Produção Científica



Dissertação de Mestrado
28/03/2022

Plataforma interativa de análise de velocidade em dados sísmicos usando GPUs
Com o avanço da exploração de hidrocarbonetos, a indústria vem buscando continuamente meios de minimizar os riscos exploratórios, onde um desses meios é o aprimoramento das ferramentas utilizadas. Existem três etapas nessa exploração: a aquisição de dados sísmicos, o processamento sísmico e a interpretação sísmica. O presente trabalho se situa no processamento sísmico, mais especificamente em uma de suas etapas, a análise de velocidade sísmica, que tem como objetivo encontrar o campo de velocidade mais fidedigno da subsuperfície da terra através de algoritmos conhecidos de análise. Um dos objetivos desse trabalho é a criação de meios para facilitar essa análise de velocidade, através da implementação desses algoritmos de forma que eles funcionem integrados em uma única plataforma. Outro ponto que o avanço da exploração sísmica trouxe foi o aumento considerável do volume de dados sísmicos adquiridos e das tecnologias utilizadas, que elevaram consideravelmente a necessidade de computadores mais poderosos e também à busca de soluções de alto poder computacional. Com base nessa necessidade, será apresentada uma nova metodologia de análise de dados sísmicos usando GPUs e os resultados obtidos da sua utilização, mostrando sua viabilidade para acelerar algoritmos geofísicos, em especial algoritmos voltados para à análise de velocidade. Ao final serão discutidos os resultados e feita a comparação de desempenho dos algoritmos paralelos e sequenciais.

Material Didático
21/03/2022

MÉTODOS ESTATÍSTICOS APLICADOS A TEMPERATURA AMBIENTE E UMIDADE RELATIVA DO AR NA CIDADE DE PORTO SEGURO (BA)
Material Didático
21/03/2022

Automatic Minimization of Execution Budgets of SPITS Programs in AWS.
Material Didático
21/03/2022

Carvões e a estratigrafia de sequências
Material Didático
21/03/2022

Dynamics of Underground Rocks Containing Fluids: Application to Exploration Geophysics with Emphasis to Oil and Gas.
Dissertação de Mestrado
21/03/2022

Modelagem Física da Resposta Sísmica de um Complexo de Canais Turbidíticos
Um modelo físico de complexo de canal turbidítico foi produzido por impressão 3-D, utilizando um plástico chamado PLA (ácido polilático), com canais ocos, em escala
1:10,000, e submetido a uma aquisição ultrassônica em um tanque de água (a qual preencheu os canais). O dado resultante foi tratado como um sismograma 3D de
reflexão acústica zero-offset, recebendo uma deconvolução determinística e uma migração post-stack. A interpretação foi realizada, alguns atributos extraídos e os
resultados foram comparados com imagens de microtomografia obtidas do modelo físico. Baseado na teoria desenvolvida por Partyka et al (1999), um algoritmo foi implementado para gerar volumes de estimativas de espessura em tempo duplo de camadas a partir de múltiplos volumes de frequências obtidos por decomposição espectral. Assumiu-se que todas as camadas possuiam topo e base como refletores
de polaridades opostas (que é o caso dos canais). Diferentes parâmetros foram testados e as feições que puderam ser associadas aos canais tiveram suas
espessuras estimadas e comparadas com as espessuras reais do modelo físico medidas pela microtomografia. Apesar das dificuldades técnicas enfrentadas, especialmente devido à forte atenuação do sinal e limitações na aquisição, os
resultados foram satisfatórios, aumentando a confiança na utilização da decomposição espectral para análises quantitativas. Uma nova maneira de visualizar resultados de decomposição espectral como volumes de espessuras temporais
estimadas é sugerida e parâmetros são testados visando melhorar a eficiência da técnica, especialmente no problema da escolha apropriada da janela temporal para a decomposição espectral.

Tese de Doutorado
21/03/2022

CRP Tomography
Resumo: As informações de subsuperfície extraídas de dados sísmicos de reflexão desempenham um papel crucial para a exploração e produção de reservatórios de petróleo e gás. Desta forma, técnicas de imageamento e inversão que fornecem essas informações estão sempre em demanda. Devido à sua importância, os modelos de velocidade têm sido os principais parâmetros para inversão sísmica. Por essa razão, o termo construção de modelos de velocidade é bastante popular em sísmica. De fato, essa terminologia é conhecida como inversões de, não apenas modelos de velocidade, mas também parâmetros gerais que descrevem os modelos geológicos de interesse. Modelos de velocidade confiáveis são essenciais para métodos de imageamento sísmico, particularmente migração. De fato, os avanços científicos e tecnológicos em migração estão diretamente relacionados com os avanços correspondentes na construção de modelos de velocidade. O foco principal dessa tese é a construção tomográfica de modelos de velocidade. Essa tese propõe um novo método de tomografia sísmica, denominado tomografia CRP. Baseado na estereotomografia, com a qual compartilha várias similaridades, a tomografia CRP tem, contudo, diferenças significantes na quantidade e natureza dos parâmetros envolvidos no processo de inversão. Ao contrário da estereotomografia, no qual os parâmetros observados são coletados/extraídos individualmente do dado de entrada, a tomografia CRP faz uso das seções CRP, extraídas e estimadas do dado de entrada. Mais especificamente, cada seção CRP consiste em pares fonte-receptor dentro dos dados de entrada para os quais os raios de reflexão primária para uma determinada interface têm o mesmo ponto de reflexão comum. Da mesma forma que na estereotomografia, alguns pontos individuais são de fato coletados na tomografia CRP. Chamados de pontos de referência CRP, esses pontos são estendidos para as correspondentes seções CRP, extraídas do dado de entrada por meio de análise de coerência performadas com tempos de trânsito paramétricos adequados. De fato, a tomografia CRP leva o nome de tais tempos de trânsito, também chamados de tempo de trânsito CRP. Essa tese mostra como a adição de mais informações relacionadas a um mesmo ponto em profundidade, previamente desconhecido, ajuda na inversão de diferentes tipos de modelos de velocidade. Todas as informações relacionadas a um mesmo ponto de reflexão comum são trabalhadas simultaneamente durante a inversão para melhor inverter a localização do respectivo ponto de modelo em profundidade. Testes numéricos que ilustram essa tese sugerem que o uso conjunto de parâmetros provenientes de seções CRP atua como uma restrição natural incorporada ao problema tomográfico. As seções CRP permitem que mais partes do modelo de velocidade sejam analisados, uma vez que mais pares de raios são traçados e usados, trazendo mais informações internas para o problema inverso. Resultados encorajadores fornecidos por alguns testes sintéticos confirmam as boas expe

Tese de Doutorado
21/03/2022

Estudo de escoamentos bifásicos em meios porosos através de simulações numéricas para a otimização da recuperação de petróleo
Apesar de um cenário de investimentos crescentes em energias renováveis, o petróleo se mantem como um combustível fundamental para as principais economias do planeta. No entanto, para permanecer nessa condição, sua exploração precisa ser cada vez mais otimizada com o objetivo de aumentar sua produção e diminuir seus custos, mantendo-o competitivo dentre todas alternativas energéticas. Diante desse cenário, pesquisas com
o uso do CFD (dinâmica de fluidos computacional) surgem como uma alternativa barata e eficaz. O avanço na capacidade de processamento gerada com o uso dos HPC’s
(computadores de alta performance) intensificou, nas últimas décadas, essa modalidade de investigação em dinâmica dos fluidos, uma vez que simulações computacionais nessa área geralmente tem um alto custo computacional. Estamos particularmente interessados em estudar fluxos laminares, que são aqueles presentes nas dinâmicas em meios porosos. Portanto, criar um modelo computacional, eficaz e barato, tem relevância inovadora uma vez que as alternativas do mercado são muitas vezes caras. Nesse sentido, o uso de um modelo que se utiliza de um software de costumização própria com uma ferramenta de
código aberto como o OpenFOAM, nos fornece um instrumento útil à indústria pelas suas características de eficácia e baixo custo.

Tese de Doutorado
21/03/2022

Simulações numéricas em dutos obstruídos para análise da influência da turbulência em padrões de fluxo
A partir de estudos sobre Dinâmica dos Fluidos e simulações computacionais realizadas com OpenFOAM (plataforma computacional para solução numérica das equações de
Navier-Stokes), esta pesquisa tem como objetivo principal estudar escoamentos internos turbulentos, encontrando ferramentas que relatem padrões de turbulência e vorticidade. A ideia central é utilizar a matemática, a computação e a física para investigar e avaliar características da turbulência induzida por obstruções em escoamentos confinados.
O modelo ´e baseado em uma estrutura tipo pipeline parcialmente obstru´ıdo na entrada.
Os resultados foram avaliados atrav´es de correla¸c˜ao cruzada e pelos c´alculos dos momentos das distribui¸c˜oes de velocidades. Acredita-se que o entendimento dessa categoria de
sistemas complexos trar´a grandes contribui¸c˜oes para a ´area acadˆemica evidenciando um
grande potencial de aplica¸c˜ao na ´area de tecnologias industriais, como por exemplo, na
ind´ustria de petr´oleo e g´as, bem como no transporte de fluidos em dutos.

Tese de Doutorado
21/03/2022

Desenvolvimento de códigos computacionais em openFOAM para simulação de reservatório de petróleo. Exemplos de aplicação.
Esta pesquisa tem por objetivo estudar e desenvolver, utilizando a ferramenta OpenFOAM de código aberto, um simulador, o qual utilizando um modelo tipo sandbox, possa
aproximar apropriadamente e representar o escoamento que ocorre em um reservatório de petróleo. A ferramenta OpenFOAM é um software desenvolvido em linguagem C++, e implementado com os operadores matemáticos clássicos necessários para a resolução numérica, através do m´método dos Volumes Finitos, dos complexos e não lineares sistemas
de equações diferenciais que são necessários para descrever esse tipo de escoamento. O reservatório de petróleo é então aproximado a um meio poroso, onde são conhecidos seus
parâmetros geofísicos médios, como por exemplo, permeabilidades relativas e pressões capilares. As técnicas de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD na sigla em inglês - Computational Fluid Dynamics) fornecem o embasamento necessário para a elaboração das equações que governam o fenômeno, enquanto o OpenFOAM, por ser de código aberto, oferece a oportunidade de se customizar, realizar ajustes e aproximações adequadas, proporcionando um melhor entendimento no sentido de se buscar melhorar a precisão dos resultados e a otimização dos recursos computacionais. Considerando a complexidade do domínio estudado, foi necessário realizar a simulação em um sistema de maior capacidade computacional do tipo High Processing Computing (HPC). Nossos resultados obtidos não podem ser diretamente comparados com aqueles obtidos através de reservatórios reais encontrados na literatura. Dentro do possível, estudos podem ser realizados empregando a ferramenta desenvolvida e, guardadas as devidas proporções, respeitando o nível de aproximação implementado, alguma base de comparação pode ser estabelecida, indicando em
linhas gerais e predizendo o que ocorre em um reservatório real.

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