Produção Científica



Artigo em Revista
05/07/2013

Entropic Regularization to Assist a Geologist in Producing a Geologic Map. Entropy
The gravity and magnetic data measured on the Earth’s surface or above it (collected from an aircraft flying at low altitude) can be used to assist in geologic mapping by estimating the spatial density and magnetization distributions, respectively, presumably confined to the interior of a horizontal slab with known depths to the top and bottom. To estimate density or magnetization distributions we assume a piecewise constant function defined on a user-specified grid of cells and invert the gravity or magnetic data by using the entropic regularization as a stabilizing function that allows estimating abrupt changes in the physical-property distribution. The entropic regularization combines the minimization of the first-order entropy measure with the maximization of the zeroth-order entropy measure of the solution vector. The aim of this approach is to detect sharp-bounded geologic units through the discontinuities in the estimated density or magnetization distributions. Tests conducted with synthetic data show that the entropic regularization can delineate discontinuous geologic units, allowing a better mapping of sharp-bounded (but buried) geologic bodies. We demonstrate the potential of the entropic regularization to assist a geologist in obtaining a geologic map by analyzing the estimated magnetization distributions from field magnetic data over a magnetic skarn in Butte Valley, Nevada, U.S.A. We show that it is an exoskarn where the ion exchange between the intrusive and the host rock occurs along a limited portion of the southern intrusive border.
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05/07/2013

Reconstruction of geologic bodies in depth associated with a sedimentary basin using gravity and magnetic data
We present a comprehensive review of the most common gravity and magnetic interpretation methods to in depth retrieval of the geometry of two types of geologic bodies associated with a sedimentary basin: 1) sedimentary basement relief; and 2) salt bodies. In reconstructing a basement topography we identify three groups of methods: the automatic, the spectral and the nonspectral methods. The reconstruction of salt bodies geometries from gravity data usually uses the interactive forward
modeling, but recently gravity inversion methods have been developed to interpret this kind of geological environment.
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05/07/2013

Seismic Coherency Measures in Case of Interfering Events: A Focus on the Most Promising Candidates of Higher-Resolution Algorithms.
In this article, the use of coherency measures in seismic signal processing is reviewed, along with the introduction of higher-resolution parameter estimation methods. The actual problem analyzed is that of separating diffractions from reflections and utilizing them to perform higher-resolution imaging of small-scale subsurface structures. The main idea is that diffracted waves can be described by a modified moveout equation normally employed by the common reflection surface (CRS) technique. A number of coherency measures have been proposed to assess how well a moveout (defined by some trial parameters) approximates a target signal. Traditional methods using semblance often fail in cases of interfering events. This fact has motivated the investigation of alternative coherency measures based on higher-resolution techniques like multiple signal classification (MUSIC), eigenvector (EV), and minimum variance (MV). Here, the various algorithms are tested employing controlled seismic data from the Marmousi model as well as field data acquired by a ground-penetrating radar (GPR). It is found that the MUSIC algorithm provides the best result slightly ahead of EV and with MV falling somewhere between these two techniques with the more standard approach based on semblance and time migration.
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05/07/2013

Features of phase spectrum and its calculation in seismic data processing.
Using simple examples we show the main features of the phase spectra, which have to be taken into account in seismic data processing. In this case the peculiarities of phase spectra processing in terms of probabilistic and statistical characteristics are considered. Based on previous theoretical results and using the results of the analysis of the spectra calculated for the real seismic signals, there are formulated simple criteria to ensure high performance and stability of the statistical procedures for the phase spectra processing. It allowed us to construct a simple procedure for continuous extension of the phase spectra of signals observed on real traces, and thereby ensure the uniqueness of their determination. The uniqueness is important for the joint processing and analysis of large sets of phase spectra,
calculated from the observed seismic signals. Such obtained spectra can be effectively used in various practical problems. Thus, based on the analysis of synthetic and real data, we show that using the phase spectrum can reduce the zone of uncertainty in determining the pinch-out points of a horizon.
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05/07/2013

Filtragem de Prony de dados sísmicos: base teórica.
Neste artigo estamos discutindo um método novo para o processamento de dados sísmicos e sua utilização em vários problemas geológicos e geofísicos. O m´etodo é baseado na decomposição de Prony e seleção de componentes desta decomposição a fim de obter dados sísmicos correspondentes a uma faixa estreita de frequências. Portanto, o método pode ser chamado de filtragem de Prony. Seu melhor análogo é um filtro passa-faixa. No entanto, o método da filtragem de Prony oferece maior resolução de imagem de sinal em relação à variável temporal. Além disso, o método permite a obtenção de um parâmetro de atenuação correspondente à frequência de filtragem. Isto torna possível investigar mudanças no parâmetro de atenuação em função da frequência. Uma atenção especial é dada às dificuldades principais que podemos encontrar em processamento de dados sísmicos: (i) fundamentos teóricos da decomposição de Prony para obter estimativas estáveis do espectro de Prony para sinais semelhantes a sinais sísmicos; (ii) utilização do espectro de Prony no processamento de filtragem de sinais, ou seja, a construção de algoritmos da filtragem de Prony; e (iii) descrição da tecnologia de filtragem de Prony e exemplos que demonstram as suas capacidades na prática. Usando exemplos simples, apresentamos ideias básicas da tecnologia, ilustrando os principais pontos que são importantes para a aplicação deste método no processamento de dados
sísmicos reais. Os resultados obtidos mostram uma boa estabilidade do algoritmo para diferentes formas de onda e na presença de outros sinais e de ruído. Esperamos que esta abordagem chame a atenção de especialistas para o método não-linear de filtragem de Prony, bem como para aspectos de sua implementação em análise espectral de geofísica.
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05/07/2013

Utilização efetiva da informação a priori na inversão da forma de sinal sísmico.
Neste artigo considera-se uma abordagem geral sobre a utilização da informação a priori na decomposição do sinal sísmico observado, essencial à solução de problemas inversos da sísmica. Através disto é possível propor um algoritmo efetivo, com potencial para reduzir consideravelmente o volume da informação a priori , necessária durante a preparação dos dados para a solução do problema de inversão da forma do sinal, e, também, no processamento de dados reais. O algoritmo está baseado na análise de componentes multivalorados e permite determinar a quantidade e estrutura da informação a priori , necessária para a solução do problema de decomposição. O algoritmo é realizado em duas etapas. Na primeira, através da construção da solução do problema e utilizando uma informação pseudo a priori , é garantida a unicidade e estabilidade da solução. Na segunda etapa, determina-se a quantidade mínima de informação disponível a priori permitindo, assim, obter a solução verdadeira do problema.
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05/07/2013

Analysis of time domain mCSEM in the presence of resistive layers.
Modeling of mCSEM data is usually done in the frequency domain, from its theoretical formulation to the analysis of the results. However, the time domain approach is, in principle, capable of providing equivalent information about the geo-electric structure of the subsurface and has the advantage of recording only the secondary fields, so the signal is not dominated by the primary field. In this work, we model frequency domain mCSEM data in 1-D environments, thenwe perform the discrete Fourier transform to obtain time domain results. We simulated marine geological environments with and without the resistive layer that represents the hydrocarbon reservoir. We verified that, in almost all model configurations, the time domain data are significantly different when calculated for models withand without hydrocarbons. We calculated the results considering variations in the position of the receivers and in the sea depth. We observed the influence of the airwave, even at large sea depths, and although a simple separation of this influence on data is not possible, the time domain results allowed us to do a qualitative analysis of its effects on the survey.
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05/07/2013

Utilização de imagens aerogamaespectrométricas, Landsat 7 ETM+ and aeromagnéticas no estudo da arquitetura crustal da porção central do Domínio da Zona Transversal, Província Borborema, NE do Brasil.
Na poção central do Domínio da Zona Transversal (Província Borborema, Nordeste do Brasil), foram desenvolvidos estudos de cartografia geológica em campo e interpretação de produtos aerogamaespectrométricos, aeromagnéticos e imagens de satélite (Landsat 7 ETM+), no intuito de avaliar a importância (em especial,
a continuidade em profundidade) de zonas de cisalhamento, candidatas a representarem suturas e limites de terrenos. A análise conjunta desses produtos permitiu ressaltar a existência de três estruturas de maior profundidade, as quais representam limites de blocos crustais, dentre elas as zonas de cisalhamento Serra do Caboclo
e Congo-Cruzeiro do Nordeste. Uma anomalia profunda, localizada entre aquelas duas estruturas, pode representar a continuidade de uma delas, horizontalmente deslocada, ou uma terceira zona, não aflorante mas a ela(s) conectada. A interpretação favorecida propõe que este setor da Zona Transversal seria formado por zonas de cisalhamento com direção¸ao nordeste-sudoeste, mais profundas (topos das anomalias atingindo 6 a 16 km de profundidade), seccionado por estruturas mais rasas (topos das anomalias atingindo no máximo 2 a 6 km de profundidade), com direção este-oeste. Neste contexto, ressalta a importância e continuidade em profundidade da zona de cisalhamento Serra do Caboclo, inferida como a sutura entre os terrenos Pianco-Alto Brígida e Alto Pajeu, em conformidade com os dados geológicos de campo.
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05/07/2013

Amplitudes e Padrões de Polarização do Espalhamento de Pulsos em Meios Anisotrópicos.
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 seguida, este 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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05/07/2013

Análise dos métodos de diferenças finitas e expansão rápida na migração reversa no tempo
A migração reversa no tempo é considerada o método mais preciso de se fazer migração de dados sísmicos. Entretanto, sua principal restrição é alta demanda computacional requerida por esse método. Portanto, métodos numéricos que aceleram a extrapolação do campo de ondas são particularmente importantes. Nesta dissertação, fazemos um estudo da utilização dos métodos numéricos de diferenças finitas e expansão rápida na migração reversa no tempo. Discutimos também, as condições de estabilidade e dispersão numérica do método de diferenças finitas e fazemos uma análise das expansões de Taylor e Chebyshev para a função cosseno, uma vez que esta função aparece na solução analítica da equação da onda no domínio do tempo. Neste trabalho, demonstramos que a partir do método de expansão rápida aplicado na solução analítica da equação da onda é possível obter a solução da equação da onda que utiliza aproximações de diferenças finitas de qualquer ordem no tempo. Além disso, mostramos que a grande vantagem do método de expansão rápida é que ele permite realizar a extrapolação do campo de ondas usando um intervalo de amostragem temporal maior do que o utilizado pelo método de diferenças finitas na migração reversa no tempo. Para avaliarmos o desempenho dos métodos numéricos utilizamos os dados de afastamento nulo do modelo-1 SEG/EAGE, cuja frequência máxima é de 45 Hz e com intervalo de amostragem temporal de 8 ms. Usando o método de diferenças finitas conseguimos imagear com boa precisão os dados reamostrados para 2 ms e 4 ms. Já com o método de expansão rápida foi possível realizarmos a migração dos dados originais, com uma redução significativa no tempo de processamento. Também aplicamos esses métodos numéricos num dado simples a fim de observarmos o efeito da dispersão numérica e testamos com sucesso o método de expansão rápida na migração reversa no tempo de famílias de tiro comum.
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