Navegando por Assunto "Anisotropia"

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3D raytracing through homogeneous anisotropic media with smooth interfaces
(2002-12) COSTA, Jessé Carvalho; SCHOENBERG, Michael; URBAN, Jaime Antonio
O raio conectando dois pontos em um meio anisotrópico, homogêneo por partes e com variação lateral, é calculado utilizando-se técnicas de continuação em 3D. Se combinado com algoritmos para solução do problema de valor inicial, o método pode ser estendido para o cálculo de eventos qS1 e qS2. O algoritmo apresenta a mesma eficiência e robustez que implementações de técnicas de continuação em meios isotrópicos. Rotinas baseadas neste algoritmo têm várias aplicações de interesse. Primeiramente, na modelagem e inversão de parâmetros elásticos na presença de anisotropia. Em segundo lugar, as iterações de Newton-Raphson produzem atributos da frente de onda como vetor vagarosidade e a matrix hessiana do tempo de trânsito, quantidades que permitem determinar o espalhamento geométrico e aproximações de segunda ordem para o tempo de trânsito. Estes atributos permitem calcular as amplitudes ao longo do raio e investigar os efeitos da anisotropia no empilhamento CRS em modelos de velocidade simples.
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Amplitudes e padrões de polarização de pulsos em meios anisotrópicos
(2011-06) PEREIRA, Rubenvaldo Monteiro; PROTÁZIO, João dos Santos; COSTA, Jessé Carvalho
Extrair informações litológicas da subsuperfície através de dados sísmicos constitui-se num grande desafio à prospecção sísmica, pois a hipótese de estratificações formadas por camadas isotrópicas se mostra insuficiente para representar o comportamento do campo elástico em levantamentos com grandes afastamentos entre fonte e receptor, geofones multicomponentes, medidas de VSP tridimensional, entre outros. Sob este panorama, a prospecção sísmica passa a considerar modelos anisotrópicos de subsuperfície para, por exemplo, caracterizar reservatórios. O objetivo deste texto é apresentar um formalismo para modelar o espalhamento de pulsos a partir de ondas planas incidentes em interfaces planas horizontais que separam meios anisotrópicos. Este espalhamento é obtido primeiramente, através da formulação explícita dos campos de deformação e tração como função das matrizes propagadoras, de polarização e de impedância do meio. Em seguidaeste formalismo é usado para a obtenção das matrizes dos coeficientes de reflexão e transmissão através de uma interface plana horizontal para posteriormente, ser generalizado para o espalhamento através de múltiplas camadas. Finalmente, inserem-se ao campo da onda incidente as amplitudes de um pulso analítico para calcular o espalhamento do pulso através de estratificações.
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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 de um esquema de inversão para estimativa de anisotropia local a partir de dados de VSP
(Universidade Federal do Pará, 2012-05-18) BARRETO, Adriano César Rodrigues; GOMES, Ellen de Nazaré Souza; http://lattes.cnpq.br/1134403454849660
É estudado o esquema de inversão linear para a determinação de anisotropia em torno de um receptor situado no interior do poço a partir de dados de VSP multiazimutal. O dado consiste da componente vertical do vetor de vagarosidade e do vetor de polarização de ondas P diretas e refletidas medidos no receptor. A inversão é feita a partir de uma aproximação de primeira ordem, em torno de um meio isotrópico de referência arbitrário, da relação entre os dados de vagarosidade e polarização de onda P e os parâmetros fracamente anisotrópicos do meio (parâmetros WA). Esse esquema de inversão vale para meios com anisotropia arbitrária, desde que o grau de anisotropia seja fraca e independe do tipo de poço (vertical, horizontal ou inclinado).
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Análise de um esquema linear para estimativa de anisotropia local a partir de dados de onda P em experimentos de VSP multiazimutal
(Universidade Federal do Pará, 2013-08-08) MACAMBIRA, Raiza de Nazaré Assunção; GOMES, Ellen de Nazaré Souza; http://lattes.cnpq.br/1134403454849660
Neste trabalho é apresentada uma análise do esquema de inversão linear para a estimativa de anisotropia na vizinhança de um receptor situado em um poço a partir de da componente vertical do vetor de vagarosidade e do vetor de polarização de ondas P medidops em experimentos de VSP walkaway multiazimutal. Independente do meio acima do geofone (homogêneo ou heterogêneo) e da forma do poço (pode ser direcional ou curvado, vertical e inclinado), a inversão é feita a partir de uma aproximação de primeira ordem em torno de um meio isotrópico de referência. O esquma da inversão é analisado considerando fatores como: o nível de ruído nos dados, o tipo de onda P, o grau de anisotropia do meio, a escolha dos parâmetros no meio isotrópico de referência e grau de heterogeneidade do meio. Os resultados são apresentados.
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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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Espalhamento elástico em meios anisotrópicos estratificados
(Universidade Federal do Pará, 1994-06-09) PROTÁZIO, João dos Santos; SCHOENBERG, Michael
A análise de AVO constitui-se, atualmente, numa importante ferramenta para a extração de informações litológicas a partir de dados sísmicos, através do uso dos contrastes de impedância acústica nas interfaces que separam diferentes litologias. A hipótese usual de isotropia deixa de valer, em muitos casos, após o advento de arranjos de grande afastamento e geofones com multi-superfície. Para a interpretação destes dados, a análise de AVO deve incluir anisotropia. Este trabalho apresenta uma teoria de AVO e resultados numéricos para um meio anisotrópico estratificado. Esta tese contém três contribuições. Inicialmente, é apresentada uma nova abordagem para o estudo da reflexão-transmissão através de interface plana que separam dois meios anisotrópicos com pelo menos um plano horizontal de simetria especular. As equações de Zoeppritz são generalizadas para incluir anisotropia, através da introdução das chamadas matrizes de impedância, o que simplifica bastante o formalismo anterior. Posteriormente, é descrito o estudo da reflexão de ondas P através de interface entre um meio isotrópico e outro transversalmente isotrópico (TI). É mostrado que a reflexão de ondas P, neste tipo de experimento, não fornece informações sobre a presença de anisotropia do semi-espaço TI, pelo menos em incidência pré-crítica. Finalmente, é discutido o comportamento da reflexão e transmissão de pulsos, em incidência pós-crítica, através de meios anisotrópicos estratificados. Observa-se que o comportamento pós-crítico dos pulsos espalhados carregam valiosa informações sobre a anisotropia dos meios atravessados por eles.
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Estimation of fractures orientation from qP reflectivity using multiazimuthal AVO analysis
(2002-12) GOMES, Ellen de Nazaré Souza; COSTA, Jessé Carvalho; PROTÁZIO, João dos Santos; SIMÕES FILHO, Ivan de Araújo
Investigamos a estimativa da orientação de fratura; mergulho e direção, através da análise de AVO multiazimutal de ondas qP e de suas convertidas qS1 e qS2. Assumimos fraco contraste de impedância, fraca anisotropia e ainda que, o meio fraturado comporta-se efetivamente como um meio transversalmente isotrópico (TI). Dentro destas hipóteses, a estimativa da orientação de fratura reduz-se a estimativa da orientação do eixo de simetria a partir de dados de refletividade de ondas qP. Aproximações lineares da refletividade da onda qP são utilizadas na inversão.
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Estimativa de parâmetros elásticos em meios anisotrópicos
(Universidade Federal do Pará, 2003-06-20) GOMES, Ellen de Nazaré Souza; PROTÁZIO, João dos Santos; http://lattes.cnpq.br/4210442535067685
As medidas de amplitude, polarização e vagarosidade contem informações sobre o meio onde a propagação de onda ocorre. Esta tese investiga esses dados com objetivo de estimar as propriedades elásticas deste meio. Coeficientes de reflexão podem ser estimados das amplitudes dos dados e dependem de forma não linear dos contrastes dos parâmetros elásticos e do contraste de densidade entre os meios separados por uma interface. Quando o contraste de impedância é fraco, as aproximações lineares para a refletividade qP são mais convenientes para inversão da densidade e dos parâmetros elásticos usando as análises de amplitude versus ângulo de incidência (AVO) e amplitude versus a direção do plano de incidência (AVD). Escrevendo as equações de Zoepprittz de forma separada nos permite escrever uma solução destas equações em termos das matrizes de impedância e polarização. Usando esta solução são determinadas aproximações lineares para a refletividade da onda qP considerando fraco contraste de impedância, fraca anisotropia mas com classe de simetria de arbitrária. As linearizações são avaliadas para diferentes geometrias de aquisição e várias escolhas do meio de referência. Estas aproximações apresentam bom desempenho comparado com o valor exato do coeficiente de reflexão da onda qP e de suas ondas convertidas para incidências de até 30° e meios que obedecem à hipótese de fraca anisotropia. Um conjunto de fraturas orientado é representado efetivamente por um meio transversalmente isotrópico (TI), as aproximações lineares da refletividade da onda qP podem ser usadas para estimar a orientação de fratura. Partindo deste pressuposto este problema consiste em estimar a orientação do eixo de simetria a partir de dados de refletividade de onda qP. Este trabalho mostra que são necessários múltiplos azimutes e múltiplas incidências para se obter uma estimativa estável. Também é mostrado que apenas os coeficientes das ondas qS e qT são sensíveis ao mergulho da fratura. Foi investigada a estimativa da anisotropia local através de dados de VSP multiazimutal dos vetores de polarização e vagarosidade. Foram usadas medidas da componente vertical do vetor de vagarosidade e o vetor de polarização de ondas qP diretas e refletidas. O esquema de inversão é validado através de exemplos sintéticos considerando diferentes escolhas do vetor normal à frente de onda no meio de referência, meios de referências e geometria de aquisição. Esta análise mostra que somente um subgrupo dos parâmetros elástico pode ser estimado. Uma importante aplicação desta metodologia é o seu potencial para a determinação de classes de anisotropia. A aplicação desta metodologia aos dados do mar de Java mostra que os modelos isotrópicos e TIV são inadequados para o ajuste desses dados.
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Estimativa de parâmetros em meios VTI usando aproximações de sobretempo não hiperbólicas
(Universidade Federal do Pará, 2015-09-30) PEREIRA, Rubenvaldo Monteiro; CRUZ, João Carlos Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/8498743497664023
Meios transversalmente isotrópicos (TI) representam um modelo mais realístico para processamento de dados sísmicos, por exemplo, em meios fraturados com direção de fratura preferencial ou meios composto de finas camadas. Em especial, os meios TI com eixo de simetria vertical (VTI) são amplamente usados como modelos para propagação de ondas qP em folhelhos, rocha abundante em reservatórios de hidrocarbonetos. Contudo, a propagação de onda qP, em meios homogêneos VTI, tem como características, depender de quatro parâmetros de rigidez e, também, por possuir: equação de velocidade de fase algebricamente complicada, equação de velocidade de grupo difícil de explicitar, e equação moveout não hiperbólica. Por isso, vários autores tem apresentado reparametrizações e obtido aproximações para estas equações dependendo somente de três parâmetros. Dentre estas, as aproximações de sobretempo têm sido amplamente usadas em métodos inversos para estimar parâmetros litológicos em meios homogeneos VTI. Tais métodos têm, em geral, obtido sucesso na estimativa da velocidade de empilhamento normal moveout vn e do parâmetro de anelipticidade η, pois somente estes são necessários para se gerar modelos iniciais, para realizar as fases do processamento no domínio do tempo. Um dos métodos mais utilizados para se estimar parâmetros é a análise de velocidade baseada em semblance, porém, devido este método ser limitado a seções com pequena razão offset-profundidade, adaptações para meios anisotrópicos, considerando aproximações de sobretempo não hiperbólicas, são necessárias . Outra limitação da medida semblance é sua perda de precisão sob grandes variações na amplitude com o afastamento e sob inversão de fase. Devido a isto, vários autores têm modificado a medida semblance como formas de compensar estas variações. Neste trabalho, baseado na aproximação anelíptica shifted-hyperbola, apresento aproximações anelípticas racionais para as velocidades de fase e grupo, bem como aproximações de sobretempo não hiperbólicas, em meios homogêneos VTI, horizontalmente estratificados. A validade destas aproximações é feita comparando os respectivos erros relativos destas aproximações aos erros relativos de outras aproximações conhecidas da literatura. Análise de velocidades baseada em semblance é realizada para aferir a precisão das aproximações racionais de sobretempo na estimativa de parâmetros em meios VTI. Os resultados obtidos demonstram o grande potencial das aproximações racionais em problemas inversos. Visando adaptar para meios VTI, nós modificamos duas medidas de coerência por semblance, as quais são sensíveis à variações de amplitude e fase. A precisão e robustez das medidas de coerência adaptadas são validadas estimando parâmetros anisotrópicos em meios VTI.
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Experimental verification of Hudson and Eshelby-Chen’s effective crack theory
(Universidade Federal do Pará, 2015-12-04) HENRIQUES, Jéssica Pena; FIGUEIREDO, José Jadsom Sampaio de; http://lattes.cnpq.br/1610827269025210
A modelagem física em escala reduzida de meios fissurados/fraturados em laboratório tem servido como uma ótima alternativa para compreender o comportamento de meios anisotrópicos. Neste trabalho foram realizadas medidas ultrassônicas em amostras com baixas densidades e diferentes razões de aspecto de fissura. O objetivo principal se deu em investigar o comportamento dos parâmetros elásticos (velocidade das ondas, parâmetros de Thomsen ε e γ) e dos coeficientes do tensor de rigidez elástica para meios transversalmente isotrópicos. Comparar os resultados obtidos com as previsões feitas pelos modelos de Hudson (1981) e Eshelby-Cheng (1993) também foi investigado neste trabalho. Foram confeccionadas doze amostras com dois tipos de densidade de fissuras, 5 e 8%. As fissuras que possuem três razões de aspecto diferentes (0,133, 0,1778 e 0,2667) eram formadas por inclusões de borrachas em uma matriz isotrópica homogênea de resina. Além disso, uma matriz puramente isotrópica foi construída apenas por resina epóxi. Dentre todas as amostras, seis (três para cada densidade) possuem apenas um tipo de razão de aspecto (puras), enquanto outras seis (três para cada densidade) possuem três tipos de razões de aspectos diferentes (mistas). Entre as previsões dos modelos, o de Eshelby-Cheng (1993) mostra um melhor ajuste em relação aos resultados experimentais para as amostras puras (para as duas densidades de inclusões). No entanto, nenhum dos modelos prevê com mínima precisão a tendência para as amostras mistas.
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Inversão vinculada de dados de EMAP e MT-1D anisotrópico
(Universidade Federal do Pará, 1999-11-26) RÉGIS, Cícero Roberto Teixeira; RIJO, Luiz; http://lattes.cnpq.br/3148365912720676
Uma técnica para a inversão de dados magnetotelúricos é apresentada neste trabalho. Dois tipos de dados são tratados aqui, dados gerados por modelos unidimensionais com anisotropia na condutividade das camadas e dados bi-dimensionais de levantamentos do método EMAP (ElectroMagnetic Array Profiling). Em ambos os casos fazemos a inversão usando vínculos aproximados de igualdade para estabilizar as soluções. Mostramos as vantagens e as limitações do uso destes vínculos nos processos de inversão. Mesmo vinculada a inversão ainda pode se tornar instável. Para inverter os dados 2-D do EMAP, apresentamos um processo que consiste de três partes: 1 – A construção de um modelo interpretativo e da aproximação inicial para a inversão a partir dos dados de seções de resistividade aparente filtradas pelo processo de filtragem do EMAP; 2 – a inclusão de uma camada de corpos pequenos aflorantes, chamada de camada destatic shift, aos modelos interpretativos para resolver as fontes de distorções estáticas que contaminam os dados; 3 – o uso dos vínculos aproximados de igualdade absoluta para estabilizar as soluções. Os dois primeiros passos nos permitem extrair o máximo de informação possível dos dados, enquanto que o uso dos vínculos de igualdade nos permite incluir informação a priori que possua significado físico e geológico. Com estes passos, obtemos uma solução estável e significativa. Estudaremos o método em dados sintéticos de modelos bi-dimensionais e em dados reais de uma linha de EMAP feita na Bacia do Paraná.
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Linearização dos coeficientes de reflexão de ondas qP em meios anisotrópicos
(2001-04) GOMES, Ellen de Nazaré Souza; PROTÁZIO, João dos Santos; COSTA, Jessé Carvalho; SIMOES FILHO, Ivan A.
Os coeficientes de reflexão de onda qP em uma interface plana que separa dois meios anisotrópicos dependem dos parâmetros elásticos dos meios envolvidos de maneira não linear. Aproximações lineares para a refletividade de ondas qP pressupondo fraco contraste de impedância e fraca anisotropia levam a uma forma simples para se fazer à análise de AVO/AVD. Neste trabalho a solução das equações de Zoeppritz é rescrita explicitamente em função de matrizes de impedância e polarização. Além disso, utilizando-se esta abordagem, é apresentada uma metodologia geral mais simples para se obter as formas linearizadas. Estas formas linearizadas para os coeficientes de reflexão da onda qP e das ondas convertidas para uma onda qP incidente apresentam resultados muito próximos da formulação exata para ângulos de incidência menores que 30° considerando-se um contraste de impedância moderado e anisotropia em limites geologicamente aceitáveis.
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Migração FFD 3D em profundidade usando aproximação de Padé complexa
(Universidade Federal do Pará, 2011) CAMPOS, Itamara do Socorro da Silveira; COSTA, Jessé Carvalho; http://lattes.cnpq.br/7294174204296739
Implementações dos métodos de migração diferença finita e Fourier (FFD) usam fatoração direcional para acelerar a performance e economizar custo computacional. Entretanto essa técnica introduz anisotropia numérica que podem erroneamente posicionar os refletores em mergulho ao longo das direções em que o não foi aplicado a fatoração no operador de migração. Implementamos a migração FFD 3D, sem usar a técnica do fatoração direcional, no domínio da frequência usando aproximação de Padé complexa. Essa aproximação elimina a anisotropia numérica ao preço de maior custo computacional buscando a solução do campo de onda para um sistema linear de banda larga. Experimentos numéricos, tanto no modelo homogêneo e heterogêneo, mostram que a técnica da fatoração direcional produz notáveis erros de posicionamento dos refletores em meios com forte variação lateral de velocidade. Comparamos a performance de resolução do algoritmo de FFD usando o método iterativo gradiente biconjugado estabilizado (BICGSTAB) e o multifrontal massively parallel direct solver (MUMPS). Mostrando que a aproximação de Padé complexa é um eficiente precondicionador para o BICGSTAB, reduzindo o número de iterações em relação a aproximação de Padé real. O método iterativo BICGSTAB é mais eficiente que o método direto MUMPS, quando usamos apenas um termo da expansão de Padé complexa. Para maior ângulo de abertura do operador, mais termos da série são requeridos no operador de migração, e neste caso, a performance do método direto é mais eficiente. A validação do algoritmo e as propriedades da evolução computacional foram avaliadas para a resposta ao impulso do modelo de sal SEG/EAGE.
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Migração por equação de onda em meios anisotrópicos com correção de amplitude
(Universidade Federal do Pará, 2010) AMAZONAS, Daniela Rêgo; SCHLEICHER, Jörg; COSTA, Jessé Carvalho; http://lattes.cnpq.br/7294174204296739
Este trabalho discute dois aspectos da migração em profundidade através da continuação para baixo dos campos de onda: o tratamento de modos evanescentes e a correção da amplitude dos eventos migrados. Estes dois aspectos são discutidos em meios isotrópicos e para uma classe de meios anisotrópicos. Migrações por diferenças finitas (FD) e por diferenças finitas e Fourier (FFD) podem ser instáveis em meios com forte variação lateral de velocidade. Estes métodos utilizam aproximações de Padé reais para representar o operador que descreve a propagação de ondas descendentes. Estas abordagens não são capazes de tratar corretamente os modos evanescentes, o que pode levar à instabilidades numéricas em meios com forte variação lateral de velocidade. Uma solução possível para esse problema é utilizar aproximação de Padé complexa, que consegue melhor representar os modos evanescentes associados às reflexões pós-críticas, e neste trabalho esta aproximação é utilizada para obter algoritmos FD e híbrido FD/FFD estáveis para migração em meios transversalmente isotrópicos com eixo de simetria vertical (VTI), mesmo na presença de forte variação nas propriedades elásticas do meio. A estabilidade dos algoritmos propostos para meios VTI foi validada através da resposta ao impulso do operador de migração e pela sua aplicação na migração de dados sintéticos, em meios fortemente heterogêneos. Métodos de migração por equação de onda em meios heterogêneos não tratam corretamente a amplitude dos eventos durante a propagação. As equações de onda unidirecionais tradicionais descrevem corretamente apenas a parte cinemática da propagação do campo de onda. Assim, para uma descrição correta das amplitudes deve-se usar as equações de onda unidirecionais de amplitude verdadeira. Em meios verticalmente heterogêneos, as equações de onda unidirecionais de amplitude verdadeira podem ser resolvidas analiticamente. Em meios lateralmente heterogêneos, essas equações não possuem uma solução analítica. Mesmo soluções numéricas tendem a ser instáveis. Para melhorar a compensação de amplitude na migração, em meios com variação lateral de velocidade, é proposto uma aproximação estável para solução da equação de onda unidirecional de amplitude verdadeira. Esta nova aproximação é implementada nas migrações split-step e diferenças finitas e Fourier (FFD). O algoritmo split-step com correção de amplitude foi estendido para meios VTI. A migração pré e pós-empilhamento de dados sintéticos, em meios isotrópicos e anisotrópicos, confirmam o melhor tratamento das amplitudes e estabilidade dos algoritmos propostos.
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Modelagem 1D e 2,5D de dados do método CSEM marinho em meios com anisotropia transversal inclinada
(Universidade Federal do Pará, 2014-02-28) SANTOS, Walleson Gomes dos; RÉGIS, Cícero Roberto Teixeira; http://lattes.cnpq.br/7340569532034401
Neste trabalho apresentamos a solução do campo eletromagnético gerado por um dipolo elétrico horizontal em meios transversalmente isotrópicos com eixo de simetria vertical (TIV) e com eixo de simetria inclinado (TII). Para modelos unidimensionais, o campo eletromagnético foi obtido por duas metodologias distintas: (1) solução semi-analítica das equações de Maxwell com auxílio de potenciais vetores no caso TIV e (2) em modelos com anisotropia transversal inclinada o campo eletromagnético foi separado em primário e secundário, e então, o campo secundário foi calculado pelo método de elementos finitos no domínio (kx, ky, z) da transformada de Fourier. Para estruturas bidimensionais, foi aplicada a mesma metodologia usado nos modelos TII unidimensionais, onde o campo secundário foi calculado pelo método de elementos finitos no domínio (x, ky, z), da transformada de Fourier, com a utilização de malhas não estruturadas para discretização dos modelos. Estas respostas foram usados para avaliar os efeitos da anisotropia elétrica nos dados CSEM marinho 1D e 2,5D.
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Modelagem de dados MT 2D em multicamadas com anisotropia arbitrária
(Universidade Federal do Pará, 2011-12-19) COSTA, Marcus Danilo Ferreira Borges da; RÉGIS, Cícero Roberto Teixeira; http://lattes.cnpq.br/7340569532034401
Neste trabalho apresentamos a modelagem direta bidimensional do método Magnetotelúrico (MT) com anisotropia arbitrária na condutividade elétrica para modelos de multicamadas estratificadas horizontalmente, separando a resposta do campo resultante em duas partes, primária e secundária. A parte primária refere-se ao campo 1D do modelo na ausência de heterogeneidades; a secundária, à contribuição no campo resultante gerada pela anomalia. Esta modelagem foi feita via técnica numérica dos Elementos Finitos (EF). Apresentamos também a modelagem direta do caso MT 1D para o mesmo modelo e anisotropia arbitrária, porém, com solução analítica pelo método da matriz de propagação; tal resultado é usado como fonte na formulação 2D. No estudo a respeito do comportamento dos campos 1D em profundidade na presença da anisotropia, verificamos nas componentes horizontais que suas curvas dentro de cada camada se assemelham a de um campo na presença de fontes, pois experimentam um aumento na amplitude; além de verificar o surgimento da componente normal Ez do campo, sem que haja uma densidade de corrente nesta direção. Com arbitrariedade na anisotropia queremos dizer que seus eixos principais podem assumir qualquer orientação em relação ao eixo de referência adotado para o problema; tal orientação é descrita sob três rotações consecutivas, chamadas de strike, dip e slant, que simulam inclinações bastante presentes na geologia dos ambientes terrestres. Verificamos que a anisotropia provoca alterações no comportamento das pseudo-seções de resistividades aparentes, interferindo na interpretação correta dos dados.
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Modelagem e imageamento 2.5D no domínio do tempo através de diferenças finitas
(Universidade Federal do Pará, 2010) SILVA NETO, Francisco de Assis; SCHLEICHER, Maria Amélia Novais; http://lattes.cnpq.br/4767998352165705; COSTA, Jessé Carvalho; http://lattes.cnpq.br/7294174204296739
A modelagem 2.5D consiste em simular a propagação do campo de ondas em 3D em meios com simetria de translação em uma direção. Nesta tese esta abordagem é formulada para meios elásticos e anisotrópicos com classe de simetria arbitrária e a geometria de aquisição não precisa coincidir com um plano de simetria do meio. A migração por reversão no tempo do campo de ondas é formulada e implementada através de diferenças finitas 2.5D. Para reduzir os efeitos de retro-espalhamento e melhorar a recuperação da amplitude dos eventos migrados, propomos uma nova condição de imagem para migração reversa no tempo baseada na análise assintótica da condição de imagem clássica por correlação cruzada. Experimentos numéricos indicam que a migração reversa no tempo 2.5D com a nova condição de imagem proposta, melhora a resolução da imagem em relação à migração reversa no tempo 2D e reduz acentuadamente os ruídos causados por retro-espalhamento.
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Modelagem sísmica e inversão na presença de anisotropia
(Universidade Federal do Pará, 1993-11-04) COSTA, Jessé Carvalho; SCHOENBERG, Michael
A necessidade da adoção de modelos elásticos anisotrópicos, no contexto da sísmica de exploração, vem crescendo com o advento de novas técnicas de aquisição de dados como VSP, walkway VSP, tomografia poço a poço e levantamentos sísmicos com grande afastamento. Meios anisotrópicos, no contexto da sísmica de exploração, são modelos efetivos para explicar a propagação de ondas através de meios que apresentam padrões de heterogeneidade em escala muito menor que o comprimento de onda das ondas sísmicas. Particularmente, estes modelos são muito úteis para explicar o dado sísmico mais robusto que são as medidas de tempo de trânsito. Neste trabalho, são investigados aspectos da propagação de ondas, traçado de raios e inversão de tempos de trânsito em meios anisotrópicos. É estudada a propagação de ondas SH em meios anisotrópicos estratificados na situação mais geral onde estas ondas podem ocorrer, ou seja, em meios monoclínicos com um plano vertical de simetria especular. É mostrado que o campo de ondas SH refletido a partir de um semi-espaço estratificado, não apresenta qualquer informação sobre a possível presença de anisotropia em subsuperfície. São apresentados métodos simples e eficientes para o traçado de raios em 3D através de meios anisotrópicos estratificados, baseados no princípio de Fermat. Estes métodos constituem o primeiro passo para o desenvolvimento de algoritmos de inversão de tempos de trânsito para meios anisotrópicos em 3D, a partir de dados de VSP e walkaway VSP. Esta abordagem é promissora para determinação de modelos de velocidade, que são necessários para migração de dados sísmicos 3D na presença de anisotropia. É efetuada a análise da inversão tomográfica não linear, para meios estratificados transversalmente isotrópicos com um eixo de simetria vertical(TIV). As limitações dos dados de tempo de trânsito de eventos qP para determinação das constantes elásticas, são estabelecidas e caracterizados os efeitos da falta de cobertura angular completa na inversão tomográfica. Um algoritmo de inversão foi desenvolvido e avaliado em dados sintéticos. A aplicação do algoritmo a dados reais demonstra a consistência de meios TIV. Esta abordagem é útil para casos onde há informação a priori sobre a estratificação quase plana das formações e onde os próprios dados do levantamento poço a poço apresentam um alto grau de simetria especular em relação a um plano vertical. Também pode ser útil em interpretações preliminares, onde a estimativa de um meio estratificado, serve como modelo de fundo para se efetuar análises mais detalhadas, por exemplo, como um modelo de velocidades anisotrópico para migração, ou como um modelo de calibração para análises de AVO.
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Modelos de evolução e colocação dos grantitos paleoproterozóicos da Suíte Jamon, SE do Cráton Amazônico
(Universidade Federal do Pará, 2006-10-27) OLIVEIRA, Davis Carvalho de; DALL'AGNOL, Roberto; http://lattes.cnpq.br/2158196443144675
A Suite Jamon de 1.88 Ga e diques associados são intrusivos em granitóides arqueanos (2.97-2.86 Ga) do Terreno Granito-Greenstone de Rio Maria a sul da Serra dos Carajás, no SE do Craton Amazônico. Aspectos petrográficos e geoquímicos associados a estudos de susceptibilidade magnética e aerogeofísica mostraram que os plútons da Suíte Jamon são normalmente zonados. Relações de magma mingling indicam injeções múltiplas de magma na construção dos plutons. Eles foram formados, em geral, por dois pulsos magmáticos: (1) um primeiro pulso magmático foi fracionado in situ após a colocação em níveis crustais rasos gerando uma série de monzogranitos equigranulares grossos com proporções variáveis de biotita e hornblenda; (2) um segundo pulso, ligeiramente mais jovem, localizado nas porções centrais dos plutons, é composto de um magma mais evoluído de onde leucogranitos equigranulares derivaram. Intrusões anelares são identificadas no plúton Redenção. O zoneamento magmático é marcado por um decréscimo do conteúdo modal de minerais máficos, das razões plagioclásio/Kfeldspato e anfibólio/biotita e do conteúdo de anortita do plagioclásio. O conteúdo de TiO2, MgO, FeOt, CaO, P2O5, Ba, Sr e Zr diminuem e os de SiO2, K2O e Rb aumentam na mesma direção. A diferenciação magmática foi controlada pelo fracionamento das fases minerais cristalizadas precocemente, incluindo anfibólio ± clinopiroxênio, andesina-oligoclásio cálcico, ilmenita, magnetita, apatita e zircão. A Suíte Jamon é subalcalina, metaluminosa a peraluminosa e possui assinatura geoquímica de granitos intraplaca do tipo-A. A ocorrência de magnetita e titanita, bem como os altos valores de susceptibilidade magnética demonstra que os granitos da Suíte Jamon foram formados em condições oxidantes. Granitos tipo-A oxidados possuem altas razões de FeOt/(FeOt+MgO), TiO2/MgO e K2O/Na2O e baixos valores de CaO e Al2O3 comparado aos granitos cálcio-alcalinos. Porém, o caráter oxidado da Suíte Jamon são similares aos granitos mesoproterozóicos do tipo-A da série magnetita do SW da América do Norte e difere dos granitos rapakivi reduzidos do Escudo da Fennoscandia e das suítes Serra dos Carajás e Velho Guilherme da Província Mineral de Carajás em vários aspectos, provavelmente pela diferença de fontes magmáticas. A Suíte Jamon cristalizou próximo ou levemente acima do tampão óxido níquel-níquel (NNO) e uma fonte biotite-honblende quartzo-dioritica sanukitoid arquena foi proposta para os magmas oxizidados da Suíte Jamon. O estudo gravimétrico indica que os plútons Redenção e Bannach são intrusões tabulares com ~ 6.0 km e ~2.2 km de espessura máxima, respectivamente. Estes plútons possuem dimensões lacolíticas e são similares neste aspecto aos clássicos plútons graníticos rapakivi. Os dados gravimétricos sugerem que o crescimento da parte norte do pluton Bannach resultou da amalgamação de plútons tabulares menores intrusivos em seqüência de noroeste a sudeste. Os plútons da Suíte Jamon foram colocados em um ambiente tectônico extensional com o esforço seguindo o trend NNE-SSW to ENE-WSW, como indicado pela ocorrência de enxames de diques de diabásio e granito pórfiro, de orientação WNW-ESE a NNW-SSE e coexistentes com a Suíte Jamon. Os plutons graníticos paleoproterozóicos e stocks de Carajás estão dispostos ao longo de um cinturão que segue o trend geral definido pelos diques. A geometria tabular dos batólitos estudados e o alto contraste de viscosidade entre os granitos e suas rochas encaixantes arquenas pode ser explicado pelo transporte de magma via diques. Os mecanismos responsáveis pela colocação dos plutons graníticos, em particular de plutons anorogênicos do tipo-A, são ainda discutidos. Desse modo, estudo da trama magnética através de medidas de anisotropia de susceptibilidade magnética (ASM) tem sido aplicado no plúton Redenção na tentativa de compreender a sua história de colocação. Os altos valores de suscetibilidade magnética (1 x 10-3 SI to 54 x 10-3 SI) indicam que a trama magnética é controlada principalmente pelos minerais ferromagnéticos. Os baixos valores do grau de anisotropia (P') e os aspectos texturais (ausência de feições deformacionais) indicam que a trama magnética é de origem magmática. A trama magnética é bem definida e caracterizada por uma foliação concêntrica de alto ângulo associada com lineações com mergulho moderado a fraco. A falta de uma trama linear unidirecional bem definida na escala do plúton sugere uma influência reduzida ou nula dos esforços (stresses) regionais durante a colocação do corpo granítico. A forma tabular e a ocorrência de foliações magnéticas de alto ângulo são interpretadas principalmente como resultado de: (1) ascensão vertical de magmas através de diques alimentadores noroeste-sudeste e acomodação pela translação ao longo dos planos da foliação regional E-W; (2) mudança do fluxo vertical para um espalhamento lateral do magma, com subsidência do assoalho criando espaço para injeção de pulsos magmáticos sucessivos; (3) expansão in situ da câmara magmática em resposta às intrusões mais tardias na porção central, acompanhada pela injeção do magma residual através de fraturas anelares.