Thesis (M.Sc.)--Memorial University of Newfoundland, 1995. / Typescript. Computer disk contains: Appendix A, Fortran programs. Bibliography: leaves 134-137. Also available online.

Thesis (M. Eng.)--Carleton University, 1993. / Also available in electronic format on the Internet.

Thesis (M.S. in civil engineering)--Washington State University, December 2005. / Includes bibliographical references.

Andrew E. Yagle. / Bibliography: leaf 16. / "December, 1983." / Air Force Office of Scientific Research Grant AFOSR-82-0135A

We are concerned with the quantum inverse scattering problem. The corresponding Marchenko integral equation is solved by using the collocation method together with piece-wise polynomials, namely, Hermite splines. The scarcity of experimental data and the lack of phase information necessitate the generation of the input reflection coefficient by choosing a specific profile and then applying our method to reconstruct it. Various aspects of the single and coupled channels inverse problem and details about the numerical techniques employed are discussed. We proceed to apply our approach to synthetic seismic reflection data. The transformation of the classical one-dimensional wave equation for elastic displacement into a Schr¨odinger-like equation is presented. As an application of our method, we consider the synthetic reflection travel-time data for a layered substrate from which we recover the seismic impedance of the medium. We also apply our approach to experimental seismic reflection data collected from a deep water location in the North sea. The reflectivity sequence and the relevant seismic wavelet are extracted from the seismic reflection data by applying the statistical estimation procedure known as Markov Chain Monte Carlo method to the problem of blind deconvolution. In order to implement the Marchenko inversion method, the pure spike trains have been replaced by amplitudes having a narrow bell-shaped form to facilitate the numerical solution of the Marchenko integral equation from which the underlying seismic impedance profile of the medium is obtained. / Physics / D.Phil.(Physics)

Orientador: Lucio Tunes Dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-11T01:05:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grosfeld_Valeria_D.pdf: 2985169 bytes, checksum: 82ddf2042ee5ce573f870e3deebfa469 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho estudamos os coeficientes de reflexão RPP e RPS para ondas elásticas. Introduzimos uma nova aproximação tipo impedância para o coeficiente RPS, baseados no êxito deste tipo de aproximações para o RPP na região de ângulos críticos e pós-críticos. Apesar de não ter-se mostrado tão eficiente quanto a aproximação tipo impedância de reflexão para RPP na região de interesse, se comparamos nossa aproximação com algumas já existentes, o comportamento é um pouco melhor que as aproximações precedentes. Esta análise foi feita mediante uma nova metodología, baseada em curvas de desempenho de algoritmos. Também mostramos que aproximando o coeficiente de reflexão RPP por uma aproximação tipo impedância é possível obter um indicador da presença de hidrocarbonetos sem necessidade de inverter os dados. Por outro lado discutimos como, com algumas hipóteses adicionais, se podem estimar alguns parâmetros elásticos das rochas diretamente dos dados. Por último, analisamos o efeito de parte do processamento sísmico na obtenção de nossas estimações em dados sintéticos / Abstract: In this work we are concerned with the reflection coefficients RPP and RPS for elastic waves. Based on the success of an impedance type approximation for the coefficient RPP in the critical region, we introduce a new approximation for the coefficient RPS. Although the new approximation was not so good as for the previous in the RPP case, comparing our approach with the existing ones we found that its behaviour is a little better than the preceding approaches. This comparison was made using a new methodology based on performace profile curves. Moreover, we show that, using the impedance type approximation for the reflection coeficient RPP , it is possible to get an indicator that reacts to the presence of hydrocarbons without the necessity of the invert the data. We also demostrate that under suitable conditions some elastic parameters of the rocks can be estimated directly from the data. Finally, we analyse the effect of seismic processing in order to obtain our estimate in synthetic data / Doutorado / Reservatórios e Gestão / Doutor em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Martin Tygel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Facudade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T05:48:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UniversidadeEstadualdeCampinas.FaculdadedeEngenhariaMecanica.ProgramadePos-GraduacaoemCienciaseEngenhariadePetroleo_D.pdf: 5963808 bytes, checksum: 11070db7b13faf0139f14fda5d6a4fb6 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O método Common Reflection Surface (CRS) tem por objetivo a obtenção de seções empilhadas de qualidade e extração de parâmetros do campo de onda que caracterizam o meio geológico, através de análises de coerência e com máxima utilização da redundância contida nos dados sísmicos de multicobertura. Para a realização dessas finalidades, o método CRS utiliza "famílias" de pares de fontes e receptores arbitrariamente dispostos em torno de um ponto central e empilhamentos através de tempos de trânsito multi-paramétricos. O CRS representa um significativo aprimoramento do clássico método Common midpoint (CMP), o qual utiliza famílias de pares fonte e receptor simetricamente dispostos em torno do ponto central (denominadas famílias CMP). Além disso, o número maior de parâmetros CRS permite melhores informações sobre o meio geológico. Neste trabalho, discutimos os fundamentos e principais resultados do método CRS na situação 2D, comparando-o ao método CMP. Dentre os vários estudos e aperfeiçoamentos realizados no método CRS, destacam-se (a) nova implementação do programa CRS, com utilização de parâmetros diretamente advindos dos dados; (b) implementação conjunta dos métodos CRS e CMP visando melhor contribuição de cada um deles para o imageamento sísmico; (c) introdução de nova metodologia para eliminação ou tenuação de ruído alinhado nas seções CRS e (d) investigação qualitativa e quantitativa das resoluções vertical e lateral do método CRS. / Abstract: The Common Reflection Surface (CRS) method is designed to produce stacked sections of superior quality, as well as a number of useful wavefield attributes that caracterize the geological subsurface. These attributes are estimated by means of coherency analysis methods, which optimally exploit the redundancy contained in the multicoverge seismic data. To take advantage of this redundancy, the CRS method employs "gathers" of source and receiver pairs, arbitrarily located around a fixed central point, with the help of multi-parametric traveltime moveouts. Waving the restriction of symmetric source-receiver pairs around the central point allows full use of the multicoverage data. As a result, CRS stacked sections are seen to be cleaner, with better signal-tonoise ratio and continuity of reflection events. We discuss the basics and main results of the CRS method, in the 2D situation, in close comparison with the classical CMP method. A number of improvements on the method itself, as well as on its practical applications, are presented. These include (a) a new implementation of CRS, with the use of parameters most directly related to the input data; (b) joint use of CRS and CMP, with the aim of obtaining the best possible processing and imaging results; (c) introduction of a new methodology to eliminate or attenuate aligned noise and (d) qualitative and quantitative investigation on vertical and lateral resolution in CRS sections. / Doutorado / Reservatórios e Gestão / Doutor em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientadores: Maria Amélia Novais Schleicher, Lúcio Tunes dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-25T10:12:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kamioka_DanielaMidori_M.pdf: 9312784 bytes, checksum: cd5e7b440a4b44168749d7cc069f1ac0 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Uma das principais etapas do processamento sísmico é a análise de velocidade. Essa é uma das técnicas que utilizam dados sísmicos organizados em famílias de ponto médio comum (CMP ¿ Common Midpoint). Encontrar curvas (por exemplo, hiperbólicas) pré-determinadas que se ajustam aos tempos de trânsito de reflexão da melhor maneira possível é de grande importância no processo CMP. Além disso, é necessário determinar corretamente os parâmetros que definem essas curvas de melhores ajustes, pois estes parâmetros transmitem informações importantes a serem extraídos dos dados sísmicos. Portanto, é essencial uma medida que estabeleça se certa curva se ajusta aos tempos de trânsito. A função semblance mede o grau de coerência (ou alinhamento) dos traços sísmicos ao longo das curvas testadas. A semblance convencional é uma medida robusta e fácil de ser calculada, e por esses motivos tem sido a mais utilizada dentre outras medidas. Além da função convencional, aplicamos outros dois tipos de funções: a Semblance com Peso e a Semblance AB. Os exemplos numéricos desse trabalho mostram que a medida de coerência com peso exibe uma melhor resolução no sentido de que as seções apresentam picos mais destacados com relação à semblance convencional, mas pelo fato dos valores obtidos pelas duas funções serem semelhantes e o custo computacional do cálculo da medida com peso ser bem superior à convencional, o esforço não vale a pena. Já a semblance AB tenta ser superior à convencional uma vez que para dados que apresentam um trend de amplitude (reversão de polaridade), a função AB apresenta uma pequeno aumento nos seus valores na região de reversão em questão, mas nada significativo, pelo menos nos exemplos de seção CMP utilizados nessa dissertação. Apesar de todas as tentativas de se obter uma medida de coerência que apresente melhores resultados com um baixo custo computacional, ainda assim a semblance convencional continua a apresentar resultados semelhantes aos outros métodos e com o menor tempo computacional para o seu cálculo / Abstract: One of the main steps of seismic processing is the velocity analysis. This is one of the methods that uses seismic data arranged in common midpoint (CMP) gathers. Finding predetermined curves (such as hyperbolic ones) that fit the reflection traveltimes the best possible way is of great importance in the CMP process. Moreover, it is necessary to correctly determine the parameters that define those best-fitting curves, as these parameters convey important information to be extracted from seismic data. Therefore, it is essential to establish a measure that determines if any curve fits the travel time. The semblance function is such a measure that determines the degree of coherence (or alignment) of the seismic traces along trial curves. Conventional semblance is a robust and easy-to-calculate measure, and for these reasons it has been the most used among other measures. Recently, two variations of semblance have been proposed in the literature: Weighted Semblance and AB Semblance. In this thesis, we show by means of numerical examples that Weighted Semblance provides better resolution in the sense that the semblance sections present more pronounced peaks than conventional semblance. However, the values obtained by the two functions are rather similar and the computational cost of calculating the weighted measure is much higher. Therefore, the effort is not worth it. AB semblance tries to be superior to the conventional function for data presenting an amplitude trend (for example, a polarity reversal). In our numerical tests, the AB function indeed provides a small increase in its values in the region of a polarity reversal, but nothing significant, at least for the CMP section examples used in this dissertation. Despite all attempts to obtain a coherence measure that offers better results with a low computational cost, conventional semblance still maintains similar results to other methods and the lowest computational time for its calculation / Mestrado / Matematica Aplicada / Mestra em Matemática Aplicada

Orientador: Dietrich Wilhelm Schleicher / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-26T05:18:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Macedo_DanielLeal_D.pdf: 16481305 bytes, checksum: 3d47b0427882ec03cc38bd035feee293 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A inversão de onda completa (FWI, do inglês ''full waveform inversion'') nãolinear baseada em gradientes (métodos de descida) é, a princípio, capaz de levar em conta todos os aspectos da propagação de onda contida nos dados síismicos. Porém, FWI baseada em gradientes é limitada pela sua bem conhecida sensibilidade no que diz respeito à escolha do modelo inicial. Com o intuito de melhor entender algumas questões relacionadas à convergência do modelo na FWI, nós estudamos uma decomposição baseada na teoria de espalhamento que permite dividir os núcleos de sensibilidade dos campos de onda acústica em função dos parâmetros do modelo em duas partes: uma relativa ao componente de fundo, outra relativa à componente singular do modelo. Estimativas para a perturbação de fundo, bem como para a perturbação da parte singular do modelo obtidas com os adjuntos destes subnúcleos são componentes da estimativa obtida com o adjunto do núcleo total de sensibilidade. Os experimentos numéricos suportam a tese de que a decomposiçao em subnúcleos permite que se retroprojete somente os resíduos do campo de onda espalhado de modo a obter estimativas razoáveis da perturbação de fundo do modelo. Em um experimento com geometria de aquisição restrita (dados de reflexão com afastamento curto), os subnúcleos baseados em espalhamento múltiplo se aproveitam da autoiluminacão do meio devido às ondas multiplamente espalhadas. A autoiluminação fornece estimativas melhores com conteúdo espectral mais rico nas baixas frequências / Abstract: While in principle nonlinear gradient-based full-waveform inversion (FWI) is capable of handling all aspects of wave propagation contained in the data, including full nonlinearity, in practice, it is limited due to its notorious sensitivity to the choice of the starting model. To help addressing model-convergence issues in FWI, we study a decomposition based on the scattering theory that allows to break the acoustic-wavefield sensitivity kernels with respect to model parameters into background and singular parts. The estimates for both background perturbation and/or singular-part perturbation obtained with the subkernels' adjoints are components of the estimate obtained with the total kernel's adjoint. Our numerical experiments shows the feasibility of our main claim: the decomposition into subkernels allows to backproject the scattered-wavefield residuals only so as to obtain reasonable background-model perturbation estimates. In an experiment with restricted acquisition geometry (reflection data, narrow offset), the multiple-scattering subkernels take advantage of medium self-illumination provided by the scattered wavefields. This self-illumination provides better estimates, with longer wavelengh content / Doutorado / Reservatórios e Gestão / Doutor em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Denis José Schiozer / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-26T04:26:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_CarlaJanaina_D.pdf: 10505037 bytes, checksum: df3394746ff67486b69af759c8682915 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A produção de hidrocarbonetos é um negócio que envolve muitos riscos. As incertezas inerentes à produção estão relacionadas às incertezas no estado físico do reservatório e variáveis externas. A incerteza do reservatório pode ser reduzida conforme dados de produção e dinâmicos são adquiridos. A sísmica 4D (S4D) tem sido utilizada na indústria de petróleo, pois a integração de informação geofísica e de engenharia aumenta a capacidade preditiva da simulação de reservatórios. Entretanto, há questões técnicas que devem ser avaliadas antes de se iniciar um projeto de S4D. Vários estudos geofísicos usam o conceito de chance de sucesso para identificar os casos favoráveis onde são avaliados o levantamento sísmico e a magnitude das mudanças sísmicas. Porém, do ponto de vista de engenharia é importante avaliar o impacto da nova informação na operação do campo e o consequente benefício financeiro. A estimativa da chance de sucesso de um projeto de S4D é um desafio. Portanto, este trabalho apresenta uma metodologia que estima a chance de sucesso sob a perspectiva da engenharia de reservatórios. A metodologia foi desenvolvida em três fases. A primeira fase mostra que o erro de saturação de água pode ser utilizado para medir a melhora no entendimento da movimentação de fluidos no reservatório devido à aquisição da S4D. Além disso, mostra que o momento em que a sísmica 4D é adquirida impacta no valor da informação. Na segunda fase a metodologia para determinar o melhor momento para a aquisição da S4D é apresentada. O melhor momento é determinado avaliando o tempo para a chegada de água nos poços e as curvas de erro de saturação. Por fim, a metodologia para a estimativa da chance de sucesso é apresentada. A metodologia é um processo iterativo simples. A metodologia é composta por seis etapas, no qual algumas são bem estabelecidas na literatura. A tese incorpora a data que aquisição da sísmica 4D no processo e avalia a chance de sucesso por meio da variação do beneficio econômico ocasionado pelas incertezas do reservatório. A metodologia foi aplicada para um caso sintético para ilustrar o procedimento do cálculo do valor da informação e da probabilidade de sucesso / Abstract: Production of hydrocarbons is a high-risk business. The uncertainties inherent to production are related to the uncertainties in the physical state of the reservoir and external variables. Reservoir uncertainty can be reduced as new production and dynamic data become available. 4D seismic technology has been used in the petroleum industry because the integration of geophysics and engineering information increases the predictive capability of reservoir simulations. However, there are technical issues to be addressed before starting a 4D seismic project. Several geophysical studies use the chance of success concept to identify the favorable cases; evaluating the seismic survey and the magnitude of seismic changes. From the engineering point of view, it is important to evaluate the impact of new information on field operations and the consequent monetary benefit. The estimation of 4D seismic data chance of success before its acquisition is a challenge. Therefore, the thesis presents a methodology to estimate the chance of success of a 4D seismic project from the reservoir engineering perspective. The methodology was developed in three phases. The first phase shows that water saturation error can measure the improvement on the fluid behavior understanding due to 4D seismic data. Moreover, it shows that the time for 4D seismic data acquisition affects its value. The second phase presents the methodology to estimate the best time to acquire 4D seismic data. The best time estimation is determined by evaluating time for water breakthrough and the water saturation error curves. Finally, the chance of success methodology is presented. The methodology is simple and an iterative process. It is divided in six steps, in which some of them are well established in the literature. The thesis incorporates the date of 4D seismic data acquisition in the process and assesses the chance of success through the variation in the economic benefit caused by the reservoir uncertainties. The methodology was applied to a synthetic reservoir model, showing a procedure to estimate the expected value of information and the probability of success / Doutorado / Reservatórios e Gestão / Doutora em Ciências e Engenharia de Petróleo