Development of unstructured numerical methods for seismic modeling

Summary: A matriz de produção de óleo e gás combustível requer continuadamente o desenvolvimento de tecnologias que permitam a otimização de todos os componentes de sua cadeia, desde a prospecção até o processamento. No que tange à prospecção, particularmente, há necessidade de metodologias cada vez mais eficientes, que garantam precisão de resultados com custos reduzidos.
Neste contexto, modelos matemáticos e numéricos pertinentes à Mecânica Computacional, inicialmente aplicados para análise e solução de projetos de estruturas, máquinas e equipamentos, se tornaram ferramentas importantes em diversas outras áreas do conhecimento, incluindo o setor de prospecção de petróleo. Assim, utilizando uma modelação matemática adequada, é possível prever do ponto de vista teórico a resposta sísmica do meio heterogêneo, desde que se conheçam os vários parâmetros físicos associados às camadas geológicas e, em particular, à velocidade de propagação de ondas.
Em termos de modelagem matemática, o emprego do método sísmico de reflexão continua a ser o mais utilizado na indústria do petróleo, pela sua relativa eficiência e baixo custo. Baseada na reflexão de ondas sísmicas, esse método é bastante similar aos procedimentos de sonar, usados na navegação, onde as distâncias são determinadas pela reflexão do som.
Os modelos gerados pelos principais métodos numéricos são passíveis de constantes aprimoramentos, ajustando-se às necessidades crescentes intrínsecas ao progresso em todas as áreas do conhecimento, íncluindo particularmente os problemas de geofísica. Assim, aprimoramentos relacionados à precisão, ao custo computacional, a funcionalidade na entrada de dados e a readaptividade da malha de pontos discretos, entre outros fatores, são fundamentais para que se possa descrever, cada vez mais precisamente, as feições geológicas do interior da subsuperfície da Terra, a partir de dados colhidos na superfície, com o auxílio de técnicas experimentais.
O presente projeto visa exatamente o desenvolvimento dessas principais ferramentas numéricas - o Método dos Elementos Finitos, o Método dos Volumes Finitos e o Método dos Elementos de Contorno - tendo como foco os problemas de propagação de ondas relacionados à sísmica de reflexão.

Starting date: 2017-07-01
Deadline (months): 72

Participants:

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Researcher * Antonio Manoel Ferreira Frasson
Coordinator * Carlos Friedrich Loeffler Neto
Researcher * Julio Tomás Aquije Chacaltana
Researcher * Lucas Silveira Campos
Researcher * Luciano de Oliveira Castro Lara
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