Dissertações em Geofísica (Mestrado) - CPGF/IG

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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 das aproximações RPP e RSP para meios isotrópicos
(Universidade Federal do Pará, 2002-08-16) SANTOS, Darcicléa Ferreira; PROTÁZIO, João dos Santos; http://lattes.cnpq.br/4210442535067685
Neste trabalho são apresentadas aproximações lineares e quadráticas das equações de Zoeppritz para a obtenção dos coeficientes de reflexão e transmissão de eventos P-P e P-S em função dos ângulos de incidência e da média angular, bem como a análise de inversão linear de AVO, considerando os eventos de reflexão P-P e P-S dissociados e combinados. O uso das chamadas aproximações pseudo-quadráticas foi aplicado para obtenção de aproximações quadráticas apenas para eventos-PP, em torno dos contrastes médios das velocidades de ondas compressionais e cisalhantes e da razão Vs/Vp. Os resultados das aproximações desenvolvidas neste trabalho mostram que as aproximações quadráticas são mais precisas que as lineares, nas duas versões angulares. As comparações entre as aproximações em termos do ângulo de incidência e da média angular mostram que as aproximações quadráticas são equivalentes dentro do limite angular de [0º, 30º]. Por outro lado, as aproximações lineares em função do ângulo de incidência mostram-se mais precisas que as aproximações lineares em função da média angular. Na inversão linear, fez-se análises de sensibilidade e de ambigüidade e observou-se que, nos caso de eventos de reflexão P-P e P-S dissociados, apenas um parâmetro pode ser estimado e que a combinação destes eventos consegue estabilizar a inversão, permitindo a estimativa de dois dentre os parâmetros físicos dos meios (contrastes de impedância, de velocidade de onda P e de módulo de cisalhamento).
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Análise de sensibilidade para estereotomografia em meios elípticos e anelípticos
(Universidade Federal do Pará, 2005-12) BARBOSA, Brenda Silvana de Souza; COSTA, Jessé Carvalho; http://lattes.cnpq.br/7294174204296739
O método de estereotomografia é estendido para meios com anisotropia arbitrária e implementado para meios com anisotropia elíptica e anelíptica. Os modelos elípticos e anelípticos apresentam somente três parâmetros. Isto faz com que eles sejam menos sensíveis a ambiguidade, causada pela cobertura limitada dos raios em experimentos sísmicos de superfície e VSP, do que modelos transversalmente isotrópicos ou ortorrômbicos. As correspondentes aproximações para superfície de vagarosidade limita a validade desta implementação para eventos qP com anisotropia suave. Experimentos numéricos mostram o potencial e as limitações da estereotomografia para estimar macro modelos de velocidade adequados para o imageamento na presença de anisotropia e a importância dos eventos de transmissão de experimentos VSP de multiplo afastamento modelo para o sucesso desta abordagem.
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Análise teórica do problema de Weaver da falha infinita, modo TE magnetotelúrico
(Universidade Federal do Pará, 2003-02-14) GUIMARÃES, Raimundo Nonato Menezes; RIJO, Luiz; http://lattes.cnpq.br/3148365912720676
É apresentada uma solução totalmente analítica do modelo da falha infinita para o modo TE magnetotelúrico, levando em conta a presença do ar, utilizando como base o trabalho de Sampaio apresentado em 1985, que apresenta uma solução parcialmente analítica e parcialmente numérica – solução híbrida. Naquela solução foram aplicadas oito condições de contorno, sendo que em quatro delas foram encontradas inconsistências matemáticas que foram dirimidas com alterações adequadas nas soluções propostas por Sampaio. Tais alterações propiciaram a chegarse à solução totalmente analítica aqui apresentada. A solução obtida foi comparada com a solução de Weaver, com a de Sampaio e com o resultado do método numérico dos elementos finitos para contrastes de resistividade iguais a 2, 10 e 50. A comparação da solução analítica, para o campo elétrico normalizado, com a solução de elementos finitos mostra que a solução analítica proporcionou resultados mais próximos, em comparação aos fornecidos por Weaver e por Sampaio. Este é um problema muito difícil, aberto para uma solução analítica definitiva. A solução apresentada aqui é, nesta direção, um grande passo.
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Aplicação de modelos de substituição de fluido em rochas sedimentares oriundas do nordeste brasileiro
(Universidade Federal do Pará, 2015-06-06) TROVÃO, Ana Alzira Fayal; FIGUEIREDO, José Jadsom Sampaio de; http://lattes.cnpq.br/1610827269025210
Reservatórios carbonáticos correspondem a cerca de 50% dos reservatórios de hidrocarbonetos do planeta. Esse tipo de litologia apresenta diferentes formas de heterogeneidade, que são as principais causas de erros em sua caracterização, podendo induzir resultados errôneos na estimativa dos módulos elásticos das rochas em estado saturado. O presente trabalho objetiva uma análise comparativa dos modelos de substituição de fluidos em reservatório não-convencional do tipo carbonato. Especificamente, analisou-se os processos de substituição de fluido em amostras de rochas provindas do Nordeste brasileiro, sob condições laboratoriais controladas (temperatura, pressão e graus de saturação) sob as perspectivas petrofísicas e ultrassônicas através de modelos de substituição de fluidos convencionais (Gassmann, Biot) e não-convencionais (Brown e Korringa, Muller e Sahay). Foram analisadas seis (6) amostras de rochas carbonáticas e uma (1) rocha arenítica obtendo-se valores de permeabilidade, porosidade efetiva, densidade de grão; além de medidas elásticas de velocidades compressionais (Vp) e cisalhantes (Vs1 e Vs2), na condição de 100% gás, sendo substituída em seguida por água. Previsões teóricas feitas pelos modelos convencionais se aproximaram dos valores experimentais no caso de rochas consideradas homogêneas. Enquanto que predições feitas pelo modelos não convencionais (por exemplo, Muller & Sahay) se ajustaram aos resultados experimentais da maioria das tufas assim como nos calcários.
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Caracterização de reservatórios fraturados através de dados de ondas qP em levantamentos VSP Walkaway
(Universidade Federal do Pará, 2008) SILVA, Saulo da Costa e; GOMES, Ellen de Nazaré Souza; http://lattes.cnpq.br/1134403454849660
Esta dissertação apresenta um método para estimar a orientação de fratura de um meio partindo do pressuposto que este se comporta efetivamente como um meio transversalmente isotrópico (TI). Desta forma, a orientação de fratura é obtida a partir da estimativa do eixo de simetria de um meio TI. Esta estimativa é obtida a partir dos vetores de vagarosidade e polarização de ondas qP medidos em experimentos VSP Walkaway. O processo de inversão é baseado em equações linearizadas dos vetores de vagarosidade e polarização de ondas qP e os parâmetros fracamente anisotrópicos do meio. São apresentados testes numéricos, em que a sensibilidade a fatores como grau de anisotropia, geometria do levantamento, tipo de onda utilizado e nível de ruído são analisados. São também apresentados os resultados para um conjunto de dados reais.
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Deconvolução de perfis de poço através de rede neural recorrente
(Universidade Federal do Pará, 2006-03-05) RUÉLA, Aldenize de Lima; ANDRADE, André José Neves; http://lattes.cnpq.br/8388930487104926
Para a indústria do petróleo, a interpretação dos perfis de poço é a principal fonte de informação sobre a presença e quantificação de hidrocarbonetos em subsuperfície. Entretanto, em duas situações as novas tecnologias, tanto em termos do processo construtivo das ferramentas, quanto da transmissão dos dados não têm justificativa econômica, ensejando a utilização de um conjunto de perfis convencionais: reavaliações de campos maduros e avaliações de campos marginais. Os procedimentos de aquisição dos perfis convencionais podem alterar o valor da propriedade física bem como a localização dos limites verticais de uma camada rochosa. Este é um antigo problema na geofísica de poço – o paradoxo entre a resolução vertical e a profundidade de investigação de uma ferramenta de perfilagem. Hoje em dia, isto é contornado através da alta tecnologia na construção das novas ferramentas, entretanto, este problema ainda persiste no caso das ferramentas convencionais como, a ferramenta de raio gama natural (GR). Apresenta-se, neste trabalho, um novo método para atenuar as alterações induzidas no perfil pela ferramenta, através da integração do clássico modelo convolucional do perfil com as redes neurais recorrentes. Assume-se que um perfil de poço pode ser representado através da operação de convolução em profundidade entre a variação da propriedade física da rocha (perfil ideal) e uma função que representa a alteração produzida sobre a propriedade física, chamada como resposta vertical da ferramenta. Assim, desenvolve-se um processamento iterativo dos perfis, o qual atua na forma da operação de deconvolução, composto por três redes neurais recorrentes. A primeira visa estimar a resposta vertical da ferramenta; a segunda procura definir os limites verticais de cada camada rochosa e a última é construída para estimar o valor real da propriedade física. Este processamento é iniciado com uma estimativa externa tanto para o perfil ideal, quanto para a resposta vertical da ferramenta. Finalmente, mostram-se as melhorias na resolução vertical e na avaliação da propriedade física produzida por esta metodologia em perfis sintéticos e em perfis reais da formação Lagunillas, bacia do Lago Maracaibo, Venezuela.
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Medidas de coerência para análise de velocidade na migração em tempo
(Universidade Federal do Pará, 2011) MACIEL, Jonathas da Silva; COSTA, Jessé Carvalho; http://lattes.cnpq.br/7294174204296739
Métodos iterativos para a análise de velocidade com migração dependem das funções objetivo medirem a horizontalização dos eventos de reflexão em famílias de ponto imagem comum (CIG). A migração em tempo é um método simples de imageamento para avaliar essas funções objetivo. Usando migração em tempo, estudamos a influência da função objetivo nos resultados da análise de velocidade com migração. Propomos duas novas funções objetivo para a análise velocidade com migração: Semblance Diferencial Estendido e o produto do Semblance Clássico com o Semblance Diferencial Estendido. Experimentos numéricos, utilizando os dados Marmousoft, mostram a eficácia das novas funções objetivo em estimar modelos velocidade produzindo eventos horizontalmente alinhados nas famílias de ponto imagem comum.
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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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Modelagem computacional de dados magnetotelúricos marinhos 2-D
(Universidade Federal do Pará, 2009) SAITO, Kymie Karina Silva; SILVA, Marcos Welby Correa; http://lattes.cnpq.br/3213216758254128
O presente trabalho tem como objetivo investigar o espalhamento das ondas planas causados pela variação lateral das propriedades físicas das rochas. Essa é uma das questões mais importante para o sucesso da exploração geofísica. O método geofísico usado nesta dissertação foi método magnetotelúrico (MT) e método Magnetotelúrico marinho (mMT). Umas das ferramentas utilizadas foram o método dos elementos finitos, este método é notável pela flexibilidade em resolver numericamente as equações diferenciais para campos eletromagnéticos secundários, gerados por estruturas geológicas com geometrias complexas, sendo utilizado para obter a solução numérica do espalhamento do campo eletromagnético da onda plana por um dique vertical (modelos bidimensionais). Os algoritmos desenvolvidos foram aplicados em diversos modelos de dique vertical, com diferentes parâmetros geoelétricos.
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Modelamento e correção de descentralização das imagens de tempo de trânsito
(Universidade Federal do Pará, 2003) FISCHETTI, Anna Carmela; ANDRADE, André José Neves; http://lattes.cnpq.br/8388930487104926
As imagens da parede do poço obtidas através da ferramenta UBI (Ultrasonic Borehole Imager) são amplamente utilizadas por geólogos e engenheiros de petróleo para identificar eventos geológicos nas paredes de poços abertos e na inspeção dos tubos de revestimento, uma vez que este perfil praticamente fornece uma fotografia da parede do poço. As ferramentas de imageamento acústico produzem imagens do tempo de trânsito e da amplitude do pulso acústico gerado pela ferramenta e refletido na parede do poço. Entretanto, estas imagens podem ter uma interpretação não realista, uma vez que elas podem ter seu aspecto alterado em razão do movimento da ferramenta no interior do poço. Este trabalho apresenta o modelamento das imagens de tempo de trânsito a partir da aplicação do critério de Coulomb para a ruptura da parede do poço submetida a um estado plano de tensões, a qual fornecerá a seção do poço, que é a forma geométrica que será traçada pela ferramenta de imageamento acústico do poço. O deslocamento ascensional da ferramenta e as imperfeições da parede do poço, normalmente, são os responsáveis pelo deslocamento da posição do transdutor em relação ao eixo do poço. Este efeito pode ter grande responsabilidade nas imperfeições das imagens de tempo de trânsito. Assim, a correção dessas imagens, chamada de correção da descentralização, busca o reposicionamento do transdutor para a posição do eixo do poço. Apresenta-se, também, um método de correção do efeito da descentralização da ferramenta baseado neste modelamento. O método é proposto com base na geometria analítica plana e no método do raio para a definição do tempo de trânsito do pulso acústico, com o objetivo de reconstruir as imagens de tempo de trânsito obtidas com a ferramenta descentralizada, ou seja, corrigir estas imagens tornando-as como se fossem obtidas com a ferramenta centralizada em relação ao eixo do poço.
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Processamento e imageamento NMO/CRS de dados sísmicos marinhos
(Universidade Federal do Pará, 2010) NUNES, Fernando Sales Martins; LEITE, Lourenildo Williame Barbosa; http://lattes.cnpq.br/8588738536047617
Este trabalho é voltado ao processamento e imageamento de dados de reflexão sísmica marinha selecionados da Bacia do Jequitinhonha, Bahia, onde foram utilizadas duas métodologias de empilhamento, o NMO e o CRS, tendo sido também aplicado o CRS-parcial para densificação de CMPs. Vários testes foram efetuados visando a otimização de parâmetros e para as aberturas dos operadores, visando melhorar as estratégias de processamento. Um dos esforços durante o processamento foi voltado à atenuação da múltipla de superfície livre pela aplicação das técnicas SRME e Radon. Foi também aplicado densificaçãodo dado para melhorar a razão sinal/ ruído. Como uma conclusão, uma estratégia de processamento foi escolhida com base nos resultados comparativos de melhor qualidade visual e valores altos de coerência, tendo o empilhamento CRS apresentado qualidade superior aos do empilhamento NMO, com base na visualização de eventos de reflexão que não foram notados em outras seções.
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Reconhecimento de fáceis em perfis geofísicos de poços com rede neural competitiva
(Universidade Federal do Pará, 2015-02-27) COSTA, Jéssica Lia Santos da; ANDRADE, André José Neves; http://lattes.cnpq.br/8388930487104926
A descrição de um sistema de deposição com base no reconhecimento de fácies sedimentares é fundamental para a indústria do petróleo caracterizar um sistema petrolífero. Na ausência da descrição de facies seja em testemunhos ou em afloramento, apresentamos uma metodologia baseada em um algoritmo inteligente, que busca identificar as facies utilizando os perfis geofísicos. Esta metodologia utiliza uma rede neural competitiva para extrair a informação geológica a partir das propriedades físicas mapeadas no Gráfico M-N. A competição entre os neurônios identifica as fácies de interesse, que foram previamente identificados em um poço testemunhado em outros não testemunhados do mesmo campo petrolífero. O objetivo desta metodologia é o de codificar e transmitir a informação geológica adquirida nos poços testemunhados para poços não testemunhados e, assim, possibilitar a interpretação geológica das fácies de interesse em um campo de petróleo. Esta metodologia foi avaliada com perfis sintéticos e perfis reais registrados em dois poços testemunhados do Campo de Namorado, Bacia de Campos, Brasil
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Regularização em estereotomografia
(Universidade Federal do Pará, 2009) MELO, Luiz André Veloso; COSTA, Jessé Carvalho; http://lattes.cnpq.br/7294174204296739
A obtenção de um modelo de velocidade é uma parte essencial do imageamento de estruturas complexas. Em um ambiente complexo, métodos convencionais não alcançam resultados satisfatórios. A estereotomografis é uma ferramenta efetiva para a melhora da estimativa da velocidade. Este método usa componentes de vagarosidade e tempo de trânsito selecionados nos eventos de reflexão ou difração na construção do modelo de velocidade. Por outro lado, devido as informações dos dados não serem completas é necessário informações adicionais para assegurar a estabilidade da inversão. Um vínculo natural da tomografia é o modelo de velocidade suave. Este estudo propõe avaliar os reguladores de suavização para a estereotomografia os quais requerem a o cálculo das derivadas parciais do modelo de velocidade em relação as coordenadas espaciais. Um dos reguladores avaliados é um novo tipo de vínculo de suavização baseado no ângulo de reflexão. Eu avaliei os resultados com ajustes dos dados, modelos de velocidade resultantes e recuperação dos pontos espalhadores após a inversão nos dados sintéticos. Nos testes numéricos, o novo vínculo conduz a modelos geologicamente consistentes.
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Verificação experimental do modelo efetivo de Hudson-Crampin para meios anisotrópicos fissurados cujo o meio de fundo apresenta isotropia transversal
(Universidade Federal do Pará, 2017-03-17) CHIBA, Bruce Fabini Franco; FIGUEIREDO, José Jadsom Sampaio de; http://lattes.cnpq.br/1610827269025210
A modelagem física de meios fissurados, utilizando experimentos laboratoriais em escala reduzida, tem funcionado como uma excelente alternativa para a compreensão do efeito da anisotropia na caracterização de reservatórios de hidrocarbonetos fissurados. O objetivo principal deste trabalho foi verificar experimentalmente as estimativas do modelo de meio efetivo para meios fissurados de Hudson-Crampin. Para isso, foram realizadas medições ultrassônicas e petrofísicas em dezesseis amostras anisotrópicas sintéticas com diferentes densidades de fissura distribuídas em quatro grupos com razões de aspecto distintas (0.08, 0.20, 0.32 e 0.52). Além destas, uma amostra sem fissuras e com fraca anisotropia do tipo VTI (vertical transverse isotropy) foi usada como amostra de referência. As fissuras foram simuladas por espaços vazios na forma de discos em uma matriz feita com areia e cimento. Em relação às estimativas de velocidade realizadas, o Modelo Teórico de Hudosn-Crampin apresenta um melhor ajuste para VP e VS se propagando perpendicular ao plano de fissuras para as condições seca e saturada. Estas estimativas se tornam mais evidentes no caso em que a densidade de fissura e razão de aspecto são baixas. Além dos valores de velocidade, nossa comparação também foi realizada em termos dos Parâmetros de Thomsen ε, γ e δ.

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