O método eletromagnético marinho de fonte controlada, utilizado há mais de 20 anos na indústria do petróleo, seja na redução do risco exploratório ou, mais recentemente, no monitoramento de reservatórios, é conhecido pela sua capacidade de identificar rochas
resistivas presentes em subsuperfície. Trata-se, no entanto, por depender da difusão dos campos eletromagnéticos em meios condutivos, de um método com resolução relativamente baixa, característica essa que é alvo de intensa pesquisa, no sentido de se buscarem estratégias que possam melhorar a qualidade dos modelos de resistividade obtidos por meio das inversões dos dados adquiridos no âmbito da sua utilização. Nesse contexto, propomos uma metodologia para realização da inversão guiada por imagem, fundamentada no uso dos tensores de difusão extraídos de modelos que contenham informação estrutural representativa da região objeto da investigação. Além disso, estabelecemos as bases para o cálculo do gradiente, em relação à condutividade do meio, da função objetivo definida a partir do desajuste entre os dados observados e modelados, necessário para a realização de qualquer inversão. Os resultados alcançados foram bastante positivos, mesmo nas inversões sem informação a priori. Com a inversão guiada, por sua vez, obtivemos modelos de qualidade ainda maior, coerentes com as imagens utilizadas durante os experimentos realizados.

Nesse trabalho, propomos uma metodologia direta para a estimativa do parâmetro de espessura elástica e da profundidade crustal a partir da correlação de dados gravimétrico observado e modelado. Abordamos duas seções de pesquisa relacionadas à geofísica e geologia, utilizando dados gravimétricos para investigar a influência da profundidade crustal em estruturas tectônicas e deformações na região da Bacia sedimentar de Barreirinhas, no Nordeste do Brasil. Em uma primeira parte, utilizamos quatro modelos globais de profundidade crustal para a modelagem direta dos dados gravimétricos. Através de prismas justapostos, a separação regional-residual permitiu analisar diferentes estruturas tectônicas com base no distúrbio residual Bouguer. Observou-se que as seções mais acentuadas nos mapas residuais eram influenciadas pela Moho, especialmente em áreas com falhas geológicas e ambientes de transição entre continente e oceano. Ficou evidente que a utilização e combinação de diferentes modelos crustais é necessária para uma interpretação mais eficiente. Posteriormente, apresentamos a abordagem para calcular a espessura elástica e a profundidade de deformação crustal, correlacionando os distúrbios isostáticos preditos e observados. O algoritmo envolveu cálculos diretos de deformação crustal a partir de uma topografia arbitrária e a estimativa de parâmetros importantes por meio de cálculo estatística direto. As pesquisas foram aplicadas na região da Bacia de Barreirinhas, conhecida pela presença de falhas geológicas e estruturas tectônicas, o que torna a interpretação geofísica desafiadora. Os resultados obtidos foram concordantes com estudos anteriores e metodologias implementadas, contribuindo para o avanço do conhecimento geológico e geofísico da região em questão.

Neste trabalho é feito um programa de modelagem 3D de dipolos magnéticos simulando um levantamento eletromagnético com o equipamento EM-34. O EM-34 consiste de duas bobinas que são deslocadas ao longo do perfil, mantendo um distanciamento constante entre elas para uma dada frequência. A modelagem 3D é formulada em termos da separação entre campos primário e secundário, tratando a fonte como um dipolo magnético. Foi utilizado o método numérico de elementos finitos de arestas, que consiste em dividir o domínio da solução em um número finito de subdomínios, chamados de elementos, sendo o conjunto deles denominado de malha. A partir das informações obtidas de cada elemento é construída uma solução aproximada da equação diferencial que descreve o campo magnético. A modalidade do método de elementos finitos utilizado neste trabalho é a de arestas, na qual a variável do problema é a componente do campo buscado no centro e na direção de cada aresta da malha. A fonte dipolar que entra na equação diferencial é calculada no meio 1D subjacente. Nesse trabalho é apresentado um teste de validação do programa 3D e são feitos testes em com um modelo de um corpo alvo presente em um meio estratificado em diferentes posições em relação à linha do levantamento, onde o resultado do campo obtido pela modelagem 3D será utilizado para calcular a condutividade aparente do meio.

Nesta dissertação, mostra-se que a diferenciação automática pode ser um método alternativo para validar a derivação do gradiente da função objetivo na inversão da forma de onda completa. A derivação do gradiente da função objetivo da inversão da forma de onda usa, tradicionalmente, o método dos estados adjunto. Essa abordagem precisa ser deduzida, implementada e validada sob supervisão humana para cada problema especı́fico. Isso pode ser dispendioso quando o problema direto envolve alta complexidade computacional e é uma fonte de erro comum na implementação da inversão do campo de onda. Desta forma, a diferenciação automática pode ser uma técnica atraente implementação da inversão, ou pelo menos para validação do cálculo do gradiente pelo método de estados adjuntos. Neste trabalho, deriva-se o gradiente da função objetivo de quadrados mı́nimos para inversão do registro do campo de onda acústico escalar utilizando os métodos dos estados adjuntos e diferenciação automática. Essas abordagens são validadas em modelos sintéticos e os resultados mostram que a diferenciação automática produz gradiente semelhante ao gradiente obtido pelo método dos estados adjunto, porém mostrando diferenças no custo computacional e na demanda de armazenamento. Além disso, destaca-se que as camadas de absorção precisam ser considerada durante o cálculo do gradiente usando a diferenciação automática. A execução serial da implementação do gradiente por diferenciação automática apresentou um custo computacional, aproximadamente, duas vezes e meia maior em relação ao custo requerido pelo método dos estados adjunto. O requerimento de memória para calcular o gradiente da função objetivo por diferenciação automática exigiu duas ordens de magnitude a mais do que a exigida pelo método dos estados adjunto.

Medições de tempo de trânsito da onda de cisalhamento ou vagarosidade fornecem informações valiosas sobre reservas de hidrocarbonetos e são essenciais para melhorar a compreensão petrofísica de formações geológicas subterrâneas. Exceto para testes de laboratório, a disponibilidade de dados de ondas S de pers de poços e em escalas sísmicas é relativamente limitada. Portanto, novos métodos para obter indiretamente esse valor são cruciais. Uma solução para esse desao envolve o uso de aprendizado de máquina e "Deep learning", bem como modelos empíricos e inovação. Além disso, agrupar conjuntos de dados de pers de poço em grupos semelhantes, como aqueles com a mesma litologia, facilita a visualização de correlações que podem não ser imediatamente evidentes sem esse agrupamento; um método para fazer isso é por meio da clusterização, uma técnica de aprendizado de máquina não supervisionada. Combinando-o com métodos de regressão supervisionados, desenvolveu-se um algoritmo com um método semi-supervisionado que junta a clusterização com diferentes tipos de regressores para prever os valores de (DT S) em função de outros pers tais como: profundidade, sônico, porosidade neutrônica (φ) e densidade aparente (ρ), demonstrando que a aplicação de métodos de regressão a um conjunto agrupado de dados resulta em uma melhoria em relação aos que não são. A base de dados foi fornecida pelo campo Viking-Grab na Noruega e pelo campo Cambo no Reino Unido. Para validar os resultados, os valores previstos são comparados com os obtidos pela metodologia de regressão tradicional. Foram utilizados dois métodos de regressão linear (Least Squares (LSR) e Support Vector Regression (SRV) (com kernel linear) e dois não lineares (Support Vector Regression (SVR) com kernel "Radial basis function"(RBF) e Multi Perceptron-Layer ( MLP)). A aplicação da metodologia proposta mostrou melhoria consistente nos resultados, onde as medições realizadas pelo novo método proposto mostraram melhorias  ignicativas para a previsão de registros de ondas S, não apenas em poços da mesma região de treinamento, mas também em poços fora da área de estudo.

Este trabalho teve como objetivo a geração de modelos de velocidades de ondas P em profundidade para a aplicação dos mesmos em métodos de inversão mais sofisticados como a Inversão da Onda Completa (FWI), e na aplicação de técnicas de migração sísmica pré-empilhamento. A construção desses modelos de velocidade ocorre por um esquema que visa a diminuição do tempo computacional do processo de inversão, usando a aproximação de tempo de trânsito por Superfície de Difração Comum com Afastamento Finito (SDC-AF) que é função de 4 atributos cinemáticos do campo de onda ao invés da aproximação por Superfície de Reflexão Comum com Afastamento Finito (SRC-AF), que depende de cinco parâmetros, esses parâmetros são determinados do dado pré-empilhado. Buscou-se analisar o semblance e outras medidas de coerências, a fim de testar a influência das mesmas nas buscas dos parâmetros ótimos para a construção de um modelo de velocidade coerente com o dado. A fim de alcançar os objetivos propostos foram realizados três testes em modelos sintéticos com nível de complexidade crescente, desde o modelo mais simples, até o modelo com falhas, mergulhos conflitantes e cunha, simulando armadilhas estruturais e estratigráficas. Foram testados dois algorítimos diferentes e outras medidas de coerência além do semblance de segunda ordem convencional no processo de inversão proposto nesta tese. Pôde-se verificar o método de inversão pela aproximação de tempo de trânsito SDC-AF usando a medida de coerência semblance de quarta ordem modificada obteve uma melhor estimativa das velocidades em algumas situações específicas no processo de inversão em relação as outras medidas de coerência testadas. Mesmo para modelos de maior complexidade o método proposto possibilitou o imageamento satisfatório das estruturas. Isso mostra que o método é robusto e pode ser utilizado para uma variedade de modelos geológicos.

O método dos elementos espectrais permite o cálculo numérico da propagação de ondas
em modelos muito complexos. Ele pode representar com precisão as condições de contorno,
relevo do fundo do oceano e topografia. Esta dissertação investiga alguns aspectos da
modelagem da propagação de ondas acústicas com método dos elementos espectrais no
contexto da exploração sísmica. Por meio de experimentos numéricos, avaliamos a precisão
do método dos elementos espectrais para simular a propagação de ondas para aplicação
sísmica e seus custos computacionais com o objetivo de avaliar a adequação do método dos
elementos espectrais para modelagem sísmica, imageamento e inversão. A complexidade
computacional do método dos elementos espectrais escala muito desfavoravelmente em
comparação com os métodos tradicionais de diferenças finitas. No entanto, para a geração de
conjuntos de dados sintéticos precisos em modelos muito complexos e para a representação
do relevo do fundo oceânico em nós ou aquisições OBC na FWI de banda de baixa
frequência, pode ser um método competitivo.

O presente trabalho constou da inversão de velocidades de dados sísmicos sintéticos que simulam um modelo de duas camadas planas e paralelas no qual uma camada de folhelho selante está acamada sobre outra que abriga uma matriz mineral de arenito oceânico de quartzo que contém propriedades semelhantes a um reservatório de óleo e água. Em um primeiro momento, calculou-se a densidade do reservatório e as velocidades das ondas P e S em função da porosidade da matriz mineral e da saturação devida a presença dos fluidos. Em um segundo momento calculou-se o tempo de trânsito e os coeficientes de reflexão e transmissão da onda P em caso de incidência oblíqua. Os resultados obtidos desta maneira compoem o chamado problema direto e são denominados dados observados, que foram comparados com os dados obtidos pela inversão para analizar a eficiência do método. O início da inversão constou da inversão do tempo de trânsito e coeficiente de reflexão da onda P com objetivo de obter os dados calculados e através do cálculo da diferença entre o dado calculado e o dado observado obteve-se o valor do erro. Neste sentido, foram realizados testes quanto à composição da função objetivo envolvendo o tempo de reflexão e coeficiente de transmissão, envolvendo diferentes valores de ângulos dos coeficientes de reflexão na inversão. Além disso, foram desenvolvidas análises referentes à performance do algoritmo de inversão, elaborado a partir de uma implementação do Algoritmo Genético, e foi avaliado como erros na estimativa de alguns dos parâmetros da camada selante assumidos como conhecidos influencia no desempenho da inversão. O objetivo central deste trabalho é realizar aplicação prática do método sísmico à exploração de hidrocarbonetos, utilizando metodologia de inversão por algorítmos genéticos, para que esta recente metodologia possa fornecer informações mais precisas para interpretação geológica e possam promover melhores condições quanto a indicação de uma possível perfuração com sucesso.

O presente trabalho tem como objetivo demonstrar a aplicabilidade de métodos de aprendizagem de máquina e aprendizagem profunda (usando redes neurais convolucionais) em comparação com a regressão múltipla por mínimos quadrados para a estimativa do perfil de densidade tendo como entrada os perfis de Raio Gama, Porosidade Neutrônica e Velocidade de onda P. Foram utilizados dados provenientes dos campos de Norne e Teapot Dome para mostrar a viabilidade de cada método em relação a previsões. A partir dos resultados obtidos foi observada uma importante vantagem da aprendizagem de máquina e aprendizagem profunda em comparação com técnicas mais tradicionais. Em relação a vantagem da aprendizagem de máquina, os resultados da CNN-1D mostraramse superiores tanto para todos poços cegos em pelo menos 10 % em relação a método de regressão múltipla.

Apresentamos um método iterativo para delinear a superfície suave do relevo do embasamento empregando perfis gravimétricos. Propomos produzir soluções estáveis a partir de uma técnica que aplica a extensão do método de Bott e o funcional regularizador de Tikhonov de primeira ordem. O modelo interpretativo utilizado é composto por um conjunto de prismas verticais bidimensionais justapostos, cujos parâmetros a serem estimados são as espessuras dos prismas. Cada sistema linear do processo iterativo produz uma matriz tridiagonal de coeficientes. Diante disso, produzimos a solução do sistema através do algoritmo da matriz tridiagonal. As variáveis livres do procedimento proposto são responsáveis por otimizar a convergência do presente processo iterativo e produzir estimativas estáveis. Portanto, apresentamos um procedimento para eleger tais variáveis livres. Aplicamos a metodologia proposta a dados gravimétricos sintéticos contaminados com ruído pseudoaleatório Gaussiano de média nula e desvio padrão de 0,1 mGal a ambientes simulados de bacias sedimentares bidimensionais. Os resultados mostraram-se similares às soluções estabilizadas pela extensão do método de Bott. O método foi também aplicado a três conjuntos de dados reais das regiões da Turquia Ocidental e do Sudeste do Brasil, produzindo interpretações gravimétricas sobre a superfície da topografia do embasamento concordantes com as informações geológicas, cujas profundidades máximas são 1,52 km para o graben Gediz (Turquia Ocidental); 2,11 km para o graben do Büyük Menderes (Turquia Ocidental) e 911 m para Bacia de Taubaté (Sudeste do Brasil).

A modelagem do convencional das soluções das equações de Maxwell no domínio da frequência é computacionalmente custosa por ser calculada para cada frequência de maneira independente e por apresentar erros de arredondamento devido as matrizes envolvidas na modelagem serem grandes e esparsas. Utilizando o Método da Decomposição Espectral de Lanczos (SLDM), essa modelagem não precisa ser refeita para cada frequência e os erros de arredondamento podem ser reduzidos já que as matrizes utilizadas na modelagem podem ser muito menores que as matrizes originais do problema abordado. Assim, o SLDM pode ser uma abordagem alternativa para a modelagem de campos em regime de difusão, como é o caso do método Magnetotelúrico - MT. Neste trabalho, o critério de convergência do SLDM foi analisado numericamente e, com base nos resultados obtidos, um número ótimo para a convergência deste método foi determinado. Para selecionar este número, o SLDM foi utilizado para modelar a resposta do Método MT a um modelo 2D contendo um prisma condutivo. Os resultados obtidos são apresentados em termos do campo magnético e são numericamente comparados com estimativas oriundas da modelagem convencional. O erro quadrático médio foi utilizado nessa comparação. 

O well-tie tem grande importância para a interpretação sísmica na indústria de óleo & gás, visto que este ajuda no ajuste de fase dos dados sísmicos, na identificação de marcadores estratigráficos na sísmica e no poço, na verificação da amplitude em função do offset na sísmica (AVO) e na extração da wavelet sísmica como o caso das técnicas de estimativa da wavelet. Neste trabalho, duas técnicas para estimar a wavelet foram utilizadas: a minimização de mínimos quadrados com regularização quadrática de ordem zero (Norma L2) e a de convolução sparse-spike (Regularização da Norma L1). Tais técnicas serviram para comparar qual delas resultava em um well-tie melhor. Ademais, um dos problemas que podem ser encontrados para o well-tie é o desmoronamento de regiões no poço durante a perfuração e sondagem do mesmo. Esse problema implica em um perfil de densidade errôneo. No entanto, podem-se aplicar algumas técnicas de correção do perfil de densidade como a teoria do fator geométrico, que busca compensar os valores de densidade nas regiões desmoroadas do poço, já para o caso em que existem trechos sem dado no perfil de densidade, é possível construir um perfil de densidade utilizando uma relação empírica, que calcula o perfil de densidade através do perfil de velocidade da onda P, ou trabalhar com Redes Neurais Artificiais (ANN em inglês) para gerar o perfil de densidade utilizando informações de perfis de densidade de várias regiões do mundo. O objetivo deste trabalho, portanto, é analisar a influência das estimativas da wavelet (Normas L1 e L2), da utilização da relação empírica e da ANN para construir o perfil de densidade, e da aplicação da correção do perfil de densidade da teoria do fator geométrico no well-tie. Os resultados e análises realizados foram aplicadas no conjunto de dados do campo Viking Graben, no Mar do Norte.

A densidade aparente é um parâmetro petrofísico importante na exploração de hidrocarbonetos, na geologia e vários outros campos dentro da geofísica. Este atributo é útil em estudos composicionais, litológicos e estratigráficos. Além disso, as informações de densidade são utilizadas na análise do AVO, no procedimento de amarração poço-sísmica e em outras aplicações. É uma ferramenta valiosa e importante, que pode ser medida e determinada de diferentes maneiras, dependendo da escala de análise. Devido à ausência de medição de densidade na escala sísmica, é necessário encontrar um modelo matemático que permita sua visualização a partir de outros parâmetros sísmicos (por exemplo, velocidades P e S). Geralmente, na escala do poço, a disponibilidade de vários parâmetros petrofísicos (densidade, raios gama, porosidade, densidade, velocidades sísmicas, etc.) é mais notável. Desta forma, é típico desenvolver um modelo matemático empírico para densidade ou outros modelos petrofísicos. Assim, é nesta escala que a maioria dos modelos matemáticos
empíricos são testados e comprovados. Este trabalho usa métodos de solução de sistemas lineares (mínimos quadrados) e não lineares (método de Levenberg-Marquardt) para determinar a densidade aparente de outros poços petrofísicos. De forma complementar, comparações e análises de validade dos modelos empíricos de densidade também foram realizadas do ponto de vista matemático, geofísico, geológico, geocronológico e tectônico. Também, pela primeira vez, realizamos a validade destes modelos matemáticos em dados de poços de campos petrolíferos em várias regiões do planeta, diferente da região no qual os modelos foram gerados. A implementação dos resultados deste estudo permite a correção de registros problemáticos, limpando e ajustando com base na interferência sonora e dados errôneos medidos no poço, reprodução de registros de densidade com margem de erro aceitável para garantir a qualidade e validade dos estudos feitos diretamente. no poço a partir da avaliação das informações neles obtidas. Os resultados do estudo mostram = que é impossível determinar um valor estável para os parâmetros (seja no modelo linear ou não linear) que podem ser aplicados em poços em qualquer parte do planeta. O valor dos parâmetros é afetado por diferentes fatores que mudam de acordo com o conteúdo da rocha e as condições que afetam a área de estudo. No entanto, é possível determinar valores para uma zona de estudo específica com uma margem de erro de < 1% (erro quadrático médio).

Os processos físicos de mesoescala Plataforma Continental Amazônica (PCA) e Oceano Atlântico Equatorial Oeste foram analisados com foco na influência da variabilidade da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). Estudos anteriores eram baseados na formação, magnitude de velocidade e transporte de volume da Corrente Norte do Brasil (CNB), retroflexão e vórtices. Entretanto, em condições geostróficas com força de Coriolis reduzida, a ZCIT assume um importante papel no regime das correntes superficiais e na variabilidade espacial da CNB e de fenômenos como a retroflexão e vórtices. O objetivo da tese é identificar de que forma a sazonalidade da ZCIT pode alterar o campo residual em superfície e, consequentemente, produzir variações espaciais nos processos físicos de mesoescala na PCA e Oceano Atlântico Equatorial Oeste. O estudo faz parte do Projeto Costa Norte (Desenvolvimento de metodologia para o entendimento dos processos costeiros e definição da vulnerabilidade de manguezais das bacias do ParáMaranhão e Foz do Amazonas). O presente estudo apresenta metodologia amostral inédita para a PCA, com lançamentos mensais ao longo de um ano, diferentemente de outras metodologias com lançamentos pontuais e não periódicos. Aquisição dos dados lagrangeanos ocorreu por meio de lançamento de três tipos de derivadores de superfície. Para determinar a quantidade de energia transferida da variabilidade da ZCIT para o oceano, foram calculados os espectros rotacionais cruzados, entre a velocidade dos derivadores e a velocidade do vento oriundo reanálise. Além disso, também foram estimados os espectros rotacionais de coerência quadrática, admitância (ou leeway) e ângulo de fase. De acordo com os resultados, todos os derivadores apresentaram maior energia espectral na componente horária. Isto ocorre devido à natureza anticiclônica (para o hemisfério norte) dos processos físicos na área de estudo. Baixas frequências apresentam maior energia espectral, contudo, em regiões rasas da PCA, ocorre aumento de energia no período fixo de maré diurna (~ 24h) em altas frequências. Variações com período maior que dois dias (0,02 cph) forçadas pelo regime de vento podem alterar o campo residual de correntes superficiais e produzir transportes resultantes diferentes das médias temporais e espaciais. A correlação complexa entre séries temporais de velocidade dos três derivadores e a velocidade do vento indica que aproximadamente 40% da energia do vento é dissipada nos primeiros 20 m de coluna d’água no oceano. O primeiro metro de coluna d’água do Oceano Atlântico Equatorial Oeste recebe aproximadamente 7% da energia transferida da atmosfera por meio do regime da ZCIT.

Seismic redatuming is a technique that aims at simulating seismic data as if acquired at a different depth level (the datum) than the actual acquisition surface. Its purpose is to reduce difficulties in seismic processing that arise because of irregular source-receiver sampling, surface topography, or near-surface velocity perturbations. Traditional redatuming methods are based on the reciprocity theorems, which theoretically require a closed surface surrounding the redatumed sources and receivers. In contrast, Marchenko redatuming, based on the iterative solution of the Marchenko equations, only needs the reflection data from a one-sided acquisition geometry and a smooth background velocity model. In this Master’s theses, we independently implement and test Marchenko redatuming in two dimensions. We discuss the implementational details of the method and show its advantages and disadvantages by means of a simple synthetic example. We analyze the action of Marchenko redatuming on individual events to demonstrate how the mathematical formulation relates to the actual numerical construction of the focusing functions and redatumed Green’s functions. Our analysis allows us to propose an automatic amplitude correction by means of a scale factor that helps to produce reliable amplitudes of the redatumed Green’s functions, in this way avoiding the need for normalization conventionally done in the literature. Our numerical experiments demonstrate that the new scaling recovers amplitudes with a very small relative error.

O presente trabalho apresenta resultados do método de Radar de Penetração do solo - Ground Penetration Radar (GPR) - utilizado para avaliar e identicar com mais clareza potenciais estruturas enterradas no município de Porto Velho - RO, no pátio da Estrada de Ferro Madeira-Mamoré (EFMM), com o intuito de evitar danos ao patrimônio arqueológico e possível integração de algumas dessas estruturas no plano de revitalização do Pátio da EFMM. Neste estudo, 3 tipos de anomalias foram encontradas e classicadas: anomalias possivelmente associadas a trilhos de ferrovia, que apresentam forte reexão hiperbólica; anomalias associadas a estruturas, caracterizadas pela presença de reetores lineares bem denidos e com alta amplitude de reexão; e anomalias pontuais. Do total de anomalias identicadas, 31 foram averiguadas através de escavações controladas para comprovar o tipo de estrutura associada; neste trabalho foram abordadas apenas 12 anomalias, que foram classicadas de acordo com a importância do resultado que a escavação obteve.

Em um estuário de hipermaré há amplificação dos processos físicos, como estratificação,
circulação, transporte e mistura, e o grau de intensidade e/ou a reversão destes irá variar de
acordo com as características do ambiente (descarga hídrica, geomorfologia e topografia). Na
região costeira amazônica, a descrição de um sistema de hipermaré e sua correlação com os
processos hidro-sedimentares ainda não foi abordado. Por isso, este trabalho tem o objetivo de
avaliar se há influência da hipermaré sobre os processos físicos que condicionam a circulação
estuarina, mistura e o transporte de massa em diferentes escalas temporais. Para isso, o
estuário do rio Turiaçu (ERT) foi setorizado em baixo estuário, médio estuário e alto estuário
e foram realizadas amostragens hidrológicas (maré, corrente, salinidade e material em
suspensão) em períodos trimestrais de 2017 a 2018 (períodos seco, chuvoso e transicional), ao
longo de um ciclo de maré (13 h), durante os períodos de quadratura e sizígia. Os dados foram
tratados seguindo rotinas computacionais e análises estatísticas espaciais e temporais. Como
resultados, verificou-se a ação da hipermaré (~7,36 m) no baixo estuário e de micromaré no
alto estuário (~10 cm), com defasagem longitudinal de aproximadamente ~6,5 h. O ERT
apresenta hiperturbidez (> 10 g.l-1), com variabilidade espacial. Ambos são influenciados pela
maré e secundariamente pela descarga fluvial. A hipermaré, estatisticamente, influencia em
todas as propriedades (p < 0,05), desde o baixo ao alto estuário durante o período de alta e
baixa descarga. A ação das correntes de maré é responsável pelo retrabalhamento dos
depósitos sedimentares no baixo estuário e consequentemente estes depósitos são a fonte de
sedimento de ~95% do Material particulado em suspensão do sistema. A redução do nível de
base no período de baixa aumenta a intrusão da maré e a dispersão da turbidez até o alto
estuário. Assim, quanto maior amplitude da maré maior a turbidez e, consequentemente a
intrusão salina. A hipermaré também condiciona a migração da zona de máxima turbidez à
montante no período de baixa descarga, já que no período oposto está restrito ao baixo
estuário. O estuário do rio Turiaçu se insere como um sistema estuarino dominado por
hipermaré na ZCA, em um cenário global, e o conhecimento de seus processos físicos indica
o seu grau de vulnerabilidade decorrente do aprisionamento de massa e volume a montante.

O presente trabalho tem como foco analisar a propagação da onda de maré em um Sistema Costeiro Amazônico de Hipermaré (Sistema Costeiro de Sucuriju - SCS), objetivando compreender o comportamento da onda ao longo da extensão longitudinal do estuário e a formação e ocorrência da Pororoca (Tidal Bore). O estuário localiza-se no extremo norte do estado do Amapá (Norte do Brasil) a aproximadamente 75 km de distancia da foz do rio amazonas (na região do Cabo Norte). Possui aproximadamente 24 km de extensão longitudinal e 1,0 a 1,5 km de distância entre as margens na foz. A vila de sucuriju se localiza Reserva Biológica (REBIO) do lago Piratuba, entre os paralelos de 1°40'47.84"N-49°56'19.67"W a 1°40'32.41"N-49°55'50.39"W, a 220 km de Macapá. A aquisição de dados foi subdividida em duas séries temporais, referentes à série temporal longa (maré) e série temporal curta (maré + corrente + batimetria). Para a série temporal longo os dados foram coletados em 3 pontos diferentes (p1 ao p3) do ambiente costeiro, onde os equipamentos permaneceram fundeados por 123 dias contínuos entre Agosto e Novembro de 2018. Os pontos foram distribuídos ao longo do ambiente, sendo o p1 localizado na porção costeira do SCS, a 30 km de distância da foz do Estuário do Rio Sucuriju (ERS) e os pontos p2 e p3, localizados na foz e na montante (a aproximadamente 20 km de distância do p2) do ERS, respectivamente. Para a série temporal curta, os pontos foram distribuídos ao longo do estuário (s1 e s2), onde a amostragem foi realizada nos períodos chuvoso e seco de 2019, respectivamente. A coleta de dados hidrodinâmicos ocorreu em marés de sizígia e quadratura, ao longo de 13 horas. Através dos registros de maré coletados na série longa, foi realizada a análise harmônica, identificando as principais componentes harmônicas da região. A distorção não linear foi calculada através da razão de distorção entre a M2 e seus respectivos sobreharmônicos. A assimetria foi estimada através da diferença de fase entre a M2 e M4 e do cálculo do parâmetro 𝛾, comparando as medidas de oscilação de nível com as variações na largura do canal. A pororoca teve sua velocidade de propagação estimada através do cálculo do salto hidráulico e foi classificada de acordo com seu formato e o número adimensional de Froude. A análise harmônica indicou a redução da amplitude dos harmônicos a medida que a maré propaga-se estuário adentro, com exceção da MM e MSF (constantes de longo período). As análises de assimetria apresentaram dominância de maré enchente nos pontos p1 e p2, indicando velocidades de corrente maiores durante a subida da maré. O ERS apresenta características de um estuário em forma de funil (funel-shaped estuary), com a distância entre as margens aumentando exponencialmente a medida que se distancia da montante em direção a foz. As velocidades de salto hidráulico da pororoca foram estimadas em 4,46 m s-1 e 0.59 m s-1 para a foz e montante do estuário, respectivamente A pororoca foi classificada como weak breaking bore (fracamente quebrada) na foz do estuário e undular tidal bore (frente ondulada) na montante, apresentando ondas secundárias (whelps) bem definidas nessa região. O ERS foi classificado como hiposíncrono e com intensa dominância de mará enchente, principalmente nos pontos p2 e p1. Na parte interna do sistema há oscilações de caráter não identificável na análise harmônica, podendo está relacionada a
variações de longo período, além de ser responsável por fornecer assimetria a essa região.

Neste trabalho serão apresentados estudos de modelagem direta e inversa 3D de dados
do método eletromagnético de fonte controlada (CSEM), incluindo efeitos de polarização
induzida. Estes serão gerados por uma fonte de campo que consiste de um dipolo elétrico
horizontal. Na primeira parte desta tese, foi feita a comparação entre as metodologias
nodal e vetorial de Elementos Finitos para a modelagem direta do método CSEM, onde
foi constatado que a abordagem vetorial é a mais eficiente com relação a custo computacional,
ao serem utilizados malhas não estruturadas e métodos diretos para a solução
de sistemas lineares. Em seguida, foi feita a inversão 3D de dados CSEM, marinho e
terrestre, para a obtenção de modelos de resistividades e cargabilidades da subsuperfície
em ambientes 3D, utilizando o modelo de resistividade de Cole-Cole para simular o efeito
dispersivo da resistividade. Os primeiros resultados apresentados foram para o método
CSEM marinho, sem efeito de polarização nos dados e em seguida com a inclusão do
efeito, onde foram recuperados modelos de cargabilidade, além da resistividade. Para
isto, foi criado um programa com o método de Gauss-Newton, para problemas não lineares,
com a estratégia de Marquardt. Para contornar a não unicidade das soluções obtidas
com o problema inverso, foi utilizado o vínculo de suavidade global (SG) nos resultados
de inversão apresentados.
 

O trabalho propõe a análise da hidrodinâmica do setor norte da zona costeira brasileira
(ZCNB) a partir da utilização de modelagem numérica hidrodinâmica de simulação.
Assim, analisar as potencialidades e limitações de diversas técnicas utilizadas na
implementação dos modelos aqui propostos. Com aproximadamente 1000 km, a
ZCNB abriga diversos ambientes costeiros que ocorrem entre o Cabo Orange e o rio
Parnaíba, alguns recordes mundiais como a maior faixa de manguezais contínuos do
planeta e o maior rio do mundo em comprimento e descarga, e outros com sua
importância socioeconômica local. A modelagem numérica de simulação se apresenta
como ferramenta viável ao estudo integrado das hidrodinâmicas estuarina e
oceanográfica da ZCNB para avaliar o comportamento natural do ambiente bem como
gerenciar atividades antrópicas a partir de prognóstico e planejamento de ações
mitigatórias. Para alcançar os objetivos propostos, 3 modelos foram aplicados ZCNB:
o primeiro abrangendo o delta do rio Amazonas, o estuário do rio Pará e parte do
Salgado Paraense; o segundo cobrindo toda a ZCNB do Cabo Orange ao rio Parnaíba
e; o terceiro englobando apenas o sistema estuarino dos rios Mojuim e Mocajuba em
alto resolução de grid. Além da comparação dos padrões hidrodinâmicos simulados
segundo diferentes metodologias de configuração, foi proposta a avaliação de dados
de alta resolução de LIDAR para estudo de trocas de massa com as planícies de
inundação e sua aplicabilidade a ZCNB. Os resultados identificaram a necessidade
de dados de alta resolução para o estudo das planícies de inundação bem como a
potencialidade de diferentes métodos segundo as características dos ambientes a que
se propões estudar. Modelos para estudo integrado em alta resolução, apesar de
reproduzirem a hidrodinâmica local, necessitam de grande esforço computacional, por
outro lado, modelos aplicados individualmente a cada ambiente conseguem reproduzir
a hidrodinâmica com baixo custo computacional, pois a maré e a topografia foram
identificadas como as principais forçantes para que os modelos numéricos de
simulações hidrodinâmicos respondam de forma satisfatória na ZCNB.

Este trabalho tem como foco verificar se há variação sazonal de parâmetros oceanográficos na
Plataforma Continental Amazônica (porção interna – isóbata de 30 m), na zona de influência
direta do sistema estuarino do rio Pará e adjacente à faixa contínua de manguezais da costa
Pará-Maranhão. A literatura dispõe de poucos trabalhos que investigam influência do rio Pará
sobre a porção oriental da Plataforma Amazônica. Desta forma, análises espaciais e temporais
de dados físico-químicos coletados no âmbito do projeto Costa Norte são apresentados no
presente trabalho. Coletas de dados hidrográficos foram realizadas em nove campanhas
oceanográficas na área da Plataforma entre abril de 2018 e fevereiro de 2019, de modo a
abranger a variabilidade temporal da região: período de alta descarga, transicional e de baixa
descarga fluvial. Os principais resultados apontam a variabilidade sazonal dos parâmetros
como o fator determinante na dinâmica dos processos ocorrentes nessa extensão da
Plataforma. A salinidade foi o parâmetro que obteve as mais significativas variações dentre os
períodos analisados, figurando como o melhor indicativo da pluma estuarina. Não houve
diferenças significativas de temperatura ao longo dos períodos analisados, caracterizando uma
estabilidade térmica típica de regiões de baixa latitude. Os sólidos totais dissolvidos
registraram comportamento similar ao da salinidade, uma vez que são parâmetros diretamente
proporcionais, com os menores valores nas estações mais próximas à desembocadura do rio
Pará. As maiores variações dos parâmetros de oxigênio dissolvido e pH foram registradas
entre os períodos, sem apresentar, contudo, diferenças significativas entre superfície e fundo.
O gradiente vertical da salinidade apresentou-se bem estratificado nas estações próximas ao
rio Pará em condições de alta descarga e levemente estratificado durante o período
transicional. Em condições de baixa descarga, a coluna d’água foi homogênea em todas as
estações amostrais. Sob influência do período de alta descarga fluvial, o aporte líquido do
estuário do rio Pará sobre a Plataforma foi considerado significativo, atingindo um alcance
espacial para leste de aproximadamente 300 km ao longo da costa Pará-Maranhão. Em
contrapartida, não foram registradas águas de baixo teor salino (S < 30) na região próxima à
Baía de São Marcos, indicando que não há aporte hídrico de característica continental da Baía
para a área da Plataforma, mesmo em condições de alta descarga fluvial. Estudos orientados à
essa porção leste da Plataforma Amazônica são necessários para aprofundar o conhecimento
da dinâmica dos parâmetros que regem essa região e o papel da descarga fluvial do rio Pará
sobre ela, especialmente quando considerado a vulnerabilidade do ecossistema de manguezais
estabelecidos nessa linha de costa.

A associação de dados de sondagens com registros obtidos através da utilização do Ground
Penetrating Radar (GPR), levando em consideração a sazonalidade climática, na Praia
do Farol (ilha de Mosqueiro/Belém-PA), revelou o comportamento do nível freático e
o registro da penetração da cunha salina em subsuperfície nesse ambiente estuarino.A
identicação do nível freático foi bastante clara, revelando uma transição entre zona não
saturada e zona saturada bem denida. Os pers de GPR mostraram que o topo do
nível freático é registrado como um reetor horizontal forte, mergulhando em direção ao
mar. O topo do nível freático na zona de pós-praia está localizado em aproximadamente
1 metro de profundidade, no período chuvoso (março), tornando-se mais profundo na
zona intermarés.No período de estiagem (novembro), o topo da superfície do nível sofre
rebaixamento, variando de 1,9 metros na zona supramarés, a e 2 metros na zona intermar
és.A umidade do solo e, sobretudo, a presença de sal nos sedimentos praiais tiveram forte
inuência nos sinais da reexão, mudando a constante dielétrica dos sedimentos e, consequentemente,
criando zonas de atenuação de sinais, permitindo, dessa forma, mapear a
cunha salina em subsuperfície durante o período de estiagem. Contudo, é recomendado
um estudo geofísico utilizando outros métodos, buscando melhores resultados do ponto
de vista hidrogeológico.

Este trabalho é um estudo sobre o método de inversão da forma de onda completa, do
inglês “Full Waveform Inversion”(FWI) que será a denominação adotada durante esta
dissertação, por ser a mais utilizada na literatura. O método FWI foi aplicado utilizando
dados sintéticos de reflexão para o meio acústico. O FWI foi estudado com o objetivo de
obter a melhor estimativa do modelo de velocidade da onda P. A metodologia de inversão
foi desenvolvida através do programa IFOS2D, que realizou busca local através do método
L-BFGS que calcula a aproximação da matriz Hessiana a fim de estimar os parâmetros
físicos do meio. Foram realizados testes com parâmetros da inversão como a escolha da
aproximação inicial a fim de avaliar a convergência do método, e a parametrização do
dado observado através da filtragem de frequências e janelamento de afastamentos a fim
de melhorar a precisão e acurácia do método. Os resultados mostraram que o sucesso do
método é fortemente dependente da escolha do modelo inicial e da escolha das bandas de
frequências e intervalos de afastamentos para o janelamento do dado durante o processo
de inversão. Também foram realizados testes com a adição de ruído ao dado sintético a fim
de avaliar a estabilidade do método, o que mostrou a necessidade do pré-processamento
para aumentar a razão sinal-ruído. O modelo de densidade e a “wavelet”fonte são tidos
como conhecidos em todos os experimentos. Concluindo, os resultados apresentados na
dissertação mostram que o FWI é aplicável para a melhoria do modelo de velocidade da
onda P desde que se tenha disponível informações a priori para suprimir as dificuldade
do método, em especial a reconstrução das partes mais profundas do modelo.

Esta tese apresenta duas metodologias envolvendo técnicas heurísticas distintas para
resolver dois problemas da Avaliação de Formação. O objetivo da primeira é fazer a
identicação de litologia e o cálculo da porosidade de camadas reservatórios utilizando
o Gráco Densidade-Neutrônico. Para isso, apresenta-se a Curva de Matriz e utiliza-se
a Rede Neural Competitiva Angular para solução de uma das incógnitas do problema.
O objetivo da segunda é fazer a identicação de litologia em poço não-testemunhado
utilizando Inferência Fuzzy com as informações de testemunhos de poços vizinhos no
mesmo campo petrolífero. Ambas as técnicas apresentadas mostraram resultados bastante
satisfatórios, desempenhando bem as proposições apresentadas no trabalho. Assim, Podese
dizer que elas são aplicáveis para a solução desses dois problemas clássicos da Avaliação
de Formação ao longo do campo petrolífero.

Embora as inversões convencionais de dados separados possam gerar modelos úteis, resultados
melhores podem ser obtidos através de inversão conjunta uma vez que essa informação
extra adicionada reduz a ambiguidade ou a não-unicidade do problema. Foi
avaliado um esquema de inversão conjunta aplicado a três diferentes métodos eletromagnéticos:
Audiomagnetotelúrico de Fonte Controlada (CSAMT), Método Eletromagnético
a Multi-frequência (EMMF) e Magnetotelúrico (MT). Estes múltiplos conjuntos de dados
são combinados e invertidos dois a dois, a fim de estimar um modelo comum de
parâmetros (condutividades) que ajustam simultaneamente ambos os conjuntos de dados.
Utilizamos uma técnica de inversão com vínculos na lateral para estimar modelos
pseudo-2D e aplicamos o método de Marquardt para resolver os problemas de inversão
conjunta 1D, regularizados com Suavidade Global ou Variação Total. Exemplos com dados
sintéticos 1D e 2D demonstraram que os modelos derivados da inversão conjunta dos
métodos EMMF+CSAMT e CSAMT+MT resolvem melhor as variações de resistividade
da subsuperfície terrestre já que esses métodos fornecem informações complementares.

A porosidade é o volume de uido presente na constituição da rocha reservatório e
tem papel capital sobre as estimativas de saturação de hidrocarboneto, com reexo na
denição dos limites do reservatório e nas técnicas adotadas para a sua explotação. Nessa
dissertação busca-se uma reavaliação do método de Gaymard, que consiste em uma proje-
ção geométrica dos pontos que apresentam porosidades aparentes calculadas pelo perl de
densidade e pelo perl de porosidade neutrônica localizados acima da bissetriz no gráco
densidade vs. neutrônico. A interpretação do método de Gaymard pode ter sua precisão
questionada, por tratar dos pontos em questão como pontos de rocha limpa saturados com
água doce, sem considerar a constituição geológica da rocha reservatório. Desenvolve-se
um algoritmo genético que busca pelo menor valor de porosidade produzido por uma
sequência de novas gerações cromossomos ou unidade genética, representados por um par
de valores de densidade do uido e pela porosidade neutrônica do uido. Uma vez denido
o progenitor genético, a porosidade dos pontos de gás é calculada pelo método densidade
vs. neutrônico considerando as propriedades médias do uido intersticial. A metodologia
aqui é apresentada em dados sintéticos construídos a partir do modelo petrofísico e em
dados reais de um poço do campo de Namorado na bacia de Campos. Em ambas as
situações a porosidade estimada por esta metodologia apresenta valores inferiores àqueles
produzidos pelo método de Gaymard.

Apresentamos um método iterativo de inversão gravimétrica 2D voltado para o mapeamento
do embasamento de bacias rifte. Na primeira iteração, utilizamos uma camada
de fitas horizontais como uma aproximação e estimativas rápidas das profundidades do
relevo do embasamento nas iterações seguintes. Devido a esse tipo de bacia apresentar
grande interesse econômico, uma quantidade considerável de informações geológicas a
priori, como a presença de falhas escalonadas ou lístricas, informações de poços sobre a
profundidade do embasamento, etc., estão geralmente disponíveis para o geofísico, e essas
informações podem ser introduzidas através da regularização de Tikhonov. No entanto,
atribuir valores numéricos aos parâmetros livres, tal como o parâmetro de regularização,
é sempre uma incerteza para o intérprete. Apresentamos uma abordagem eficaz e direta
para estimar os parâmetros livres. Para este fim, o intérprete deve: i) construir um relevo
do embasamento esquemático da área de estudo com base em informações geológicas
a priori confiáveis, ii) produzir a anomalia gravimétrica correspondente, e iii) inverter
a anomalia para as profundidades do embasamento, encontrando valores numéricos dos
parâmetros livres que levam a uma solução próxima do relevo do embasamento simulado.
A aplicação da metodologia proposta aos dados sintéticos e reais confirma sua eficácia.
Além disso, o método é altamente eficiente. Para 2000 parâmetros, o método proposto é
quatro vezes mais rápido que o gradiente conjugado e setenta vezes mais rápido do que as
implementações de Gauss-Jordan, e essas razões crescem não linearmente com o número
de parâmetros.

Neste trabalho, utilizamos a inversão geofísica não-linear aplicada a conjuntos de dados
3D gravimetricos e magnetotelúricos para obtermos modelos de resistividade de bacias
sedimentares, ambientes geologicamente complexos. O principal objetivo em realizar uma
inversão integrada entre esses tipos de dados é poder limitar a região de interesse da
inversão magnetotelúrica a partir do delineamento do relevo do embasamento de bacias
sedimentares dado pela inversão gravimétrica e assim, economizar tempo computacional.
A construção da matriz de sensibilidade é a etapa do algoritmo que demanda mais tempo
computacional no processo de inversão. No contexto da inversão de dados gravimétricos,
a construção dessa matriz foi realizada através de aproximação analítica. Já na inversão
de dados magnetotelúricos, a matriz de sensibilidade foi obtida a partir da matriz fatorada
de elementos nitos, desta forma as derivadas são adquiridas com um bom nível de
aproximação de maneira eciente e com baixo custo computacional. A primeira fase do
trabalho consistiu em realizar o processo de inversão gravimétrica utilizando os regularizadores
de suavidade global e variação total e com isso, poder estimar as espessuras
das fontes gravimétricas, especialmente em regiões onde o relevo do embasamento é suave
e regiões que apresentam variações laterais abruptas. Esta metodologia foi aplicada em
três modelos distintos de bacias sedimentares. Para estes modelos, observamos que as
espessuras estimadas pelo vínculo de variação total apresentaram os melhores resultados.
Portanto, para delimitar a região de interesse da inversão magnetotelúrica, priorizou-se
apenas as respostas gravimétricas oriundas da regularização de variação total.

Modelos digitais de elevação podem ser utilizados em correções gravimétricas, como ferramenta auxiliar. No entanto, eles podem apresentar pequenos erros, geralmente devido à falta de precisão na modelo digital. Este trabalho tem como objetivo apresentar uma abordagem para melhoria da gravidade espacial
correções. Este aumento significativo baseia-se na análise e ajuste da elevação digital modelo SRTM, definido como um algoritmo manual, a fim de eliminar e / ou reduzir influência de árvores e vegetação maior, o que geralmente é um problema nesta elevação digital modelo. A metodologia consiste em analisar os bairros de cada observação ponto e aplique um ajuste de altura fornecido pelos dados SRTM. Para validar utilizamos dados gravimétricos terrestres, adquiridos no leste do estado do Amapá. Nós compararam os valores das elevações com outro modelo de terreno digital (Etopo1) e diferenças Dados GPS (geodésicos). Os resultados foram satisfatórios, indicando um progresso signi anomalias gravimétricas calculadas após o uso do algoritmo de ajuste. Finalmente, acreditamos
que o modelo de terreno digital SRTM deve ser usado como base topográfica para aquisição, processamento e interpretação de dados gravimétricos.
Palavras-chave: SRTM, Correções de gravidade, Modelos digitais de elevação, Altimetria, Amapá-Brasil

A amarração de dados de poço aos dados sísmicos - well tie - constitui uma etapa importante
do processamento e interpretação sísmica uma vez que possibilita a conexão
do dado sísmico com a geologia da subsuperfície. No entanto, no procedimento convencional
de well tie, possíveis erros na aquisição dos dados de poço devido ao alargamento
do diâmetro do poço não são levados em consideração e a modelagem do traço sísmico
sintético é baseada nas premissas clássicas do modelo convolucional. Esta tese apresenta
algumas ferramentas para melhorar a qualidade da amarração do well tie propondo 1)
uma metodologia para corrigir os pers de poço do efeito do alargamento do seu diâmetro
durante a aquisição e uma abordagem para reduzir o ruído na reetividade através da
distribuição de Benford 2) métodos de estimativa da wavelet sísmica que não supõe a re-
etividade como um processo aleatório e que não fazem suposições sobre a fase da wavelet.
O foco deste trabalho é fornecer ferramentas que contornem algumas das objeções atualmente
existentes no procedimento convencional de amarração de dados sísmicos aos dados
de poço, possibilitando assim uma estimativa conável das propriedades físicas da terra,
etapa crucial da caracterização de reservatórios.

A migração por quadrados mínimos é um método de inversão sísmica linear que objetiva
produzir imagens migradas com maior resolução e com amplitude dos eventos migrados
proporcional ao contranste de propriedades físicas na subsuperfície. Sua aplicação é indicada
para minimizar distorções na imagem sísmica que resultam da abertura limitada do arranjo
de aquisição e da variações na iluminação da subsuperfície pelo campo de onda incidente.
Zonas de baixa iluminação, também chamadas de zonas de sombra, são mais comuns
quando o modelo de velocidade apresenta fortes variações laterais de velocidade. Nesses
cenários a migração por quadrados mínimos pode melhorar significativamente a qualidade
da imagem sísmica. Originalmente, a migração por quadrados mínimos foi formulada
como um problema inverso linear no domínio dos dados. No qual a aproximação de Born
modela o campo de onda espalhado associados a reflexões primárias. Esta abordagem,
apesar de muito robusta tem um custo computacional elevado em termos de número de
modelagem e migrações necessárias para sua convergência. Alternativamente, para reduzir
seu custo computacional a migração por quadrados mínimos foi reformulada no domínio
da imagem. Nesta formulação podemos utilizar melhores condições de imagem para a
migração reversa no tempo para melhorar a qualidade a qualidade da imagem resultante.
Esta dissertação investiga os efeitos de condições de imagem com amplitude verdadeira,
para migração reversa no tempo, na migração por quadrados mínimos no domínio da
imagem, também denominada de migração por deconvolução. Esta abordagem é motivada
por estas condiçoes de imagem produzirem imagens com maior resolução, amplitudes
proporcionais ao coeficientes de reflexão no limite de altas frequências e, forte atenuação
do ruído de retrorespalhamento. Nossa implementação foi avaliada nos dados sintéticos
do modelo Marmousi. As imagens resultante apresentam maior resolução e amplitudes
melhor correlacionadas com a refletividade do modelo que as imagens correspondentes
resultantes da implementação convencional migração por quadrados mínimos no domínio
da imagem.

Recentemente a informação de ondas cisalhantes(PS,SS) se tornou interessante para a exploração geofísica devido a sua capacidade de extrair mais informações de alvos geológicos do que somente as informações de onda compressional (PP). Assim a quantidade de trabalhos na literatura vêm aumentando, tanto na aplicação em exploração mineral quanto em exploração de hidrocarbonetos. Essa tese tem o objetivo de desenvolver um novo método de separação de ondas PP e PS baseando-se nas equações de polarização da onda e na inversão de parâmetros da Superfície de Reflexão Comum para Afastamentos Finitos (Finite Offset Common Reflection Surface -FO-CRS). Utilizei o algoritmo Very Fast Simulated Annealing para a inversão de parâmetros do FO-CRS e para obter o ângulo de emergência do raio central. Uma vez obtido esse ângulo,  associei-o às equações de polarização da onda para distinguir o tipo de onda emergente e para criar o filtro de separação. Este trabalho está dividido em duas partes: a primeira parte trata da formulação e detalhamento matemático do filtro de separação de ondas PP e PS, do FO-CRS, das equações de polarização da onda e da aplicação em dados sintéticos. A segunda parte trata da aplicação do método em um modelo geofísico raso de forma a demonstrar sua eficácia em ambientes propícios à  ocorrência de depósitos de minério. 

A modelagem e inversão de dados obtidos a partir do método eletromagnético marinho
de fonte controlada (CSEM) é uma importante ferramenta complementar à sísmica no
mapeamento de reservatórios de hidrocarbonetos. Tradicionalmente, a modelagem dos
dados eletomagnéticos (EM) é feita no domínio da frequência, onde os campos EM são
obtidos, para cada uma das frequências, a partir da solução numérica de um sistema
linear de grande dimensão. Para a inversão de dados CSEM, o método dos estados
adjuntos é aplicado para calcular o gradiente da função objetivo, o qual também requer
essencialmente modelagens no domínio da frequência. Neste trabalho as modelagens direta
e adjunta de dados EM foram implementadas no domínio do tempo, aplicando o princípio
da correspondência. Essa aproximação transforma as equações de Maxwell de um regime
quase-estático, que descreve os campos EM em meios eletricamente condutivos, para
equações de Maxwell correspondentes num domínio fictício, que descreve os campos EM
em meios não condutivos. Para a inversão dos campos EM, o método dos estados adjuntos
também pode ser aplicado no domínio temporal fictício. As modelagens direta e adjunta
no domínio fictício são simples e eficientes, porque os campos EM podem ser calculados
para um amplo espectro com apenas uma modelagem. Essa dissertação apresenta a
fundamentação teórica das modelagens direta e adjunta de dados eletromagnéticos através
do princípio da correspondência e os aspectos computacionais relevantes para assegurar
acurácia numérica. A implementação foi validada para modelos 1D e 2.5D. Por fim,
apresentamos os resultados das modelagens direta e adjunta a um modelo de resistividade
3D, baseado no modelo sintético Marlim R3D. O gradiente da função objetivo, para esse
dado sintético, apresenta sensibilidade suficiente para discriminar a região do reservatório

RESUMO
Neste trabalho vamos analisar o efeito da anisotropia quando o método eletromagnético
marinho de fonte controlada 3D (Marine Controlled Source Electromagnetic - mCSEM)
é aplicado. Utilizamos, como modelo geológico, um alvo resistivo 3D em um ambiente
condutivo, passível de sofrer variações de condutividade em cada direção do sistema de
coordenadas arbitrariamente, tanto para a rocha encaixante como para o alvo resistivo. A
execução de tal análise teve como ponto de partida as equações de Maxwell, que governam
os fenômenos eletromagnéticos, junto com as equações constitutivas, que relacionam os
campos e as propriedades do meio. Dentre as propriedades eletromagnéticas estamos
interessados na condutividade ou em sua inversa, a resistividade. O problema do mCSEM
3D não apresenta solução analítica tanto para a condutividade isotrópica quanto para a
anisotrópica, portanto, é necessário o uso de técnicas numéricas para encontrarmos uma
solução aproximada do problema. Optamos por utilizar os potenciais vetor magnético
e escalar elétrico ao invés dos campos elétrico e magnético para a obtenção do sistema
de equações diferenciais a derivadas parciais, onde aplicamos a técnica numérica que
é conhecida como método dos elementos finitos (MEF). Como resultado, obtivemos os
potenciais, e a partir destes, utilizamos derivadas numéricas como meio de encontrar o
campo eletromagnético e, somente então, prosseguir na análise do efeito da anisotropia
que é objeto deste trabalho. A formulação 3D, que será apresentada, contempla tanto
o caso mais geral de anisotropia quanto o caso isotrópico, contudo, apresentaremos os
resultados de anisotropia uniaxial e mostraremos uma comparação entre as respostas 3D
e 1D, respectivamente, para um disco resistivo e camada resistiva.

A realidade geológica dos valores de porosidade fornecidos pela Avaliação de Formação é
fundamental para o sucesso da exploração de um reservatório de hidrocarbonetos e,
consequentemente, para a valoração do campo petrolífero. No entanto, em muitas ocasiões, a
consideração sobre a presença da argila na constituição da rocha e a sua influência sobre a
porosidade, em termos da estimativa das suas propriedades físicas é extremamente
simplificada. Nesta dissertação é apresentado um método para estimar as propriedades físicas
da argila com base na representação no Gráfico M-N das camadas de folhelhos presentes nas
proximidades do reservatório. Um algoritmo genético modificado, inspirado na heurística
evolutiva de algumas espécies, é projetado para interpretar esse gráfico e produzir estimativas
para os valores de densidade e porosidade neutrônica a serem utilizados no cálculo da
porosidade pelo método densidade-neutrônico. Baseado em um modelo petrofísico de rocha,
esta metodologia foi aplicada a dados sintéticos, onde se observou boas aproximações de
porosidade. Em dados reais para perfis geofísicos de poços perfurados no Campo de
Namorado, Bacia de Campos, Brasil, mostrou valores de porosidade mais conservadores em
relação a métodos convencionais da Avaliação de formação.

Nesta dissertaçãoéapresentadooestudodainversão3-Ddométodode
eletrorresistividade usandooarranjoDipolo-dipolo.Inicialmenteserámostradaa
metodologiautilizadaparasolucionaroproblemadiretopormeiodatécnicade
elementosfinitoscommalhasnãoestruturadas.Emseguidasãoapresentadasastécnicas
matemáticas utilizadasnainversão,sendoempregadoométododeGauss-Newtoncom
a estratégiadeMarquardt,juntamentecomosregularizadoresdesuavidadeglobal
e devariaçãototal.Nosresultados,mostraremosainversão3-Ddedadossintéticos
de eletrorresistividadedemodelossimples,cujosresultadosobtidosmostramqueà
medida queseincrementouainformação,houveumamelhoranosresultadosdeinversão.
Em relaçãoàresistividade,comomeioencaixantemaisresistivoobtivemosmelhores
resultados nainversão.Tambémobservamosqueasrespostasrecuperadasapresentam
melhor resoluçãohorizontaldoqueemprofundidadeeesteefeitoéumacaracterística
do arranjodipolo-dipolo.Quandodoiscorposforamintroduzidosnomeiohomogêneo,
foi possívelrealçá-los,tantoocorpocondutivoquantooresistivo,obtendorespostas
satisfatórias. Alémdisso,foiinseridoruídogaussianoaosdadossintéticosdosmodelos
geológicos, emquesuasrespostasmostramqueoRMSfoiumpoucomaiorqueaquele
obtido pelosdadossemruídodestesmodelos.

Cada vez mais o aperfeiçoamento tecnológico tem proporcionado a aquisição de um grande volume de dados geofísicos em distintas plataformas de aquisição, inclusive satelitais, motivo pelo qual o trabalho de interpretação das anomalias gravimétricas e de estimação do relevo de bacias sedimentares tem demandado cada vez mais inovação na formulação computacional e matemática a fim de viabilizar a plena utilização de tal oferta. Para a obtenção de uma solução eficaz e computacionalmente eficiente do problema de estimar o relevo 3D de bacias sedimentares, propomos um método que utiliza uma inversão linear, seguida de outra transformação linear, e que são aplicados iterativamente para solucionar a inversão não linear. Na formulação do procedimento de inversão linear incluímos formalmente como regularizador o funcional comumente conhecido como Suavidade Global. Com esta estimação desenvolvida garantimos eficácia na inversão e ainda conferimos maior eficiência pelo menor custo de tempo computacional exigido. Na prática, esta maior eficiência pode ser a diferença entre a possibilidade e a impossibilidade computacional de se proceder à inversão gravimétrica em levantamentos com grande volume de dados. A fim de verificar a efetividade, testamos este procedimento em um conjunto de dados gravimétricos sintéticos de uma bacia simulada com relevo do embasamento profundo e contendo feições não detectáveis pela simples inspeção visual da anomalia gravimétrica, e o relevo estimado recupera com excelente aproximação o relevo verdadeiro.

As aproximações de tempo de trânsito são ferramentas indispensáveis para as etapas de
empilhamento e migração de dados sísmicos. Com o intuito de aumentar a acurácia das
aproximações de tempo de trânsito, propomos a utilização dos aproximantes de Padé
no desenvolvimento de novas aproximações para o configuração ponto médio comum e
superfície de reflexão comum (SRC). As aproximações hiperbólicas, sobretempo normal
e superfície de rexlexão comum, são aproximações em série de Taylor de segunda ordem
do tempo de trânsito de reflexão. Os aproximantes de Padé surgem como alternativa à
série de Taylor, pois como característica principal possuem raio de convergência maior,
melhorando a acurácia da aproximação. Estes aproximantes são produzidos através da
própria série de Taylor da função aproximada. Essa nova aproximação é obtida através da
aproximação de Padé [2/2] da equação generalizada do sobretempo; e da aproximação de
Padé [2/2] das expansões em série de Taylor de quarta ordem para a superfície de reflexão
comum. A acurácia das aproximações de Padé é superior as aproximações convencionais
da literatura: sobretempo normal, hipérbole deslocada e aproximação para o modelo
transversalmente isotrópico com eixo de simetria vertical (TIV). As aproximações de Padé
para a configuração ponto médio comum dependem apenas de um parâmetro a mais do
que a equação do sobretempo normal e mantém a acurácia para longos afastamentos.
As aproximações não hiperbólicas para a configuração superfície de reflexão comum:
SRC não hiperbólico, SRC quarta ordem e SRC Padé, possuem acurácia superior a
aproximação SRC hiperbólico comumente utilizada pela indústria, e aumentam a região de
convergência da aproximação no domínio do afastamento e da separação entre os pontos
médios. A aproximação quadrática do SRC quarta ordem consegue ser superior inclusive a
aproximação não hiperbólica do SRC, produzindo erros de aproximação consideravelmente
menores na inversão dos parâmetros ótimos do SRC através do método dos mínimos
quadrados.

Este trabalho apresenta uma metodologia para a solução de problemas de extração de informações geológicas tal como a identificação de litologias em profundidade, diretamente dos perfis de poços. Para isto, faz-se o uso do gráfico M-N como técnica para identificação de litologias em formações atravessadas por poços. No entanto, a interpretação visual deste gráfico torna-se limitada quando há um grande espalhamento de pontos no gráfico. A metodologia propõe um algoritmo hibrido para interpretação computacional dos dados do gráfico M-N, por meio de um método de clusterização conhecido como Affinity Propagation. Para otimização da operação de clusterização, adota-se um vetor de preferencias com a informação dos pontos M-N que representam os possíveis melhores candidatos para representantes das classes litológicas. Estes possíveis melhores candidatos são obtidos através da otimização de uma função Kernel, construída com base no espaço M-N, com o uso do algoritmo meta-heurístico Firefly. Por fim, a classificação é feita pela associação dos exemplares dos clusters obtidos com os pontos fixos do gráfico M-N pelo critério de minimização de distância entre estes pontos. A metodologia foi aplicada em dados M-N sintético e real, comprovando a sua eficácia, tanto na redução do número de agrupamentos obtidos pelo algoritmo de clusterização, bem como na identificação de classes litológicas em dados M-N com alto grau de espalhamento, comprovado na avaliação do índice kappa onde verificou-se uma boa concordância entre a classificação final com o dado testemunhado.
Palavras

Na prática cotidiana da Avaliação de Formação é comum a adoção de hipóteses ou premissas simplificadoras sobre as propriedades físicas dos materiais constituintes da rocha reservatório para possibilitar o cálculo da porosidade. O conhecimento das propriedades físicas do argilomineral na rocha reservatório é fundamental para o cálculo da porosidade. Nesta dissertação advoga-se que as propriedades físicas do argilomineral presente na constituição da rocha reservatório são diferentes das médias das propriedades físicas dos folhelhos próximos. Geologicamente, o argilomineral é um dos materiais constituintes da rocha folhelho e admitir que as propriedades físicas dos folhelhos sejam iguais as propriedades físicas do argilomineral na rocha reservatório significa desconsiderar todos os demais constituintes e assumir uma continuidade sedimentar, que devido a inúmeros processos pós-deposicionais pode não ocorrer. Nesta dissertação, aplicamos a rede competitiva angular ao Gráfico Densidade-Neutrônico, para mostrar que se uma rocha reservatório e um folhelho, presente na bacia, são constituídos pelo mesmo argilomineral, eles apresentarão o mesmo padrão angular. Esta metodologia é apresentada com dados sintéticos e avaliada com perfis e análise de testemunho de poços do Campo de Namorado, na Bacia de Campos, Brasil.
Palavras-chave:

Neste trabalho é apresentada a aplicação da aproximação CMP (Common Mid Point–
distancia média entre fonte e receptor) de dados CSEM a uma inversão 1D neste domínio
de forma a gerar como resultado um cubo de resistividades. As aquisições CSEM são
3D, com uma malha de receptores. Sendo assim, distribuímos os dados no domínio CMP
para que toda a região do grid de inversão tenha algum dado. Para que tenhamos solução
estável nesse processo é utilizado o regularizador de suavidade nas 3 direções, de modo
que o resultado traz um sentido geológico que espera variações suaves de resistividade
em subsuperfície. O processo é implementado de maneira que todas as células de cada
coluna CMP façam parte do mesmo vetor de parâmetros a ser determinado. O modelo de
resistividade utilizado como teste tem características 3D com variações laterais do corpo
anômalo e gerou uma resposta satisfatória para o estudo.

Esta pesquisa de doutorado investigou processos oceanográficos físicos no estuário do Rio Pará, com foco no processo de intrusão salina e hidrodinâmica. A escolha desse tema surgiu a partir da necessidade de se consolidar o entendimento dos aspectos hidrodinâmicos e hidrográficos no estuário do Rio Pará, já que esta região da Zona Costeira Amazônica ainda se apresenta como um desafio à pesquisa. Um dos desafios consistiu em definir métodos e parâmetros para resolver diferentes escalas de espaço e tempo. Neste contexto, observações diretas no ambiente estuarino foram realizadas através de medições de intensidade e direção de correntes, perfis verticais e longitudinais de salinidade e temperatura, durante um período considerado de baixa descarga fluvial e outro de alta descarga fluvial. Além disso, de forma inédita, foi realizado durante um ano e dez meses o monitoramento da salinidade e nível de água (maré) em pontos estratégicos do estuário. As principais conclusões que esta pesquisa obteve a partir desse conjunto de dados foi a identificação da intrusão salina no estuário do Rio Pará, adentrando cerca de 100 km da foz. A sensibilidade da frente de salinidade está sujeita a variabilidade sazonal, devido a descarga fluvial, e variabilidade diária, devido à grande energia das marés na região. O transporte de Stokes, gerado pela propagação da onda de maré no estuário foi a parcela responsável pelo transporte de sal estuário acima, intensificando essa intrusão salina. A porção mais interna do estuário (mais de 60 km da foz) não existe circulação gravitacional e o transporte de sal estuário acima é realizado totalmente por difusão turbulenta; e na porção externa o fluxo resultante reverte com a profundidade e os processos advectivo e difusivos são importantes para contribuir para o transporte de sal no estuário.

A literatura geofísica recente tem mostrado que a construção de um modelo inicial mais
realístico possível é a forma mais apropriada de se reduzir complicações do problema mal posto
da inversão da forma da onda completa, e de fornecer as condições necessárias de convergência
da função objetivo em direção ao mínimo global. Modelos otimizados são úteis como estimativas
iniciais para métodos mais sofisticados de inversão e migração. Desenvolvo um método
de inversão de velocidade da onda P usando dados sísmicos pré-empilhados para grandes afastamentos
e baseado em medidas de coerência. A estratégia de inversão proposta é totalmente
automática, baseada no cálculo do semblance e regida pela aproximação de tempo de trânsito
paraxial, o chamado método da Superfície de Reflexão Comum com Afastamento Finito. Ela é
realizada em dois passos, a princípio, usando raios imagens e o conhecimento de um modelo de
velocidades conhecido a priori, determino as interfaces refletoras em profundidade a partir de
seção migrada em tempo. A seguir, o modelo em profundidade gerado é usado como entrada
na parametrização do modelo de velocidades, o qual é feito camada por camada. A estratégia
de inversão é baseada na análise dos semblances calculados em cada ponto médio comum pelo
método da Superfície de Reflexão Comum com Afastamento Finito. Para iniciar a inversão no
segundo passo, a aproximação paraxial é feita pelo traçamento de raios no modelo de velocidades
em profundidade obtido no primeiro passo. Usando a média aritmética dos semblances
calculados em todos os pontos médios comuns como função objetivo, camada após camada, o
algoritmo de otimização global Very Fast Simulated Annealing é aplicado para obter a convergência
da função objetivo em direção ao máximo global. Ao aplicar a estratégia de inversão
em dados sintéticos e reais, mostro a robustez do algoritmo de inversão proposto, produzindo
modelos de velocidades da onda P otimizados a partir de dados pré-empilhados.

O presente trabalho teve por objetivo compor um quadro sismo-estratigráfico de parte da bacia do Jequitinhonha (marinha a leste do Estado da Bahia), com dados liberadas para os projetos financiados e em andamento. O estudo visa a exploração de óleo e gás, e corresponde a uma proposta de reavaliação da bacia sedimentar. Para isto, a metodologia é composta de análise de velocidade, empilhamento CRS, migração, culminando com predição de pressão em subsuperfície, onde se visa mapear zonas de baixa (reservatório) e
alta (geradora) pressão que agem como bombas naturais para o acúmulo de fluidos. Os dados sísmicos utilizados neste trabalho foram cedidos pela PETROBRAS para o Curso de Pós Graduação em Geofísica (CPGf), Instituto de Geociências, da Universidade Federal do Pará. Os dados foram adquiridos pela equipe sísmica 214 da Petrobras no setor marinho da bacia. As linhas disponíveis utilizadas neste trabalho foram a L214-266, a L214-268, a L214-270 e a L214-297. Podendo separá-las em dois grupos, temos três linhas nas
direções NE-SW (L214-266, L214-268, L214-270) e uma na direção NW-SE (L214-297). As distribuições de velocidade usadas para as seções sísmicas foram baseadas em informações petrofísicas e em modelos empíricos, em vez de utilizar a subjetiva marcação de eventos nas seções ponto-médio-comum, empilhadas ou migradas. A metodologia apresenta como parte inicial a aplicação de técnicas baseadas na teoria do empilhamento por superfície de reflexão comum (CRS), que visa gerar imagens sísmicas de qualidade para a interpretação de dados reais, e relacionados a meios geologicamente complexos. As interpretações sismoestratigráficas foram realizadas usando como base informações geológicas, fazendo uma
correlação entre os refletores principais (interfaces de impedância mais alta) e as unidades estratigráficas da área. Sendo assim, construimos um modelo empírico para a distribuição de velocidades (𝑣𝑃 e 𝑣𝑆) e de densidade (𝜌) para as seções do bloco estudado. Um projeto maior de estudos tem por objetivo a predição de tensões em bacias sedimentares, como uma contribuição aos métodos e técnicas da geologia e da engenharia de exploração de óleo e gás. Este assunto é baseado no conhecimento das distribuições das velocidades das ondas sísmicas compressionais (𝑣𝑃 ) e cisalhantes (𝑣𝑆) e das densidades (𝜌), com a finalidade de se localizar zonas de baixa e alta pressão no subsolo, que servem de bombas naturais de sucção para o acúmulo de gás e óleo. A teoria baseia-se nas equações da elastodinâmica, onde o peso da sobrecarga gravitacional é responsável pelos efeitos de deformação-tensão em subsuperfície. Portanto, a organização deste problema exige a lei generalizada de Hooke da elasticidade linear. Foram apresentados detalhes do modelo teórico, e um exemplo para mostrar como a pressão varia na subsuperfície, onde se destaca que esta predição não aumenta necessariamente de forma linear, mas de uma forma complexa que exige fómulas numéricas específicas para se ver os detalhes importantes. O modelo teórico aplicado coloca como agente da pressão a carga gravitacional vertical das formações geológicas, e não leva em consideração os efeitos de curvaturas, falhamento e diagenéticos. Também, os events tectonics laterais complexos não são levados em consideração. A predição de pressão é uma assunto importante para a análise de bacias sedimentares, visando mapear e estender áreas potencialmente produtivas de petróleo e gás. Mas a predição precisa de um modelo 3D para a sua aplicação prática significativamente completa.

Os ambientes estuarinos são objeto de árduo estudo ao longo das últimas
décadas devido sua importância no contexto econômico, social e ambiental. As
estratégias para contenção de derrames de óleo em corpos d’água, por exemplo,
são baseadas em estudos de modelagem hidrodinâmica. O uso de modelos
numéricos computacionais para prever e analisar os padrões de circulação dentro
de corpos d’água costeiros vem crescendo no país. Na região norte do Brasil a
utilização de modelos ainda está em caráter experimental. Neste trabalho, foi
utilizado o software SisBaHia® (Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental) para
implementar, calibrar e validar um modelo hidrodinâmico para o corpo d’água
chamado furo da Laura (rio Guajara-Mirim) que localiza-se na região costeira do
nordeste Paraense. O modelo foi calibrado com dados pretéritos de elevação da
superfície e velocidade de correntes coletados em três períodos: seco de 2013,
chuvoso de 2014 e seco de 2014. O fluxo de enchente e vazante da maré ocorre
de forma simultânea nas duas bocas que o furo da Laura apresenta. Objetivou-se
localizar a região de tombo da maré ou convergência barotrópica e sua variação
sazonal. Foi simulado a hidrodinâmica para um mês no período chuvoso
(fevereiro) e um mês no período seco (agosto). O transporte lagrangeano com
partículas lançadas na baía do sol foi analisado quanto sua dispersão horizontal.
Os locais de convergência do campo de velocidade foram encontrados próximos
à boca sul do FL e os locais de divergência variam espacialmente devido o ciclo
da maré. As partículas lançadas na baía do Sol tendem a não entrar no FL, mas
contribuem para o processo de sedimentação e erosão que ocorre no litoral da
ilha de Colares.

Os estuários dos rios Mojuim e Mocajuba no setor leste da Zona Costeira Amazônica representam um ambiente peculiar e complexo, pois são conectados entre si e sofrem influência tanto da baia do Marajó quanto do Oceano Atlântico. O presente trabalho de pesquisa tem como objetivo a implementação de um modelo hidrodinâmico baseado em malha flexível no sistema estuarino do rio Mojuim e Mocajuba, além de analisar as características hidrográficas e hidrodinâmicas dos estuários superiores desses rios. A metodologia é baseada na utilização do modelo D-Flow Flexible Mesh que abrangeu em seu domínio os rios Mojuim e Mocajuba, os canais que conectam esses rios, parte da desembocadura da baia do Marajó e as planícies de maré adjacentes. Também foi realizada uma coleta sistemática de dados “in situ”, no qual foram analisados os parâmetros de corrente, salinidade, turbidez e nível da água, durante um ciclo de maré em pontos localizados no estuário superior dos rios Mojuim e Mocajuba. No rio Mojuim foram feitas duas campanhas sazonais em dois pontos distintos e no rio Mocajuba foi feito apenas uma campanha no período chuvoso, entretanto, foi instalado nesta localidade uma estação maregráfica que operou por 25 semanas. Parte dos dados amostrais foram usados como entrada no modelo hidrodinâmico implementado. O estuário superior do rio Mocajuba apresentou um regime de macromaré com a altura máxima registrada de 5,8 m. Já no rio Mojuim é possível notar uma gradual atenuação da onda de maré, sendo que no ponto de coleta mais a montante do estuário foi possível observar um fluxo unidirecional de descarga no período chuvoso. Foi observado também um padrão hidrodinâmico diferenciado entre os rios, com as velocidades de vazantes mais intensas que as enchentes e suas propriedades hidrográficas diretamente influenciadas pela flutuação da maré. Por fim foi implementado e calibrado o modelo hidrodinâmico em malha flexível na área de estudo, onde foram atribuídas condições iniciais e de contorno, além de ajustes nas forçantes de fronteira. O modelo gerou uma boa representação da das condições do estuário, mostrando padrões maregráficos e hidrodinâmicos aceitáveis quando comparados com medições “in situ”, uma vez que os erros entre os dados medidos e modelados em relação ao nível da água foram menores que 5% e os erros em relação ao transporte menores que 15 %.

A estimativa da wavelet, assim como a amarração poço-sísmica, são procedimentos
importantes no processamento e na interpretação sísmica. Neste trabalho é desenvolvido
um estudo comparativo de amarração dos dados de poço aos dados sísmicos. A comparação
reside nas diferentes maneiras abordadas para realizar a estimativa da wavelet: uma
abordagem determinística, baseada tanto nos dados sísmicos quanto nos dados de poço e
uma abordagem estatística, baseada na deconvolução preditiva e nas suposições clássicas
do modelo convolucional da Terra. Os testes com dados numéricos mostram a estimativa
da wavelet com uma certa precisão em ambos os casos. A viabilidade desta abordagem é
também verificada nos dados reais de sísmica e poço provenientes do Viking Graben, no
Mar do Norte na Noruega. Os resultados também mostram a influência das zonas lavadas
do poço na qualidade da amarração poço-sísmica.

Ao longo de décadas a modelagem física tem sido usada para ajudar geofísicos a entenderem
os fenômenos relacionados a propagação de onda elástica em meios isotrópicos
e anisotrópicos. A maioria dos trabalhos publicados relacionados a modelagem física
utilizam similitudes físicas entre modelo e campo (ambiente geológico) apenas no contexto
geométrico e, as vezes, no contexto cinemático. A similaridade dinâmica é aproximadamente
ou, na maioria das vezes, não obedecida devido a dificuldade de reproduzir, em
laboratório, as forças e tensões que existem no interior da Terra quando ocorre a propagação
de ondas elásticas. Neste trabalho, uma expressão analítica para a similaridade dinâmica
em meios isotrópicos é derivada em função da similaridade cinemática, impedância elástica
e/ou dos parâmetros de Lamé (ou tensor de rigidez elástica) no contexto de tensão
dinâmica (tensão gerada quando da propagação de uma onda). A expressão resultante para
a similaridade dinâmica mostra que este tipo de similaridade possui múltiplas soluções no
contexto da tensão dinâmica (problema de não unicidade). Entretanto, a regularização
deste problema pode ser alcançada com o controle da porosidade e do conteúdo de argila.
Medidas ultrassônicas (elásticas) assim como medidas petrofísicas (densidade e porosidade)
em amostras de arenitos sintéticos mostram o quanto é difícil reproduzir em laboratório
as três similitudes físicas estudadas neste trabalho. Outro importante resultado da análise
feita neste trabalho foi alcançar uma expressão que relaciona a frequência da fonte sísmica
com as fontes ultrasônicas usadas em laboratório.

A migração síısmica em profundidade é um das etapas mais importantes no processo de
exploração de áreas geologicamente complexas de interesse da indústria do petróleo. Para
se obter uma imagem da estrutura mais realística, necessita-se de um ótimo processo de
recuperação da configuração dos refletores em subsuperfície e eficiente determinação dos
coeficientes de reflexão para caracterizar os reservatórios de petróleo e gás. Uma das técnicas
mais utilizada para se obter a imagem sísmica é o método de migração Kirchhoff, que pode
ser muito melhorado pela utilização de pesos adequados, os quais quando aplicados as
amplitudes durante o empilhamento de difrações possibilita uma estimativa dos coeficientes
de reflexão. Neste trabalho, foi utilizado o m´etodo de migração Kirchhoff paraxial em
profundidade 2D. Na etapa de cálculo dos tempos de trânsito faz-se uso da aproximação
paraxial de segunda ordem, através da qual se pode obter uma boa aproximação dos
tempos de trânsito na malha de migração. Os pesos utilizados durante a migração foram
calculados usando-se as equações dinâmicas do raio e pela extrapolação para os pontos da
malha de migração. Em comparação com o método Kirchhoff convencional, os resultados se
mostraram bastantes satisfatórios no que diz respeito ao aumento da resolução da imagem
dos refletores, bem como na obtenção dos coeficientes de reflexão. A eficiência da técnica
proposta foi testada em dados sintéticos de estrutura geológica tipo anticlinal e no dado
sísmico Marmousi.

A porosidade é a propriedade petrofísica que quantifica o volume de fluido presente na constituição da rocha reservatório nas condições originais de subsuperfície. No entanto, o seu cálculo pelo Método Densidade-Neutrônico é extremamente prejudicado no caso de poços não testemunhados, onde não se dispõe do conhecimento das propriedades físicas da matriz (densidade e porosidade neutrônica). Esta dissertação apresenta um método para a viabilização do Método Densidade-Neutrônico em poços não testemunhados, apresentado uma estimativa realista das propriedades físicas da matriz de cada camada reservatório, com a utilização de uma rede neural competitiva angular. Para cada camada de interesse, o treinamento da rede é realizado no Gráfico Densidade-Neutrônico construído com os pontos da camada e a informação da densidade dos grãos (densidade da matriz), obtida na análise de testemunho. Este método é apresentado com dados sintéticos, que satisfazem o modelo petrofísico e dados reais de dois poços testemunhados, do Campo de Namorado, Bacia de Campos.

Esta tese tem vários aspectos relacionados à modelagem de bacia sedimentar na exploração
de óleo e gás, e com duas divisões gerais: estimativa de parâmetros, e predição de pressão.
Para a estrutura do presente trabalho, o primeiro tópico está relacionada com a análise
de velocidade e meios efetivos, onde se estima uma distribuição para a velocidade da
onda P no tempo, seguido da transformação para a profundidade, e usar um modelo
efetivo para a densidade e para a distribuição de velocidades da onda S. A razão para
esta focalização inicialmente destas estimativas é porque eles representam a principal
informação de base que se pode ter a partir do domínio sísmico, de onde os outros
parâmetros sísmicos podem ser calculados, e que serve de base para a segunda parte
deste trabalho. O segundo tópico está relacionado à cálculo de tensão, deformação e
pressão na subsuperfície utilizando os dados das velocidades das ondas P e S e os modelos
de densidade, com a finalidade de localizar áreas de altas e baixas pressões que atuam
como bombas de sucção naturais para a mecânica da acumulação de óleo e gás em zonas
produtivas e camadas reservatórios. Destacamos na segunda parte para a apresentação,
chamar atenção para a sensibilidade do mapeamento de pressão em função da variação de
velocidade e densidade. Classificamos a primeira divisão como dedicado ao processamento
e imageamento sísmico convencional, e nomeamos a segunda divisão como predição de
tensão-deformação-pressão pós-imageamento. Como o objetivo final da geofísica é obter
imagens da subsuperfície sob diferentes propriedades, o cálculo de tensão só faz total sentido
para o caso de dados reais, e isto faz com que os dados adquiridos seja obrigatoriamente
em três componentes. Uma conclusão importante dos experimentos numéricos, mostramos
que a pressão não tem um comportamento trivial, uma vez que pode diminuir com a
profundidade e criar bombas naturais responsáveis pelo acúmulo de fluidos. A teoria de
meios porosos baseia-se integralmente em geometria diferencial, porque esta disciplina
matemática lida com propriedades geométricas coletivos para reservatórios reais. Mostrouse
que tais propriedades coletivas são, nomeadamente, a porosidade, a área da superfície
específica, a curvatura média e a curvatura Gaussiana. Por exemplo, meios fraturados
tem, como regra, uma pequena porosidade, mas área da superfície específica muito grande,
o que cria a razão 𝛾 = 𝑣𝑆/𝑣𝑃 anômala e alta, e isto significa um coeficiente de Poisson, 𝜎,
negativo. Outra conclusão é relacionado ao cálculo da descontinuidade de pressão entre
sólido e líquido, o que depende da estrutura de poros.

In the characterization of hydrocarbon reservoir, most of methodologies used in rock physics or seismic reflection are based on the physical properties analysis of rocks which are associated to anomalous effects in seismic sections. These anomalies are, many often, associated to indicators of fluids (oil, gas and/or water) in the hydrocarbon reservoir. In this work, we perform a study in order to characterize a hydrocarbon reservoir at north Viking Graben region, in the North Sea. In addition to the seismic data, well-logs from two locations (wells A e B) were also used in our analysis. However, in our data set analysis, beyond to perform AVO analysis, Vp/Vs versus impedance (Ip) and Vp/Vs - Φ we applied the trend angle methodology and well-logs data set analysis as well as Gassmann fluid substitution. Through AVO analysis in the re-processing of Viking Graben seismic data set, where found three anomalous zones with a high potential for the presence of fluids (gas/oil). Thus using templates of rock-physics and the analysis by attributes (trend angle) to classifying the fluids and determinate the possibility of gas-sand that are present at wells A and B.

A aplicação das técnicas de testemunhagem é, normalmente, realizada em um número restrito dos poços verticais perfurados em um campo, fazendo com que as descrições das fácies, pela análise de testemunhos, tornem-se rarefeitas e consequentemente não permitindo uma caracterização realista dos reservatórios.
O aumento da produção de hidrocarbonetos em um campo petrolífero é de extrema importância para a indústria do petróleo e profundamente dependente do conhecimento dos reservatórios em função das suas propriedades petrofísicas, que variam em função das fácies geológicas. Uma melhor descrição das fácies pode refletir em estimativas de volumes de hidrocarboneto mais realistas. Neste trabalho é apresentado um algoritmo inteligente capaz de produzir o transporte da informação das fácies produzida pela análise do testemunho para os poços perfilados e não testemunhados de um campo petrolífero, através do projeto de uma rede neural direta treinada para realizar um mapeamento da informação geológica em termos das propriedades físicas registradas nos perfis. O algoritmo inteligente processa o resultado produzido pela rede neural através de um filtro de coerência de profundidade para indicar os limites das camadas ao longo da trajetória do poço.
Para os casos aqui avaliados a algoritmo inteligente apresentou resultados compatíveis com a análise de testemunho e de forma completamente independente da dimensão do conjunto de treinamento.

Métodos sísmicos de alta resolução têm sido utilizados intensamente no mapeamento do Quaternário, investigação dos processos sedimentares, entre outros. A área de estudo está localizada na região norte do estado do Pará, entre os paralelos 1º S e 2º S e os meridianos 50.5º e 48.25º, sendo realizada a pesquisa nas áreas submersas que limitam a Ilha do Marajó em sua parte leste e sudeste, compreendendo a Baia do Marajó, foz do Rio Tocantins e o Rio Pará. A sísmica de alta resolução empregada nesta região tem como principal objetivo a investigação tectônica por meio de dados coletados pelo perfilador acústico SB-512i da Edgetech e a partir desses dados identificar formas estruturais, fraturas, subsidências ou elevações regidas por tectonismo. A partir da análise dos dados sísmicos obtidos na área de estudo, foram identificados nove feições interpretados como ocorrências tectônicas. Devido as especificidades do equipamento e características geológicas da região, áreas de prováveis falhas tectônicas não foram detectadas em grandes profundidades pelo equipamento utilizado, no entanto, foram encontradas nas áreas onde esforços tectônicos ocorreram com intensidades suficientes para ocasionar

O presente estudo teve como objetivo descrever os aspectos hidrodinâmicos, hidrológicos e morfológicos do Estuário do rio Mojuim, localizado no município de São Caetano de Odivelas - PA (Salgado Paraense), analisando as variações que ocorrem em função do ciclo de maré e da sazonalidade (regime de chuvas). Os dados hidrológicos e hidrodinâmicos foram coletados em dois períodos sazonais em 2014: Março, correspondente ao período chuvoso (~500 mm) e setembro, correspondente ao período seco (~100 mm), ambos durante marés de sizígia. O levantamento batimétrico ocorreu somente no período chuvoso e foi realizado com uma ecossonda em uma malha amostral com 116 perfis transversais espaçados de 200 m. No canal estuarino, definiu-se uma seção onde foram realizados perfis de medição de intensidade e direção da corrente e vazão, com um ADCP, e em três estações fixas (margem direita (MD), centro (C) e margem esquerda (MD)) foram realizadas coletas de condutividade e turbidez com um CTD e um OBS, na coluna d'água. O padrão de maré e a salinidade também foram obtidos com um sensor de pressão e condutividade, fixos na ME durante 56 dias no período chuvoso e 57 dias no seco. O estuário é raso (4,5 m de profundidade média) e é dominado por um regime de macromarés semidiurnas. Ao longo de um ciclo de maré a salinidade aumenta nas enchentes e diminui nas vazantes em ambos os períodos sazonais. A turbidez aumenta nas enchentes e diminui nas vazantes do período chuvoso e o valor medido no centro (C) é o dobro do encontrado nas margens. No período seco, a salinidade foi superior a do chuvoso (média de 20 e 8, respectivamente). Este estuário apresenta-se bem misturado, sendo verticalmente homogêneo no chuvoso e altamente estratificado no seco. Os fluxos de enchente ocorrem predominantemente pelo centro da seção, enquanto que os fluxos de vazante predominam na MD, nas duas situações a maior intensidade da corrente ocorre período chuvoso. O estuário é importador nos dois períodos, porém, com maior entrada no período chuvoso (transporte resultante de 95,87 m³/s). Estes dados correspondem às primeiras informações sobre as características hidrológicas e hidrodinâmicas do estuário e poderão subsidiar estudos posteriores na região.

Conhecer e preservar nossos ambientes costeiros e estuarinos são de grande importância para o desenvolvimento local e regional, visto que nesses ambientes estão localizadas a maioria das cidades e servem de berço para vários espécimes, não obstante levantar informações desses ambientes e conhecer seus padrões característicos e sazonais são aspectos importantes. Nesse contexto, o Furo da Laura (Rio Guajará-mirim), ambiente estuariano transicional e de importante atuação no âmbito econômico e social para as comunidades ribeirinhas, cidades e arredores, serve como umas das principais rotas de entrada de insumos pesqueiros para o estado. O Furo da Laura é um corpo d’água adjacente a Baía do Marajó, possui duas conexões com o mesmo e está sob sua influência direta, localiza-se nas coordenadas UTM 22M, 796169-830035 W e 9880864-9916228 S, mediante isso foram realizadas três campanhas oceanográficas, período seco (outubro 2013), período chuvoso (fevereiro 2014) e seco (agosto 2014), a esse importante curso d'água com utilização de equipamentos para aferição de parâmetros geofísicos na região, tais como, batimetria, hidrodinâmica, variação de superfície livre e salinidade. Observou-se de posse desses parâmetros o comportamento hidrodinâmico, classificação e amplitude de maré, diferença de fase entre enchente e vazante, tendência de salinidade no curso d'água em resposta a Baía do Marajó, além da identificação das feições morfológicas características e análise sazonal dessas mudanças nas seções de coleta 1 e 2 pré-estabelecidas, bem como, mapeamento e confecção de um mapa batimétrico da área de estudo.

Neste trabalho e apresentado o primeiro estudo com a inversão de dados do Metodo Eletromagetico a Multi-Frequência (EMMF), utilizando uma abordagem matematica para problema inverso. Na primeira parte, e feita uma apresentação das tecnicas matematicas utilizadas na inversão destes dados, onde e mostrada a tecnica de Gauss-Newton, modificada com o algortimo de Marquardt, e tambem, e apresentado os dos dois regularizadores
utilizados, que são o de Suavidade Global (SG) e o de Variação Total (VT). Na segunda
parte, foi feita a inversão 1D de dados EMMF sinteticos, bem como uma aplicação com
dados reais, adquiridos na bacia do Esprito Santo, localizada no sudeste do Brasil. Na terceira
e ultima parte, e apresentada a inversão 2D de dados EMMF sinteticos, com modelos
que, assim como na inversão 1D, envolvem alvos condutivos e resistivos. Os resultados
desta pesquisa mostraram que a inversão com alvos condutivos conseguiram recuperar
modelos de resistividades mais coerentes com o modelo verdadeiro, se comparado com
os alvos resistivos, isto devido aos dados, que são formados pela componente magnetica
radial, serem mais in uenciados por corpos condutivos, em virtude destes sofrerem um
maior efeito indutivo no meio.

Este trabalho objetiva caracterizar e identificar fenômenos morfodinâmicos presentes
no leito do rio Pará e da foz do rio Tocantins, esta área compreende a baia das
Bocas até a porção leste da ilha do Marajó. É uma região onde existem poucos
dados e informações sobre a morfologia e constituição do leito. Amostras de
sedimentos de fundo (181) foram coletadas com auxílio de um amostrador de Van
Veen, e foram submetidas à análise macroscópica para identificar o tipo de material.
Com o auxílio de dados hidrodinâmicos modelados foi possível relacionar os
padrões de formas de fundo com o tipo de sedimento do leito e a hidrodinâmica
reinante no local. Os dados sísmicos permitiram identificar e mapear padrões
sonográficos de 15 tipos de ecos classificados em quatro categorias. Os tipos de
ecos menos frequentes são os que apresentam leitos bastante irregulares e pouca
ou nenhuma penetração do sinal acústico. Especialmente o tipo C1 caracterizado
pela presença de hipérboles de difração e o tipo D1 que trata de respostas acústicas
advindas de grandes depósitos de sedimentos, encontradas apenas em dois perfis.
As formas de fundo de maior expressão foram identificadas no trecho onde o rio
Canaticu deságua no rio Pará onde a largura do canal principal diminui de 8 km para
4 km em profundidade > 20 m. A aplicação da metodologia por meio da utilização do
Sub-Bottom profiler SB-0512, possibilitou o conhecimento das formas de fundo,
assim como as dimensões que estas formas submersas apresentam ao longo na
região. A configuração do leito e as dimensões dos corpos podem afetar a
navegação e futuras construções civis em alguns trechos do rio.

Regiões geológicas que apresentam grandes variações laterais de velocidade, como em
regiões com falhas e domos de sal, são áreas complexas que, em geral, o imageamento
sísmico em tempo é limitado. Nestes casos, o imageamento sísmico em profundidade pode
apresentar melhores resultados. Entretanto, é necessário um modelo de velocidade em
profundidade com precisão, o que não é uma tarefa fácil. Uma alternativa para a estimativa
do modelo de velocidade em profundidade é oferecida através da técnica do Well-Tie. Com
a calibração do traço sintético, obtido a partir de dado de poço, com a seção sísmica, o
mapa de velocidade em profundidade pode ser obtido através da curva tempo-profundidade.
Neste trabalho, utilizamos o Well-Tie para melhorar o modelo de velocidade RMS obtido
do processamento do dado sísmico. O modelo de velocidade atualizado foi convertido para
profundidade e usado para gerar uma imagem sísmica migrada em profundidade de uma
região da Bacia Tumbes-Progresso.

Neste trabalho buscou-se caracterizar a hidrodinâmica da plataforma continental próxima à costa nordeste do Estado do Pará em pontos adjacentes aos municípios de Salinópolis e Marapanim. A escolha do período de aquisição dos dados ocorreu levando-se em conta a contribuição do rio Tocantins, que apresenta uma maior descarga durante o mês de abril e menor descarga durante o mês de setembro. Os dados tratados ao longo deste trabalho são referentes à duas estações ancoradas iniciadas nos dias 11 de setembro de 2013 e 25 de abril de 2014, ambas com 25 horas de duração. Durante as estações, foram obtidos não só dados hidrodinâmicos (componente longitudinal da corrente) como também dados hidrográfico (temperatura, salinidade e densidade). Com isso, foi possível calcular os transportes resultantes de massa e volume. As observações foram realizadas empregando dois perfiladores acústicos de corrente por efeito Doppler e registradores de salinidade, temperatura e pressão. O tratamento dos dados inclui a filtragem por meio de médias móveis e interpolações para análise dos resultados em profundidade adimensional. Os resultados hidrográficos revelaram uma possível influência da drenagem continental durante o período de aquisição. A comparação entre as correntes de água e eólica mostram que durante os experimentos a influência do vento não foi determinante na circulação e os cálculos de transportes indicam uma circulação predominantemente influenciada pela maré e aporte de água doce.

O estuário amazônico é um complexo sistema devido ao grande número de corpos d'água que apresenta; este estuário também compreende quatro dos 20 maiores rios do mundo. Modelos hidrodinâmicos já foram aplicados a este sistema, mas sua complexa morfologia torna difícil a definição de grides curvilineares para a área. O presente trabalho de pesquisa tem como objetivo a implementação de modelo hidrodinâmico no estuário amazônico, baseado em malha flexível (cuja definição é mais simples do que das curvilíneares para sistemas com tal complexidade), além de analisar alguns de seus padrões hidrodinâmicos. A metodologia é baseada na
utilização do modelo D-Flow em que a definição de malha flexível é possível. O modelo abrange os baixos cursos do Rio Amazonas, do Rio Tapajós, do Rio Xingu, do Rio Tocantins, da Baía do Guajará, da Baía do Marajó, do Estreito de Breves e do Rio Pará, bem como a planície de maré circundante e a plataforma continental adjacente. O modelo apresentou bons valores de calibração, tanto para maré quanto para descarga fluvial, uma vez que o coeficiente de correlação de Pearson apresentou valores superiores a 0,95 e o erro médio foi menor do que 5% pra
resultados de maré e 15% para os resultados de descarga. O modelo gerou uma representação da interação da maré e descarga fluvial relativa a condições extremas no estuário, mostrando padrões hidrodinâmicos aceitáveis quando comparados com medições realizadas “in situ”.

Neste trabalho descreveu-se o problema direto e inverso de tomografia eletromagnética
poço a poço. A geometria do modelo possui simetria azimutal, o que simplifica significativamente
o processo de modelagem do problema direto e inversão, reduzindo um equação
originalmente tensorial 3-D para uma forma escalar bidimensional. No problema direto
discutiu-se o método de elementos finitos para a solução numérica da equação de Helmholtz.
Já no problema inverso foi empregado três funcionais estabilizadores: Suavidade Global
(GS), Variação Total (TV) e Igualdade Absoluta (AI). O primeiro funcional usa uma
suavização na norma 𝐿2, enquanto o segundo usa uma suavização na norma 𝐿1, que aceita
variações abruptas entre os parâmetros adjacentes.
Para o primeiro teste, observa-se que a frequência dentre as usadas em kHz: 0.1, 1, 10 e
100, a que melhor estimou as heterogeneidade foi a de 100 kHz. Esta frequência foi usada
nos demais testes e se obteve bons estimativas dos alvos com a mesma.
Com relação aos resultados em geral, nota-se que o uso dos métodos TV e GS, com o uso
simultâneo do vínculo AI, teve uma boa estimativa, na grande maioria dos resultados,
da geometria e posição das heterogeneidades verdadeiras, tanto para pequenos, quanto
para grandes contrastes de condutividades entre os alvos e o meio encaixante. Notou-se
também que as imagens recuperadas depende da posição da heterogeneidade em relação a
fonte, sua distribuição geométrica, contrates de condutividades com o meio encaixante e
da frequência utilizada.

O hidrato de gas e conhecido como uma fonte potencial de energia de hidrocarbonetos. Entretanto, a detecção e exploração desse tipo de recurso e ainda inexpressiva. Isto se deve a dois fatores: a diculdade na detecção de areas rentaveis em hidratos de gas e devido ao alto risco exploratorio. Nesse trabalho, e apresentada uma analise para a detecc~ao de provaveis areas de ocorrencia do hidrato de gas em uma regi~ao da Bacia Tumbes-Progresso (Peru), utilizando dados geofisicos: magnetico, gravimetrico, sismicos e de poço. Apresenta-se três abordagens para evidenciar as possíveis areas de hidrato de gas: na primeira, as anomalias magneticas e gravimetricas são analisadas com relação a geologia e a area de estudo que foi escolhida. Em seguida foi feito o imageamento sísmico da região de interesse e a identificação dos BSRs (Bottom Simulating Reetor), reetores que delimitam zonas de hidrato de gas e gas livre. Aos potenciais BSR foi aplicada a analise AVO (Amplitude Versus Oset). Por m, na terceira abordagem, são avaliados os dados de poco, calculando-se a porosidade e saturac~ao da rocha na zona de estabilidade de hidrato de gas. De acordo com a analise apresentada, vericou-se a ocorrencia de hidrato de gas na area de estudo.

Este trabalho teve como objetivo a aplicação de métodos do empilhamento superfície-dereflexão-
comum (CRS-convencional), do CRS-parcial e da inversão niptomográfica para gerar imagens sísmicas para a interpretacão em dados relacionados a meios geologicamente complexos. O modelo construído, e denominado Duveneck-Astur, foi usado para simular um ambiente geológico com camadas limitados por interfaces curvas e suaves, mas que a teoria paraxial do raio seja obedecida, diferentemente de outros modelos sintéticos onde
existem falhas geológicas, e fortes variações verticais e horizontais de velocidade, como por exemplo o Marmousi e o Sigsbee, entre outros. Para analisar comparativamente a resolução dos métodos aplicados, foram realizados dois testes com dados sintéticos. Um teste constando de dados espaçados com o silenciamento aleatório de traços nas famílias CMP, e um outro teste com adição de ruído. Foi analisado computacionalmente o comportamento dos métodos de empilhamento na obtenção de uma distribuição de velocidade em profundidade pela inversão NIP-tomográfica, que utiliza o vínculo dos atributos cinemáticos do campo de onda para estimar um modelo coerente com o dado. Os resultados da NIP-tomografia são comparados entre si, e em relação ao modelo de velocidade obtido da análise convencional (semblance). As distribuições de velocidade em profundidade foram usadas na migração PSPI em profundidade para verificar a coerência dos resultados.

Este trabalho constou do estudo e do processamento, inversão e imageamento em tempo e em profundidade de dados sísmicos Marmousi, e do real Jequitinhonha obtido na plataforma continental oriental atlântica brasileira do estado da Bahia. Foram aplicados os métodos de empilhamento NMO e CRS, e a técnica de inversão niptomográfica dos atributos cinemáticos do campo de onda. Com o empilhamento NMO foi obtido um mapa de distribuição de velocidades através da análise de velocidade no mapa de coerência semblance e, posteriormente, as seções empilhada e migrada no domínio do tempo e da profundidade. O método de empilhamento da superfície de reflexão comum (CRS) foi aplicado com o programa crsstack-511 para obter as seções empilhada e migrada no domínio do tempo, e extrair os parâmetros do campo de onda, através de análise de coerência e da redundância contida nos dados sísmicos de multicobertura. O método de inversão niptomográfica de reflexão foi realizado por meio da aplicação do programa niptomo, que é uma implementação do método de inversão dos atributos cinemáticos da onda hipotética NIP, extraídos diretamente do empilhamento CRS, para se obter um modelo suavizado de velocidade e, posteriormente, uma seção migrada em profundidade. As seções migradas são do tipo Kirchhoff. As técnicas utilizadas seguem um fluxograma pré-estabelecido e realizado seguindo um arquivo Makefile, que funciona como um organizador de etapas. Estas etapas foram realizadas no ambiente de trabalho Linux e no sistema Seismic Un*x da Center for Wave Phenomena (CWP) da Colorado School of Mines. Os resultados das três técnicas foram comparados com o objetivo de mostrar a evolução da qualidade visual das seções resultantes através da continuidade dos eventos traço-a-traço e da relação sinal/ruído, analisar diferenças e melhoras nas seções migradas visando uma melhor interpretação geológica e promover melhores condições de processamento e imageamento, buscando auxiliar possíveis perfurações com sucesso.

O presente estudo foi realizado em duas áreas. A primeira, localizada nos fundos do Palacete

Faciola em Belém/PA e, a segunda, denominada 4A, localizada no Sítio Arqueológico PA-ST-42,

situado no Porto de Santarém/PA. O levantamento geofísico descrito neste trabalho foi realizado

a fim de auxiliar a prospecção arqueológica, indicando locais para futuras escavações com

objetivo de detectar estruturas e/ou artefatos enterrados nos sítios. Os radargramas adquiridos nas

duas áreas mostraram diversas feições anômalas. Até a finalização deste trabalho nenhuma

escavação havia sido realizada no Palacete Faciola. Na Área 4A, entretanto, duas trincheiras

foram abertas revelando diversos fragmentos arqueológicos.

A equação de Archie é um marco histórico da Avaliação de Formação por ser a primeira relação envolvendo as propriedades físicas das rochas e as suas propriedades petrofísicas possibilitando a identificação e a quantificação de hidrocarbonetos em subsuperfície. A saturação de água é a solução da equação de Archie obtida a partir da medida da resistividade e da estimativa da porosidade da formação. No entanto, a solução da equação de Archie é não trivial, na dependência do conhecimento prévio da resistividade da água de formação e dos expoentes de Archie (cimentação e saturação). Esta tese apresenta um conjunto de algoritmos inteligentes inéditos, que possibilitam a solução da equação de Archie. Uma variação da rede neural competitiva, denominada como rede neural bicompetitiva realiza o zoneamento do poço, delimitando as camadas reservatório. Para cada camada reservatório, um novo algoritmo genético, com uma estratégia evolutiva baseada na reprodução de fungos produz estimativas para os parâmetros de porosidade da matriz (densidade, tempo de trânsito e porosidade neutrônica), que aliados a um novo modelo de rocha produzem estimativas realistas da porosidade, considerando os efeitos da argilosidade. Uma nova rede neural competitiva denominada como rede competitiva angular realiza a interpretação do Gráfico de Pickett fornecendo as informações da resistividade da água de formação e do expoente de cimentação. Todos os resultados da metodologia aqui apresentada são obtidos com dados sintéticos e perfis convencionais.

Este trabalho tem por objetivo analisar a eficiência do GPR (Ground Penetrating Radar) como medidor de umidade em comparação ao consagrado sistema TDR (Time Domain Reflectometry) e apresentar modificação nas equações de calibração que permitem a estimativa da umidade a partir da velocidade da onda do GPR. São apresentadas as metodologias de coleta e processamento de dados do GPR, que visam a determinação da umidade. Uma das metodologias foi aplicada em Cuiarana (Salinópolis - PA) com antena de 400 MHz e comparada com dados de TDR. As permissividades relativas obtidas por meio das velocidades das ondas do GPR foram utilizadas para inferir os valores de umidade a partir das Equações de Topp e Roth e, assim, compará-los aos valores obtidos com TDR. Os dados foram correlacionados e analisados estatisticamente, possibilitando o estabelecimento de uma nova equação de calibração em função da permissividade relativa e outra em função da velocidade da onda do GPR. O estudo mostrou com sucesso a possibilidade e as limitações de se estimar umidade com GPR.

Este trabalho apresenta estudo geofísico de parte de orla fluvial sujeita à erosão, com o objetivo primordial de avaliar o seu uso na detecção de áreas degradadas pela erosão em estágio crítico, antes de seu desmoronamento. Esta área está situada ao longo de 600 m à margem do rio Guamá, entre a ponte do rio Tucunduba e o Porto de Canoagem, dentro do campus da Universidade  Federal do Pará (UFPA), na cidade de Belém no Estado do Pará (Brasil). Conta, em alguns trechos, com diferentes tipos de contenção de erosão, entre os quais muro de concreto e sacos de cimento. A área é consequentemente, um laboratório para se testar a eficiência da Geofísica em detectar as zonas em que a ação da erosão, embora ainda não observável em superfície, atue, de modo a auxiliar obras de contenção da orla antes do seu colapso. Foram utilizados quatro métodos geofísicos: Potencial Espontâneo (SP), Eletrorresistividade, Slingram (LIN) e Radar de Penetração do Solo (GPR). As medidas foram levantadas durante a maré baixa e a maré alta na tentativa de mapear os caminhos preferenciais subsuperficiais para a entrada de água trazida pela maré alta e, por esse meio, para o trabalho erosivo. O efeito global da maré é aumentar as oscilações nas medidas de SP, Eletrorresistividade e LIN e aumentar a intensidade das reflexões obtidas com o GPR em relação às medidas obtidas com maré baixa. Na maré alta, as medidas mostram, em relação às medidas obtidas na maré baixa: I) Em zona com erosão, a redução da voltagem obtida com o método SP, a diminuição da resistividade obtida com imageamento realizado com o método da Eletrorresistividade, o aumento da condutividade LIN bem como tanto o aumento da intensidade das reflexões como a perturbação da continuidade dos refletores obtidos com o Método GPR II) Em zona com contenção, o aumento da voltagem SP, o aumento da resistividade obtida com Eletrorresistividade, a diminuição da condutividade LIN e, finalmente, a atenuação de reflexões obtidas com o GPR e redução do efeito global da maré. A despeito das dificuldades, os resultados demonstram que a Geofísica pode ser uma ferramenta auxiliar na previsão de locais onde a queda erosiva do terreno provocado por ela está prestes a ocorrer bem como na análise da eficácia da obra de contenção realizada.

Esta pesquisa foi realizada no município de Piçarra, localizado no sudeste do estado do Pará. O estudo teve como foco o mapeamento de lineamentos associados a fraturas do embasamento e da natureza do subsolo através de geofísica, usando o método eletromagnético Very Low Frequency (VLF) em caminhamentos e eletrorresistividade em sondagens elétrica vertical (SEV). A análise integrada dos dados geofísicos permitiu reconhecer na área dois domínios hidrogeologicos: Zonas fraturadas e espessura de sedimentos sobre rochas do embasamento, visando orientar a locação de poços de captação de água subterrânea. O estudo forneceu indicações das áreas mais promissoras à captação de água subterrânea e os melhores locais para a construção de poços para abastecimento da cidade.

Atualmente, com o avanço dos recursos computacionais, novas técnicas vem sendo empregadas para a atenuação de ruídos presentes em dados de perfis de poço, em que utilizase abordagens baseadas no processamento cognitivo; como exemplos, a Lógica Fuzzy. Durante o processo de aquisição, o sinal registrado poderá conter, além da informação desejada, também uma quantidade de informação espúria (sem nexo ou interesse) denominada de ruído. Estes algoritmos cognitivos oferecem novas alternativas para o tratamento de dados que envolvam estasmincertezas e ambigüidades. A presença de ruídos nos sinais pode prejudicar os processos de extração da informação desejada, levando a resultados ambíguos e sem nexo. Assim o objetivo deste trabalho é mostrar uma técnica não linear para a remoção de ruídos em perfis de poços utilizando conjuntos e lógica FUZZY. O filtro proposto analisa a continuidade das medidas do perfil através da avaliação de dois parâmetros diferenciais. Saltos abruptos nos medidas podem indicar a presença de ruídos, assim, para cada ponto no perfil, o filtro avaliará o grau de descontinuidade e atribuirá um valor de correção a ser aplicado. Finalmente, o filtro será aplicado em dados de poços sintéticos e reais, onde procederemos a uma avaliação de desempenho observando os efeitos da resolução, amostragem e janelamento do sinal.

Esta dissertação apresenta um estudo realizado com base em padrões associados à forma das curvas de perfis geofísicos de poços perfurados para captação de água subterrânea na Região Metropolitana de Belém. O objetivo do estudo foi o reconhecimento de depósitos cenozóicos, bem como a identificação de seus ambientes de sedimentação. Para isto, foram utilizados os perfis de Raios-Gama, Resistência Elétrica e Potencial Espontâneo corridos em 21 poços, cobrindo a profundidade máxima de 300 m.
O estudo permitiu identificar dois pacotes de sedimentos: um até a profundidade de 160 m, contendo bastante argila e finas camadas de areia, e o outro abaixo de 160 m, com espessas camadas arenosas. Esses pacotes foram correlacionados com seqüências deposicionais do Cenozóico Inferior descritas por Rossetti (2000), as quais correspondem às formações Pirabas, Barreiras e aos sedimentos Pós-Barreiras e Holocênicos.
No pacote superior, a forma das curvas dos perfis mostra padrões que podem ser associados a seqüências transgressivas e regressivas, enquanto no pacote inferior a forma das curvas sugere um ambiente de centro de canal.
O estudo demonstra que a metodologia empregada para o reconhecimento dos ambientes de sedimentação pode ser considerada satisfatória quando não há nenhuma outra informação geológica adicional disponível.