Análise numérica da propagação de ondas sísmicas

Abstract

A descoberta de acumulações de petróleo e gás em uma dada região exige conhecimento muito preciso das formações geológicas da subsuperfície terrestre e é uma tarefa bastante complexa devido a anisotropia do meio. Tendo em vista esse objetivo, vários levantamentos de dados geofísicos precisam ser feitos inicialmente e os que apresentam melhores resultados são os levantamentos utilizando sísmica de reflexão. Esse método consiste em gerar artifi cialmente ondas sísmicas na superfície terrestre e medir o tempo levado por essas ondas para percorrer a distância da fonte aos receptores. Nesse sentido, o estudo da propagação de ondas em meios materiais, sobretudo em meios anisotrópicos, tem importantes aplicações na prospecção de hidrocarbonetos. É através da análise da propagação de pulsos ondulatórios na subsuperfície terrestre que se extrai informações litológicas das rochas e, consequentemente, pode-se inferir a existência de petróleo e gás em uma dada região. Dessa forma, a modelagem sísmica tem sido uma das ferramentas mais importantes à disposição dos profi ssionais envolvidos no processo de prospecção de petróleo e gás. A propagação de ondas mecânicas pode ser descrita pela teoria acústica ou elástica. Dependendo do meio uma teoria pode fornecer melhor resultado que a outra. Contudo, até que ponto os resultados obtidos simulando a equação de onda elástica difere dos resultados da equação de onda acústica? Neste trabalho aplicamos as teorias acústica e elástica a mesma geologia de subsuperfície e fizemos simulações numéricas, utilizando o método das diferenças finitas, para resolver o sistema de equações diferenciais parciais que regem o comportamento das ondas sísmicas.