamento NMO/DMO. O empilhamento SRC fornece importantes atributos ou parâmetros do campo de onda que podem ser usados em diversas aplicações como, por exemplo, na determinação do modelo de velocidades, análises AVO e A V A, determinação de fator de espalhamento geométrico, zonas de fresnel projetadas, entre outros. O método SRC utiliza como operador uma aproximação de segunda ordem dos tempos de trânsito hiperbólicos na vizinhança de um raio central. No caso 3-D, para um raio central normal ou AN, o operador SRC depende de oito parâmetros, que podem ser determinados através de análises de coerência a partir dos dados sísmicos. Neste trabalho é examinado o operador SRC-AN 3D para eventos de reflexão e difração com relação aos tempos de trânsitos obtidos por modelagem direta. Os resultados desta comparação demonstram que o operador SRC-AN 3D apresenta um bom ajuste com a superfície de tempos de trânsito obtida por modelagem direta. Com base nestes resultados numéricos e nas particularizações e simplificações da aproximação hiperbólica dos tempos de trânsito, é apresentado neste trabalho um novo algoritmo de empilhamento SRC-3D para simular um volume de dados com afastamento nulo. Nesta dissertação também é apresentada uma modelagem sísmica 3-D completa da Bacia do Amazonas com os pacotes FORMS, MODEL e CCRT, do consórcio Seismic Waves in Complex 3-D Structures - SW3D, de domínio público. O modelo foi construído com o pacote MODEL e foi inteiramente baseado em dados reais de sísmica e poço da bacia. O modelo é constituído por três soleiras de diabásio e um delgado reservatório, situação geológica típica da região. Com o pacote CRT foi realizado traçamento de raio 3-D e a geração de sismogramas sintéticos. Todos os modelos foram vizualizados com VRML e GOCAD. Pretende-se, em trabalhos futuros, utilzar este modelo para gerar dados sísmicos com cobertura múltipla e validar o método SRC-AN 3D, assim como outras técnicas de imageamento sísmico.
Acesso aberto (Open Access)
Processamento sísmico CMP e CRS de dados sintéticos acústicos e elásticos representativos das bacias paleozóicas da região Amazônica
(Universidade Federal do Pará, 2007) NAZARÉ, Cláudia Priscila Pereira; CALLAPINO, German Garabito; http://lattes.cnpq.br/6064981270181319
Entre as diversas dificuldades encontradas para a exploração de petróleo na Região Amazônica, as soleiras de diabásio existentes em todas as bacias paleozóicas brasileiras, apesar de terem executado um importantíssimo papel durante o processo de maturação da matéria orgânica, dificultam a exploração sísmica por causarem espalhamento da onda sísmica e gerarem reflexões múltiplas, aumentado assim o risco exploratório. Nesta dissertação é apresentado um estudo dos problemas de imageamento sísmico das Bacias do Amazonas e do Solimões por meio da geração e processamento de dados sintéticos 2D acústicos e elásticos. Para a geração dos dados acústicos e elásticos de cobertura múltipla através da técnica de diferenças finitas foram construídos modelos de velocidades de ondas P e S e de densidades com base em informações geológicas e geofisicas reais. O processamento desses dados sísmicos sintéticos foi realizado com os métodos de empilhamento ponto médio comum (CMP) e superflcie de reflexão comum (CRS) onde foram obtidas seções sísmicas de afastamento nulo (ZO), que foram migradas em profundidade pós-empilhamento pelo método split-step. Os resultados dos processamentos sísmicos com os métodos CMP e CRS mostram que tanto os dados acústicos como os elásticos representativos de ambas as bacias, exibem uma razão sinal/ruído superior e melhor continuidade lateral dos refletores quando simulados pelo método CRS em relação aos resultados obtidos na simulação realizada através do método CMP. A análise interpretativa das seções empilhadas e migradas em profundidade pósempilhamento mostra que nos dados aqui estudados, os eventos situados na porção superior dos modelos propostos (em tempo, até 0,7s e em profundidade até 1.200m) apresentam aparentemente uma melhor resolução, porém os eventos situados em porções inferiores (onde se encontra a rocha reservatório) não foram imageados satisfatoriamente devido a ocorrência das reflexões múltiplas que se apresentam por vezes sobrepostas às reflexões primárias.

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