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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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Atenuação de múltiplas pelo método WHLP-CRS
(Universidade Federal do Pará, 2003-01-28) ALVES, Fábio José da Costa; LEITE, Lourenildo Williame Barbosa; http://lattes.cnpq.br/8588738536047617
Nas bacias sedimentares da região Amazônica, a geração e o acúmulo de hidrocarboneto estão relacionados com a presença das soleiras de diabásio. Estas rochas magmáticas intrusivas possuem grandes contrastes de impedância com as rochas sedimentares encaixantes, resultando em múltiplas externas e internas, com amplitudes semelhantes às das reflexões sísmicas primárias. Estas múltiplas podem predominar sobre as informações oriundas de interfaces mais profundas, dificultando o processamento, a interpretação e o imageamento da seção de sísmica. O objetivo da presente tese é realizar a atenuação de múltiplas em seções sintéticas fontecomum (CS), através da combinação dos métodos Wiener-Hopf-Levinson de predição (WHLP) e o do empilhamento superfície-de-reflexão-comum (CRS), aqui denominando pela sigla WHLPCRS. O operador de deconvolução é calculado com as amplitudes reais do sinal sísmico e traço-a-traço, o que consideramos como uma melhor eficiência para a operação de atenuação. A identificação das múltiplas é feita na seção de afastamento-nulo (AN) simulada com o empilhamento CRS, utilizando o critério da periodicidade entre primária e suas múltiplas. Os atributos da frente de onda, obtidos através do empilhamento CRS, são utilizados na definição de janelas móveis no domínio tempo-espaço, e usados para calcular o operador WHLP-CRS. No desenvolvimento do presente trabalho, visamos evitar a inconveniência da seção processada ZO; desenhar e aplicar operadores na configuração CS; e estender o método WHL para camadas curvas.
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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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Datação pelo método de traços de fissão em apatita da região da estrutura dômica de Monte Alegre, Bacia do Amazonas (PA)
(Universidade Federal do Pará, 2011-04-05) NEGRÃO, Sílvia Cristina Barroso; LELARGE, Maria Lidia Vignol; MOURA, Candido Augusto Veloso; http://lattes.cnpq.br/1035254156384979
Na porção norte da Bacia Sedimentar do Amazonas, ao sul do município de Monte Alegre (PA), ocorre uma estrutura semi-elipitica desenhada por um conjunto de serras, conhecida como o Domo de Monte Alegre. Na sua porção central afloram rochas devonianas da Formação Ererê e, em direção a borda da estrutura, estão expostas rochas das formações Barreirinha, Curiri, Oriximiná, Faro e Monte Alegre com idades variando do Neoevoniano ao Mesocarbonífero. Esse conjunto de rochas é cortado por diques de diabásio de aproximadamente 200 Ma (Magmatismo Penatecaua). A formação da estrutura dômica de Monte Alegre tem sido atribuída à colocação dos diques e soleiras de diabásio. No entanto, não se pode descartar, a priori, a contribuição do tectonismo Terciário, presente em toda a Bacia do Amazonas, na formação do domo, uma vez que nas porções leste e sul dessa estrutura as rochas cretáceo/terciárias da Formação Alter do Chão se encontram em contato por falha com as rochas da Formação Ererê. Neste estudo empregou-se a termocronologia por traços de fissão em apatita nos diabásios do Magmatismo Penatecaua com o objetivo de definir a idade da estruturação do Domo de Monte Alegre, de modo a investigar o papel do tectonismo terciário na formação da estrutura. O método de traços de fissão em apatitas (TFA) é aplicado ao estudo da evolução termotectônica de uma região, uma vez que a quantificação dos traços de fissão presentes no mineral permite estimar a idade em que a rocha passou em uma determinada temperatura (temperatura de bloqueio), que pode estar relacionada a um evento tectônico (soerguimento/ subsidência) ocorrido na área. As rochas máficas estudadas na região de Monte Alegre forneceram idades aparentes médias de TFA entre 53,2 e 43,6 Ma. Estas idades representam um importante evento tectônico do Terciário (Eo a Meso Eoceno) que alçou para níveis crustais mais rasos estes diabásios e suas rochas encaixantes. As histórias térmicas obtidas após a modelagem dos dados de TFA permitiram a individualização de quatro eventos de resfriamento para as amostras de diabásio aqui estudadas, ocorridos em 140-110 Ma, 110-100 Ma, 55-45 Ma e 30 Ma-recente. Apenas a amostra TFMA 12, localizada fora do Domo de Monte Alegre, não registrou do evento do Eoceno. A modelagem dos dados possibilitou, ainda, a avaliação de taxas de resfriamento que variam de 0,4 ºC/Ma, para eventos mais lentos, até 2,82ºC/Ma, para eventos mais rápidos. Essas taxas permitiram estimar de 3 a 3,35 Km para as seções removidas associadas a reativações de falhas em diferentes momentos da história da região, principalmente no Cenozóico. As idades aparentes de traços de fissão em apatitas situadas entre 53,2 Ma e 43,6 Ma, assim como o marcante evento térmico de resfriamento do Eoceno registrado no modelamento sugerem uma importante participação do tectonismo terciário na formação da estrutura dômica de Monte Alegre. Acredita-se que as idades aparentes de traços de fissão (53,2 Ma e 43,6 Ma) colocariam limites na idade dessa tectônica terciária.
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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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Empilhamento sísmico por superfície de reflexão comum: um novo algoritmo usando otimização global e local
(Universidade Federal do Pará, 2001-10-25) GARABITO CALLAPINO, German; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023; HUBRAL, Peter; http://lattes.cnpq.br/7703430139551941
O método de empilhamento sísmico por Superfície de Reflexão Comum (ou empilhamento SRC) produz a simulação de seções com afastamento nulo (NA) a partir dos dados de cobertura múltipla. Para meios 2D, o operador de empilhamento SRC depende de três parâmetros que são: o ângulo de emergência do raio central com fonte-receptor nulo (β0), o raio de curvatura da onda ponto de incidência normal (RNIP) e o raio de curvatura da onda normal (RN). O problema crucial para a implementação do método de empilhamento SRC consiste na determinação, a partir dos dados sísmicos, dos três parâmetros ótimos associados a cada ponto de amostragem da seção AN a ser simulada. No presente trabalho foi desenvolvido uma nova sequência de processamento para a simulação de seções AN por meio do método de empilhamento SRC. Neste novo algoritmo, a determinação dos três parâmetros ótimos que definem o operador de empilhamento SRC é realizada em três etapas: na primeira etapa são estimados dois parâmetros (β°0 e R°NIP) por meio de uma busca global bidimensional nos dados de cobertura múltipla. Na segunda etapa é usado o valor de β°0 estimado para determinar-se o terceiro parâmetro (R°N) através de uma busca global unidimensional na seção AN resultante da primeira etapa. Em ambas etapas as buscas globais são realizadas aplicando o método de otimização Simulated Annealing (SA). Na terceira etapa são determinados os três parâmetros finais (β0, RNIP e RN) através uma busca local tridimensional aplicando o método de otimização Variable Metric (VM) nos dados de cobertura múltipla. Nesta última etapa é usado o trio de parâmetros (β°0, R°NIP, R°N) estimado nas duas etapas anteriores como aproximação inicial. Com o propósito de simular corretamente os eventos com mergulhos conflitantes, este novo algoritmo prevê a determinação de dois trios de parâmetros associados a pontos de amostragem da seção AN onde há intersecção de eventos. Em outras palavras, nos pontos da seção AN onde dois eventos sísmicos se cruzam são determinados dois trios de parâmetros SRC, os quais serão usados conjuntamente na simulação dos eventos com mergulhos conflitantes. Para avaliar a precisão e eficiência do novo algoritmo, este foi aplicado em dados sintéticos de dois modelos: um com interfaces contínuas e outro com uma interface descontinua. As seções AN simuladas têm elevada razão sinal-ruído e mostram uma clara definição dos eventos refletidos e difratados. A comparação das seções AN simuladas com as suas similares obtidas por modelamento direto mostra uma correta simulação de reflexões e difrações. Além disso, a comparação dos valores dos três parâmetros otimizados com os seus correspondentes valores exatos calculados por modelamento direto revela também um alto grau de precisão. Usando a aproximação hiperbólica dos tempos de trânsito, porém sob a condição de RNIP = RN, foi desenvolvido um novo algoritmo para a simulação de seções AN contendo predominantemente campos de ondas difratados. De forma similar ao algoritmo de empilhamento SRC, este algoritmo denominado empilhamento por Superfícies de Difração Comum (SDC) também usa os métodos de otimização SA e VM para determinar a dupla de parâmetros ótimos (β0, RNIP) que definem o melhor operador de empilhamento SDC. Na primeira etapa utiliza-se o método de otimização SA para determinar os parâmetros iniciais β°0 e R°NIP usando o operador de empilhamento com grande abertura. Na segunda etapa, usando os valores estimados de β°0 e R°NIP, são melhorados as estimativas do parâmetro RNIP por meio da aplicação do algoritmo VM na seção AN resultante da primeira etapa. Na terceira etapa são determinados os melhores valores de β°0 e R°NIP por meio da aplicação do algoritmo VM nos dados de cobertura múltipla. Vale salientar que a aparente repetição de processos tem como efeito a atenuação progressiva dos eventos refletidos. A aplicação do algoritmo de empilhamento SDC em dados sintéticos contendo campos de ondas refletidos e difratados, produz como resultado principal uma seção AN simulada contendo eventos difratados claramente definidos. Como uma aplicação direta deste resultado na interpretação de dados sísmicos, a migração pós-empilhamento em profundidade da seção AN simulada produz uma seção com a localização correta dos pontos difratores associados às descontinuidades do modelo.
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Inversão de dados eletromagnéticos com o regularizador Variação Total e o uso da matriz de sensibilidade aproximada
(Universidade Federal do Pará, 2012-12-20) LUZ, Edelson da Cruz; RÉGIS, Cícero Roberto Teixeira; http://lattes.cnpq.br/7340569532034401
Neste trabalho apresentamos um estudo da aplicação do regularizador “Variação Total” (VT) na inversão de dados geofísicos eletromagnéticos. O regularizador VT reforça a proximidade entre os parâmetros adjacentes, mas, quando a influência de uma descontinuidade é sentida nos dados, este permite mudanças abruptas sobre os parâmetros. Isso faz com que o método seja uma alternativa válida, quando os dados observados usados na inversão provém de um ambiente geológico com uma distribuição suave de condutividade, mas que pode apresentar descontinuidades em lugares como as interfaces entre as camadas geoelétricas, como na margem de uma zona de óleo ou de um corpo de sal, que podem ser zonas muito resistivas no interior de sedimentos condutivos. Quando, devido a baixa resolução nos dados, o método não tem informações o suficiente para identificar a interface, o regularizador variação total reforça a proximidade entre os parâmetros adjacentes fazendo um transição suave entre as condutividades camadas, da mesma forma que é apresentado pela suavidade global. O método de Variação Total permite que modelos menos suaves sejam alcançados porque na norma L1 a medida de desajuste entre os pares de parâmetros adjacentes, dará o mesmo valor se a variação dos parâmetros é suave ou se a variação é abrupta, o que não é o caso se o mesmo desajuste é medido na norma L2, pois em uma distribuição suave a medida do desajuste é menor, sendo assim favorecida pela minimização desta norma. O uso deste regularizador permite uma melhor estimativa do tamanho de um corpo, seja ele resistivo ou condutivo. O trabalho está apresentado na forma de três artigos, cada um descrevendo uma etapa no desenvolvimento do problema da inversão, seguindo uma sequência de complexidade crescente no problema direto. O primeiro artigo neste trabalho é intitulado “Inversão de dados do CSEM marinho 1D de meio estratificado anisotrópico com o regularizador Variação Total”. Este descreve o passo inicial no desenvolvimento do problema: a inversão de dados do CSEM marinho de modelos estratificados 1D com anisotropia na condutividade das camadas. Este problema se presta bem para este desenvolvimento, porque tem solução computacional muito mais rápida do que o 2D, e nele já estão presentes as características principais dos dados do método CSEM marinho, como a largura muito grande da faixa de amplitudes medidas em um levantamento, e a baixa resolução, inerente às baixas frequências empregadas. A anisotropia acrescenta uma dificuldade a mais no problema, por aumentar o nível de ambiguidade nos dados e demandar ainda mais informação do que no caso puramente isotrópico. Os resultados mostram que a aplicação dos vínculos de igualdade do método VT permite a melhor identificação de uma camada alvo resistiva do que a simples aplicação dos vínculos tradicionais de suavidade. Até onde podemos aferir, esta solução se mostra superior a qualquer outra já publicada para este problema. Além de ter sido muito importante para o desenvolvimento de códigos em paralelo. O segundo artigo apresentado aqui, “Inversão de dados Magnetotelúricos com o regularizador Variação Total e o uso da matriz de sensibilidade aproximada”, trata da inversão de dados do método Magnetotelúrico em ambientes 2D. Este problema demanda um esforço computacional muito maior do que o primeiro. Nele, estudamos a aplicação do método dos estados adjuntos para gerar uma boa aproximação para as derivadas necessárias para a construção da matriz de sensibilidade usada na inversão. A construção da matriz de sensibilidade é a etapa que demanda mais tempo no processo de inversão, e o uso do método de estados adjuntos foi capaz de reduzir muito este tempo, gerando derivadas com um bom nível de aproximação. Esta etapa da pesquisa foi fundamental pelo problema direto ser matematicamente e computacionalmente muito mais simples do que o do CSEM marinho 2D. Novamente em comparação com a aplicação do regularizador de suavidade global, o regularizador de Variação Total permitiu, neste problema, uma melhor delimitação das bordas de heterogeneidades bidimensionais. A terceira parte deste trabalho, apresentada no artigo “Inversão de dados do CSEM marinho 2.5D com o regularizador Variação Total e o uso da matriz de sensibilidade aproximada”, apresenta a apliação do método de Variação Total ao problema da inversão de dados CSEM marinho 2.5D. Usamos o método dos estados adjuntos para gerar uma boa aproximação para as derivadas necessárias para a construção da matriz de sensibilidade usada na inversão, acelerando assim o processo de inversão. Para deixar o processo de inversão ainda mais rápido, lançamos mão da programação em paralelo com o uso de topologia. A comparação entre a aplicação do regularizador de suavidade global, e o regularizador de Variação Total permitiu, assim como nos casos anteriores, uma melhor delimitação das bordas de heterogeneidades bidimensionais.
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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 pré-empilhamento utilizando os atributos cinemáticos do empilhamento por superfície de reflexão comum
(Universidade Federal do Pará, 2007-11-12) LUZ, Samuel Levi Freitas da; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
O empilhamento por superfície de reflexão comum (ou empilhamento SRC), conhecido como empilhamento CRS, do inglês Commom reflection surface, constitui-se em um novo método para o processamento sísmico na simulação de seções afastamento nulo (AN) e afastamento comum (AC). Este método é baseado em uma aproximação paraxial hiperbólica de segunda ordem dos tempos de trânsito de reflexão na vizinhança de um raio central. Para a simulação de seção AN, o raio central é um raio normal, enquanto que para a simulação de uma seção AC o raio central é um raio de afastamento finito. Em adição à seção AN, o método de empilhamento SRC também fornece estimativas dos atributos cinemáticos do campo de onda, sendo aplicados, por exemplo, na determinação (por um processo de inversão) da velocidade intervalar, no cálculo do espalhamento geométrico, na estimativa da zona de Fresnel, e também na simulação de eventos de tempos de difrações, este último tendo uma grande importância para a migração pré-empilhamento. Neste trabalho é proposta uma nova estratégia para fazer uma migração em profundidade pré-empilhamento, que usa os atributos cinemáticos do campo de onda derivados do empilhamento SRC, conhecido por método CRS-PSDM, do inglês CRS based pre-stack depth migration. O método CRS-PSDM usa os resultados obtidos do método SRC, isto é, as seções dos atributos cinemáticos do campo de onda, para construir uma superfície de tempos de trânsito de empilhamento, ao longo da qual as amplitudes do dado sísmico de múltipla cobertura são somadas, sendo o resultado da soma atribuído a um dado ponto em profundidade, na zona alvo de migração que é definida por uma malha regular. Similarmente ao método convencional de migração tipo Kirchhoff (K-PSDM), o método CRS-PSDM precisa de um modelo de velocidade de migração. Contrário ao método K-PSDM, o método CRS-PSDM necessita apenas computar os tempos de trânsito afastamento nulo, ao seja, ao longo de um único raio ligando o ponto considerado em profundidade a uma dada posição de fonte e receptor coincidentes na superfície. O resultado final deste procedimento é uma imagem sísmica em profundidade dos refletores a partir do dado de múltipla cobertura.
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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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Modelagem eletromagnética 2.5-D de dados geofísicos através do método de diferenças finitas com malhas não-estruturadas
(Universidade Federal do Pará, 2014-10-23) MIRANDA, Diego da Costa; RÉGIS, Cícero Roberto Teixeira; http://lattes.cnpq.br/7340569532034401; HOWARD JUNIOR, Allen Quentin; http://lattes.cnpq.br/6447166738854045
Apresentamos a formulação eletromagnética em geometria 2.5-D aplicada à modelagem do marine controlled-source electromagnetic (mCSEM) através do método de Diferenças Finitas. Utilizamos a separação dos sinais primário e secundário para evitar problemas de singularidade devido à característica pontual da fonte eletro-magnética, o dipolo elétrico. As componentes do campo eletromagnético são derivadas dos resultados obtidos para os potenciais vetor magnético e escalar elétrico, calculados em todo o domínio do problema, o qual deve ser completamente discretizado para o uso do método de Diferenças Finitas. A limitação imposta pelo uso de malhas estruturadas no delineamento das geometrias presentes nos modelos geológicos, serviu como motivação para introduzirmos o uso de malhas não-estruturadas em nossos problemas. Essas malhas são completamente adaptáveis aos modelos com que trabalhamos, promovendo um delineamento suave de suas estruturas, e podendo ser localmente refinadas apenas nas regiões de interesse. Apresentamos também o desenvolvimento do método RBF-DQ, que faz uso da técnica de aproximação de funções por meio de combinações lineares das funções de base radial (RBF) e da técnica de quadraturas diferenciais (DQ) para a aproximação das derivadas de nosso problema diferencial. Nossos resultados mostraram que o uso do método de Diferenças Finitas com malhas-não estruturadas pode ser aplicado nos problemas de modelagem geofísica, promovendo uma melhoria na qualidade dos dados modelados quando comparados com os resultados obtidos através das técnicas tradicionais de Diferenças Finitas.
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Modelagem numérica de dados MCSEM 3D usando computação paralela
(Universidade Federal do Pará, 2007) SOUZA, Victor Cezar Tocantins de; RIJO, Luiz; http://lattes.cnpq.br/3148365912720676
Desenvolvemos a modelagem numérica de dados sintéticos Marine Controlled Source Electromagnetic (MCSEM) usada na exploração de hidrocarbonetos para simples modelos tridimensionais usando computação paralela. Os modelos são constituidos de duas camadas estrati cadas: o mar e o sedimentos encaixantes de um delgado reservatório tridimensional, sobrepostas pelo semi-espaço correspondente ao ar. Neste Trabalho apresentamos uma abordagem tridimensional da técnica dos elementos nitos aplicada ao método MCSEM, usando a formulação da decomposição primária e secundária dos potenciais acoplados magnético e elétrico. Num pós-processamento, os campos eletromagnéticos são calculados a partir dos potenciais espalhados via diferenciação numérica. Exploramos o paralelismo dos dados MCSEM 3D em um levantamento multitransmissor, em que para cada posição do transmissor temos o mesmo processo de cálculos com dados diferentes. Para isso, usamos a biblioteca Message Passing Interface (MPI) e o modelo servidor cliente, onde o processador administrador envia os dados de entradas para os processadores clientes computar a modelagem. Os dados de entrada são formados pelos parâmetros da malha de elementos nitos, dos transmissores e do modelo geoelétrico do reservatório. Esse possui geometria prismática que representa lentes de reservatórios de hidrocarbonetos em águas profundas. Observamos que quando a largura e o comprimento horizontais desses reservatório têm a mesma ordem de grandeza, as resposta in-line são muito semelhantes e conseqüentemente o efeito tridimensional não é detectado. Por sua vez, quando a diferença nos tamanhos da largura e do comprimento do reservatório é signi cativa o efeito 3D é facilmente detectado em medidas in-line na maior dimensão horizontal do reservatório. Para medidas na menor dimensão esse efeito não é detectável, pois, nesse caso o modelo 3D se aproxima de um modelo bidimensional. O paralelismo dos dados é de rápida implementação e processamento. O tempo de execução para a modelagem multitransmissor em ambiente paralelo é equivalente ao tempo de processamento da modelagem para um único transmissor em uma máquina seqüêncial, com o acréscimo do tempo de latência na transmissão de dados entre os nós do cluster, o que justi ca o uso desta metodologia na modelagem e interpretação de dados MCSEM. Devido a reduzida memória (2 Gbytes) em cada processador do cluster do departamento de geofísica da UFPA, apenas modelos muito simples foram executados.
Acesso aberto (Open Access)
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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Morfologia e sedimentologia da praia de macromaré de Ajuruteua, Pará: um estudo para definição de índices de sensibilidade ambiental ao derramamento de óleo
(Universidade Federal do Pará, 2007-10-28) BRAGA, Francisca de Paula da Silva; SOUZA FILHO, Pedro Walfir Martins e
A praia de macromaré de Ajuruteua, no norte do Brasil, está sujeita a poluição por óleo em função das rotas de navios petroleiros. Deste modo é importante que sejam conhecidas as características ambientais, para que possam ser traçados planos de contingência, de modo a identificar os ambientes mais sensíveis à poluição por óleo. O objetivo deste trabalho foi estudar a variação espacial e sazonal das propriedades granulométricas e morfológicas ao longo da Zona de Intermaré (ZI), assim como a permeabilidade, usando-os como parâmetros para estabelecer o Indice de Sensibilidade Ambiental (ISA) ao derramamento de óleo na zona de intermaré. Para a realização desta pesquisa, foram estabelecidos 23 perfis topográficos a partir das dunas frontais até 1,5 m de profundidade na zona inframaré (ZI), em condição de maré baixa de sizígia. Ao longo dos perfis, amostras sedimentares foram coletadas nos meses de junho, setembro e dezembro de 2005 e março de 2006. Testemunhos sedimentares foram coletados em nove pontos representativos da praia para se obter as propriedades físicas dos sedimentos. As amostras sedimentares foram processadas em um granulômetro a laser da Malvern no intervalo de 1/8φ. Os dados topográficos foram coletados com uma estação total Topcon, e processados nos programas TOPOGRAPH 98SE e GOLDEN SOFTWARE (SURFER 8.0). Os resultados mostram variações sazonais na distribuição morfológica e granulométrica na Zona Intermaré. Nos meses de junho e dezembro, a zona intermaré é plana e os sedimentos da zona Intermaré superior (ZIS) são finos, bem selecionados, apresentando assimetria positiva, e tendem a engrossar em direção a zona de intermaré inferior (ZII), onde os sedimentos se tornam moderadamente a pobremente selecionados e negativamente assimétricos. Enquanto que em março e setembro verifica-se a presença de um sistema de crista e calha que influencia na heterogeneidade da distribuição dos sedimentos na zona Intermaré. O tamanho dos grãos varia de areia fina a média, bem a mal selecionada com assimetria negativa. Nas calhas, os sedimentos tendem a ser mais grossos, com assimetria negativa e moderadamente selecionados. Para a confecção do mapa ISA da praia de Ajuruteua, classificou-se o índice 3A, como menos sensível e o índice 3E como o mais sensível. Em junho e dezembro, a zona de intermaré inferior é mais sensível (índice 3D) ao derramamento de óleo do que a zona de intermaré superior (índice 3A). Em março e setembro, a sensibilidade é maior principalmente na calha (3E), que funcionaria como armadilha, o que dificulta a limpeza do óleo.
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Paleoambiente dos calcários e folhelhos betuminosos da Formação Guia, Neoproterozóico, Sudoeste do estado do Mato Grosso
(Universidade Federal do Pará, 2012-05-02) BRELAZ, Luciana Castro; LOPES, Renata Lourenço; NOGUEIRA, Afonso César Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/8867836268820998
A implantação de extensas plataformas carbonáticas após a última glaciação do Criogeniano (~ 635 M.a.) é relatada em diversas partes do globo em resposta à súbita elevação da temperatura global, concomitante ao degelo das coberturas glaciais responsáveis por eventos transgressivos globais. No Brasil, um dos melhores exemplos de depósitos transgressivos pósglaciação de idade Ediacarana (630 - 580 M.a.) é a Formação Guia, unidade calcária do Grupo Araras, exposta por centenas de quilômetros no segmento Norte da Faixa Paraguai e Sul do Cráton Amazônico. A Formação Guia consiste predominantemente de calcários e folhelhos betuminosos, com espessura de mais de 400 m. A partir da análise faciológica e estratigráfica das pedreiras situadas nas regiões de Cáceres, Nobres e Cuiabá, foram individualizadas oito litofácies, agrupadas em três Associações de Fácies (AF), representativas de uma plataforma carbonática retrogradante: AF1- face de praia inferior influenciada por tempestades, AF2- costa afora e AF3- costa afora externa inclinada. AF1 alcança espessuras de aproximadamente 160 m e incluem margas e calcários finos com abundantes grãos terrígenos e estruturas produzidas por fluxo oscilatório e combinado, relacionado a ondas de tempo bom e de tempestades. AF2 compreende os mais espessos depósitos da Formação Guia, com quase 200 m. É constituída por calcário cinza com partição de folhelho e abundante matéria orgânica. A notável a monotonia litológica e estrutural, refletida na continuidade lateral de camadas tabulares de calcário intercalado a delgadas lâminas de folhelho por centenas de quilômetros, denota que a sedimentação hemipelágica ocorreu em condições de baixa energia, abaixo da base de ondas de tempestades na zona de costa afora. A grande quantidade de material orgânico acumulado nestas rochas associado à presença de pirita revela a natureza anóxica e estagnante das águas na plataforma carbonática. Palinomorfos na AF2 compreendem poucas espécies de leiosferídeos, simples acritarcos esferomorfos indeterminados e prováveis fragmentos de algas. A coloração marrom do material orgânico amorfo e de acritarcos indica grau moderado de maturação. A raridade de formas orgânicas bem preservadas e a grande quantidade de matéria orgânica amorfa revelam moderada degradação. AF3 apresenta depósitos com até 70 m de espessura. É composta por brechas calcárias com clastos tabulares e feições de escorregamento, intercaladas a camadas tabulares de calcário fino. As brechas, de natureza intraformacional, foram formadas por fluxos gravitacionais de massa gerados pela instabilidade de carbonatos em zonas externas plataformais. Estes fluxos gravitacionais episódicos se alternaram com sedimentação hemipelágica cíclica (formando lama micrítica e terrígena). Para a definição da morfologia da plataforma, três aspectos foram considerados: 1) a transição vertical dos depósitos de águas rasas (shoreface) para de águas profundas (offshore) sem mudança abrupta de fácies, 2) a ausência de estruturas deformacionais rúpteis sinsedimentares (falhas e de depósitos de deslizamento) e 3) a extensão por centenas de quilômetros destes depósitos. Todas estas feições são diagnósticas de plataformas em rampa do tipo homoclinal. A presença de uma ampla plataforma carbonática na margem do Cráton Amazônico durante o Ediacarano, sítio deposicional de lama carbonática rica em matéria orgânica, abre perspectivas para a prospecção de rochas geradoras de um provável sistema petrolífero neoproterozóico, desenvolvido na região central do Brasil.
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Paleoambiente e proveniência da formação cabeças da bacia do Parnaíba: evidências da glaciação famenniana e implicações na potencialidade do reservatório
(Universidade Federal do Pará, 2014-06-10) BARBOSA, Roberto César de Mendonça; NOGUEIRA, Afonso César Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/8867836268820998
O histórico de prospecção de hidrocarbonetos da Bacia Paleozoica do Parnaíba, situada no norte-nordeste do Brasil, sempre foi considerado desfavorável quando comparado aos super-reservatórios estimados do Pré-Sal das bacias da Margem Atlântica e até mesmo interiores, como a Bacia do Solimões. No entanto, a descoberta de gás natural em depósitos da superseqüência mesodevoniana-eocarbonífera do Grupo Canindé, que incluem as formações Pimenteiras, Cabeças e Longá, impulsionou novas pesquisas no intuito de refinar a caracterização paleoambiental, paleogeográfica, bem como, entender o sistema petrolífero, os possíveis plays e a potencialidade do reservatório Cabeças. A avaliação faciológica e estratigráfica com ênfase no registro da tectônica glacial, em combinação com a geocronologia de zircão detrítico permitiu interpretar o paleoambiente e a proveniência do reservatório Cabeças. Seis associações de fácies agrupadas em sucessões aflorantes, com espessura máxima de até 60m registram a evolução de um sistema deltaico Devoniano influenciado por processos glaciais principalmente no topo da unidade. 1) frente deltaica distal, composta por argilito maciço, conglomerado maciço, arenito com acamamento maciço, laminação plana e estratificação cruzada sigmoidal 2) frente deltaica proximal, representada pelas fácies arenito maciço, arenito com laminação plana, arenito com estratificação cruzada sigmoidal e conglomerado maciço; 3) planície deltaica, representada pelas fácies argilito laminado, arenito maciço, arenito com estratificação cruzada acanalada e conglomerado maciço; 4) shoreface glacial, composta pelas fácies arenito com marcas onduladas e arenito com estratificação cruzada hummocky; 5) depósitos subglaciais, que englobam as fácies diamictito maciço, diamictito com pods de arenito e brecha intraformacional; e 6) frente deltaica de degelo, constituída pelas fácies arenito maciço, arenito deformado, arenito com laminação plana, arenito com laminação cruzada cavalgante e arenito com estratificação cruzada sigmoidal. Durante o Fammeniano (374-359 Ma) uma frente deltaica dominada por processos fluviais progradava para NW (borda leste) e para NE (borda oeste) sobre uma plataforma influenciada por ondas de tempestade (Formação Pimenteiras). Na borda leste da bacia, o padrão de paleocorrente e o espectro de idades U-Pb em zircão detrítico indicam que o delta Cabeças foi alimentado por áreas fonte situadas a sudeste da Bacia do Parnaíba, provavelmente da Província Borborema. Grãos de zircão com idade mesoproterozóica (~ 1.039 – 1.009 Ma) e neoproterozóica (~ 654 Ma) são os mais populosos ao contrário dos grãos com idade arqueana (~ 2.508 – 2.678 Ma) e paleoproterozóica (~ 2.054 – 1.992 Ma). O grão de zircão concordante mais novo forneceu idade 206Pb/238U de 501,20 ± 6,35 Ma (95% concordante) indicando idades de áreas-fonte cambrianas. As principais fontes de sedimentos do delta Cabeças na borda leste são produto de rochas do Domínio Zona Transversal e de plútons Brasilianos encontrados no embasamento a sudeste da Bacia do Parnaíba, com pequena contribuição de sedimentos oriundos de rochas do Domínio Ceará Central e da porção ocidental do Domínio Rio Grande do Norte. No Famenniano, a movimentação do supercontinente Gondwana para o polo sul culminou na implantação de condições glaciais concomitantemente com o rebaixamento do nível do mar e exposição da região costeira. O avanço das geleiras sobre o embasamento e depósitos deltaicos gerou erosão, deposição de diamictons com clastos exóticos e facetados, além de estruturas glaciotectônicas tais como plano de descolamento, foliação, boudins, dobras, duplex, falhas e fraturas que refletem um cisalhamento tangencial em regime rúptil-dúctil. O substrato apresentava-se inconsolidado e saturados em água com temperatura levemente abaixo do ponto de fusão do gelo (permafrost quente). Corpos podiformes de arenito imersos em corpos lenticulares de diamicton foram formados pela ruptura de camadas pelo cisalhamento subglacial. Lentes de conglomerados esporádicas (dump structures) nos depósitos de shoreface sugere queda de detritos ligados a icebergs em fases de recuo da geleira. A elevação da temperatura no final do Famenniano reflete a rotação destral do Gondwana e migração do polo sul da porção ocidental da América do Sul e para o oeste da África. Esta nova configuração paleogeográfica posicionou a Bacia do Parnaíba em regiões subtropicais iniciando o recuo de geleiras e a influência do rebound isostático. O alívio de pressão é indicado pela geração de sills e diques clásticos, estruturas ball-and-pillow, rompimento de camadas e brechas. Falhas de cavalgamento associadas à diamictitos com foliação na borda oeste da bacia sugerem que as geleiras migravam para NNE. O contínuo aumento do nível do mar relativo propiciou a instalação de sedimentação deltaica durante o degelo e posteriormente a implantação de uma plataforma transgressiva (Formação Longá). Diamictitos interdigitados com depósitos de frente deltaica na porção superior da Formação Cabeças correspondem a intervalos com baixo volume de poros e podem representar trapas estratigráficas secundárias no reservatório. As anisotropias primárias subglaciais do topo da sucessão Cabeças, em ambas as bordas da Bacia do Parnaíba, estende a influência glacial e abre uma nova perspectiva sobre a potencialidade efetiva do reservatório Cabeças do sistema petrolífero Mesodevoniano-Eocarbonífero da referida bacia.