EFEITOS DA REGULARIZAÇÃO NA TOMOGRAFIA DE REFRAÇÃO - BULHÕES, Frank Cenci (2020)
Na sísmica exploratória de hidrocarbonetos, soluções precisas de subsuperfície rasa são fundamentais para a identificação de estruturas e armadilhas estratigráficas. A utilização de velocidades estimadas por tomografia de primeiras quebras é um método robusto para identificação de tais feições em subsuperfície. Regularização é uma abordagem comum para estabilizar problemas inversos mal-postos, que em termos práticos corresponde a restringir as possíveis soluções para a inversão. Para isso, um termo de regularização é adicionado na função de erro tomográfica para resolução da não-unicidade do problema geofísico inverso. O objetivo deste estudo é avaliar o algoritmo de tomografia de refração, os efeitos da regularização e seus efeitos nos modelos de velocidades sísmicas resultantes. O trabalho baseia-se, metodologicamente, em um estudo de caso. As regularizações testadas foram a Tikhonov de ordem 1, as variantes de ordem 1 e ordem 2, e a regularização de Berryman. Utilizou-se o programa desenvolvido pelo Grupo de Modelagem, Imageamento e Inversão Sísmica da Universidade Federal Fluminense, em linguagem Fortran. O programa de tomografia é baseado no traçamento de raios de Podvin. A geometria de aquisição 2-D para parametrização da modelagem direta consiste com 176 fontes com intervalo de 40 m e 150 geofones ao longo de uma reta de 2500 m, com intervalos de 10 m, sendo o primeiro geofone a 100 m da fonte. O método de cálculo da matriz de tempo de trânsito utiliza equação eikonal por diferenças finitas. O modelo de velocidade utilizado consiste em um sintético baseado numa geologia de fundo marinho raso com estrutura de canal, discretizado em células com um espaçamento uniforme de 10 m. Comparou-se o modelo de velocidade verdadeiro com três camadas, com velocidades de 1500 m/s (água), 2000 m/s e 2500 m/s com os resultados da tomografia de tempo de trânsito sem regularização com a utilização de métodos de regularização. Os tempos de trânsito para tomografia foram obtidos por modelagem direta das três camadas, com o mesmo algoritmo usado na tomografia para cálculo do tempo de trânsito. Conclui-se que: 1) a tomografia apresenta resultados melhores com a aplicação da regularização em termos de definição e estruturas menos distorcidas; 2) a regularização de Tikhonov de segunda ordem e Berryman apresentaram maior velocidade de convergência com melhoria no modelo de velocidade e 3) o teste de sensibilidade dos parâmetros mostra o quanto uma escolha não adequada pode distorcer as estruturas geológicas.