Análise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempo
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/40250 |
Resumo: | One of the great challenges of modern science is to obtain good images of subsurfaces in an indirect way, since the direct way of observing such surface is often not feasible. We can cite some examples that use indirect processes of imaging, such as: Ultrasonography, Tomography, Seismic Imaging, among others. The similarity between these methods co- mes from the way used to obtain the image. In all the cited examples the region of interest is subjected to some kind of wave, which penetrates the middle (body) and undergoes reflections, refractions, etc. Such phenomena can be detected thanks to the reception of these waves by sensors. In this work we approach the problem of Seismic Imaging, detai- ling some of the most important steps in the technique, which is the most used by the Oil industry to image subsurface areas, in search of oil and gas reservoirs. This work deals with a general analysis of the FWI methodology in the time domain, from mathematical formulation to a computational application. In the development of this work the Finite Differences Method was used to discretize the acoustic wave equation, assuming the wave field to be exclusively acoustic. We also used the Descent Gradient Method to update the velocity model. We initially use a smooth velocity model that we assume to be close to the real model and reconstruct iteratively until a more realistic model is obtained. The Adjoint Method was used to calculate the objective function gradient. The analysis developed in this work was divided into three parts: analysis of the quality of the recons- tructed subsurface image due to a change in the number of shots; the same analysis, now considering the change in the number of iterations; and analysis of the execution time of each configuration. From this study, we can take a quantitative analysis of the parameters of the model, observing what we call the “optimal point”, the point where we find the solution m which minimizes our error function. |
id |
UFRN_8328997455f1b5ffc2127fa9ee0c07d4 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/40250 |
network_acronym_str |
UFRN |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFRN |
repository_id_str |
|
spelling |
Silva, Suzane AdriellyAraújo, João Medeiros deCorso, GilbertoBezerra, Claudionor GomesAraújo, João Medeiros de2017-12-27T17:33:23Z2021-09-29T13:01:10Z2017-12-27T17:33:23Z2021-09-29T13:01:10Z2017-11-282010052510SILVA, Suzane Adrielly. Análise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempo. 2017. 34 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física Bacharelado) - Departamento de Física Teórica e Experimental, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/40250One of the great challenges of modern science is to obtain good images of subsurfaces in an indirect way, since the direct way of observing such surface is often not feasible. We can cite some examples that use indirect processes of imaging, such as: Ultrasonography, Tomography, Seismic Imaging, among others. The similarity between these methods co- mes from the way used to obtain the image. In all the cited examples the region of interest is subjected to some kind of wave, which penetrates the middle (body) and undergoes reflections, refractions, etc. Such phenomena can be detected thanks to the reception of these waves by sensors. In this work we approach the problem of Seismic Imaging, detai- ling some of the most important steps in the technique, which is the most used by the Oil industry to image subsurface areas, in search of oil and gas reservoirs. This work deals with a general analysis of the FWI methodology in the time domain, from mathematical formulation to a computational application. In the development of this work the Finite Differences Method was used to discretize the acoustic wave equation, assuming the wave field to be exclusively acoustic. We also used the Descent Gradient Method to update the velocity model. We initially use a smooth velocity model that we assume to be close to the real model and reconstruct iteratively until a more realistic model is obtained. The Adjoint Method was used to calculate the objective function gradient. The analysis developed in this work was divided into three parts: analysis of the quality of the recons- tructed subsurface image due to a change in the number of shots; the same analysis, now considering the change in the number of iterations; and analysis of the execution time of each configuration. From this study, we can take a quantitative analysis of the parameters of the model, observing what we call the “optimal point”, the point where we find the solution m which minimizes our error function.Um dos grandes desafios da ciência moderna é obter boas imagens de subsuperfície de forma indireta, tendo em vista que muitas vezes a forma direta de observar tal superfície é inviável. Podemos citar alguns exemplos que utilizam processos indiretos de imageamento, tais como: Ultrassonografia, Tomografia, Imageamento Sísmico, entre outros. A semelhança entre esses métodos advêm da forma utilizada para obter a imagem. Em todos os exemplos citados a região de interesse é submetida à algum tipo de onda, que penetra no meio (corpo) e sofre reflexões, refrações, etc. Tais fenômenos podem ser detectados graças à receptação dessas ondas por sensores. Neste trabalho abordamos o problema de Imageamento Sísmico, detalhando algumas das etapas mais importantes da técnica, que é a mais utilizada pela indústria de Petróleo para imagear subsuperfícies, em busca de reservatórios de óleo e gás. Este trabalho se trata de uma análise geral da metodologia FWI no domínio do tempo, desde a formulação matemática até uma aplicação computacional. No desenvolvimento deste trabalho foi utilizado o Método das Diferenças Finitas para discretizar a equação da onda acústica, supondo o campo de onda sendo exclusivamente acústico. Também foi utilizado o Método do Gradiente Descendente para atualizar o modelo de velocidades. Usamos inicialmente um modelo de velocidades suave que supomos estar próximo do modelo real e o reconstruímos iterativamente até obter um modelo mais realístico. Foi utilizado o Método Adjunto para calcular o gradiente da função objetivo. A análise desenvolvida neste trabalho foi dividida em três partes: análise da qualidade da imagem de subsuperfície reconstruída perante mudança na quantidade de disparos; a mesma análise, agora perante mudança na quantidade de iterações; e análise do tempo de execução de cada configuração. Podemos a partir desse estudo, levantar uma análise quantitativa dos parâmetros do modelo, observando o que chamamos de “ponto ótimo”, o ponto em que encontramos a solução m que minimiza nossa função erro.Universidade Federal do Rio Grande do NorteUFRNBrasilFísicaInversão Completa das Formas de OndaMigraçãoMétodo AdjuntoProgramação ParalelaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA::SISMOLOGIAAnálise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempoQualitative analysis of the full waveforms inversion method in time domaininfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTInversaoCompleta_Silva_2017.pdf.txtExtracted texttext/plain64859https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/40250/1/InversaoCompleta_Silva_2017.pdf.txt0ce025fb2c26ff8a0cd8c635aab924e1MD51ORIGINALInversaoCompleta_Silva_2017.pdfMonografiaapplication/pdf4133456https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/40250/2/InversaoCompleta_Silva_2017.pdfa8c8ca35588e7a4829a6f92c89af8e9eMD52LICENSElicense.txttext/plain756https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/40250/3/license.txta80a9cda2756d355b388cc443c3d8a43MD53123456789/402502021-09-29 10:01:10.596oai:https://repositorio.ufrn.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-09-29T13:01:10Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
dc.title.pr_BR.fl_str_mv |
Análise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempo |
dc.title.alternative.pr_BR.fl_str_mv |
Qualitative analysis of the full waveforms inversion method in time domain |
title |
Análise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempo |
spellingShingle |
Análise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempo Silva, Suzane Adrielly Inversão Completa das Formas de Onda Migração Método Adjunto Programação Paralela CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA::SISMOLOGIA |
title_short |
Análise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempo |
title_full |
Análise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempo |
title_fullStr |
Análise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempo |
title_full_unstemmed |
Análise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempo |
title_sort |
Análise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempo |
author |
Silva, Suzane Adrielly |
author_facet |
Silva, Suzane Adrielly |
author_role |
author |
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv |
Araújo, João Medeiros de |
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv |
Corso, Gilberto |
dc.contributor.referees3.none.fl_str_mv |
Bezerra, Claudionor Gomes |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Silva, Suzane Adrielly |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Araújo, João Medeiros de |
contributor_str_mv |
Araújo, João Medeiros de |
dc.subject.pr_BR.fl_str_mv |
Inversão Completa das Formas de Onda Migração Método Adjunto Programação Paralela |
topic |
Inversão Completa das Formas de Onda Migração Método Adjunto Programação Paralela CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA::SISMOLOGIA |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA::SISMOLOGIA |
description |
One of the great challenges of modern science is to obtain good images of subsurfaces in an indirect way, since the direct way of observing such surface is often not feasible. We can cite some examples that use indirect processes of imaging, such as: Ultrasonography, Tomography, Seismic Imaging, among others. The similarity between these methods co- mes from the way used to obtain the image. In all the cited examples the region of interest is subjected to some kind of wave, which penetrates the middle (body) and undergoes reflections, refractions, etc. Such phenomena can be detected thanks to the reception of these waves by sensors. In this work we approach the problem of Seismic Imaging, detai- ling some of the most important steps in the technique, which is the most used by the Oil industry to image subsurface areas, in search of oil and gas reservoirs. This work deals with a general analysis of the FWI methodology in the time domain, from mathematical formulation to a computational application. In the development of this work the Finite Differences Method was used to discretize the acoustic wave equation, assuming the wave field to be exclusively acoustic. We also used the Descent Gradient Method to update the velocity model. We initially use a smooth velocity model that we assume to be close to the real model and reconstruct iteratively until a more realistic model is obtained. The Adjoint Method was used to calculate the objective function gradient. The analysis developed in this work was divided into three parts: analysis of the quality of the recons- tructed subsurface image due to a change in the number of shots; the same analysis, now considering the change in the number of iterations; and analysis of the execution time of each configuration. From this study, we can take a quantitative analysis of the parameters of the model, observing what we call the “optimal point”, the point where we find the solution m which minimizes our error function. |
publishDate |
2017 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2017-12-27T17:33:23Z 2021-09-29T13:01:10Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2017-12-27T17:33:23Z 2021-09-29T13:01:10Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2017-11-28 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
format |
bachelorThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.pr_BR.fl_str_mv |
2010052510 |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
SILVA, Suzane Adrielly. Análise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempo. 2017. 34 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física Bacharelado) - Departamento de Física Teórica e Experimental, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/40250 |
identifier_str_mv |
2010052510 SILVA, Suzane Adrielly. Análise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempo. 2017. 34 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física Bacharelado) - Departamento de Física Teórica e Experimental, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017. |
url |
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/40250 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFRN |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Física |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFRN instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) instacron:UFRN |
instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
instacron_str |
UFRN |
institution |
UFRN |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFRN |
collection |
Repositório Institucional da UFRN |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/40250/1/InversaoCompleta_Silva_2017.pdf.txt https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/40250/2/InversaoCompleta_Silva_2017.pdf https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/40250/3/license.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
0ce025fb2c26ff8a0cd8c635aab924e1 a8c8ca35588e7a4829a6f92c89af8e9e a80a9cda2756d355b388cc443c3d8a43 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1802117755151843328 |