Desenvolvimento e análise de desempenho de algoritmo para modelagem sísmica utilizando método da esfera

Abstract

A modelagem sísmica é uma técnica amplamente utilizada na exploração de petróleo e gás para obter imagens detalhadas do subsolo. Essa técnica, embora eficaz, demanda um elevado poder computacional, o que pode ser um desafio em termos de tempo e recursos. Atualmente, busca-se otimizar esses processos sem comprometer a qualidade dos resultados. O presente trabalho explora uma lacuna relacionada à necessidade de métodos mais eficientes capazes de reduzir o tempo de execução e o uso de recursos computacionais na modelagem sísmica. Essa lacuna torna-se evidente em processos que envolvem simulações complexas da propagação de ondas no subsolo. O principal objetivo é propor, desenvolver e analisar um algoritmo que utilize a modelagem sísmica em formato de esfera. Torna-se importante avaliar o desempenho desse método, especialmente em termos de redução do tempo de processamento enquanto mantém a precisão dos resultados. A modelagem sísmica tradicional envolve a resolução numérica da equação da onda em todo o domínio de interesse, o que pode ser computacionalmente custoso. O método proposto inclui estabelecer as equações que definem a propagação das ondas na abordagem esférica. Essa abordagem consiste em restringir a região de simulação a um volume esférico que é definido com base no seu raio em torno da fonte sísmica, em vez de computar toda a malha retangular. Em seguida, foi realizado o desenvolvimento do algoritmo proposto, levando em conta essa geometria. Foram realizados testes para avaliar diferentes configurações, como o número de passos temporais, a velocidade máxima de propagação das ondas e a posição da fonte. Os resultados mostram que este método proporciona uma redução significativa no tempo de execução em comparação com a abordagem tradicional. Portanto, os resultados obtidos indicam que o algoritmo proposto oferece uma solução eficiente para a modelagem sísmica, reduzindo significativamente o tempo de execução e o uso de recursos computacionais.