Recientemente la adquisición de información se ha visto desarrollada en diferentes campos y en la ingeniería una nueva fuente viene de los satélites artificiales. Estos satélites constantemente están adquiriendo imágenes de la superficie terrestre proveyendo una información muy valiosa la cual debe ser usada no solo para fines de investigación sino también de aplicación. Por otro lado el territorio peruano que abarca una gran extensión y se encuentra en el Círculo de Fuego del Pacífico necesita de una metodología para la evaluación de zonas de riesgo, como son las áreas donde se encuentran las fallas geológicas. Si combinamos la necesidad de inventariar las fallas y la información contenida en las imágenes de satélite este estudio plantea la hipótesis que a través del procesamiento de las imágenes adquiridas por satélites se puede automatizar el proceso de extracción de lineamientos para posteriormente identificar las principales fallas geológicas y así actualizar los mapas o elaborar nuevos mapas que contengan esta información para que las municipalidades o entidades del Estado puedan orientar el crecimiento poblacional hacia una zona segura, asimismo podemos utilizar fotografías aéreas para la detección de dichas fallas geológicas y así tener mayor información para poder realizar un mapa de zonificación con más precisión en los resultados.

No description available.

[pt] A visualização de horizontes sísmicos constitui uma importante área de conhecimento amplamente aplicada na prospecção de hidrocarbonetos pela indústria do petróleo. Diferentes técnicas são atualmente empregadas na apresentação destas superfícies, sendo usualmente utilizadas as soluções baseadas na geração de malhas poligonais, que se beneficiam da otimização das placas gráficas atuais no desenho de triiângulos. Este trabalho faz uma avaliação do uso da renderização baseada em pontos, no lugar de polígonos, para a visualização de horizontes sísmicos. Para isso as técnicas de cada etapa do processo são avaliadas, levando-se em conta a natureza específica dos dados de interpretação de horizontes em volumes sísmicos e o resultado final esperado para a visualização deste tipo de dados. O algoritmo utilizado baseia-se no método conhecido como Surface Splatting para a renderização dos pontos originais, sendo estudados a estruturação apropriada para os dados a serem visualizados, a técnica para obtenção de normais, a abordagem adequada para o cálculo da iluminação e mecanismos adicionais necessários ao processo. Resultados da aplicação do método em dados reais são, ao final do trabalho, analisados e comparados à renderização tradicional para os horizontes avaliados. / [en] Seismic horizon visualization stands as an important knowledge area used to support exploration on the oil industry. Different techniques currently employed to render this kind of surfaces are usually based on polygonal meshes generation, which benefits from graphics boards optimization on drawing triangles. This work is an evaluation of Point Based rendering techniques to replace polygonal approaches in seismic horizons visualization. To do so, this study revisits each stage of the seismic visualization process. The algorithm adopted here is based on the Surface Splatting with the EWA filter. This work also presents a study on normal evaluation and data structures to store points and normal. Special care is taken in shading techniques. The implementation yielded results that are used to support the evaluation of the Point Based Techniques on real 3D Seismic data. Traditional triangle based rendering is also presented to compare results.

Orientador: Dimas Dias-Brito / Banca: Gabriela Castillo Vincentelli / Banca: Norberto Morales / Banca: Moisés Calazans Muniz / Resumo: Na Bacia de Campos, os reservatórios carbonáticos da Formação Coqueiros do Grupo Lagoa Feia, de idade eobarremiana-neoaptiana, representaram grandes e importantes descobertas de campos produtores de hidrocarbonetos na década de 70. O avanço dos conceitos geodinâmicos e geotectônicos sobre as novas e potenciais acumulações na seção rifte das Bacias Marginais Brasileiras, a partir de 2007, retomaram os reservatórios formados por rochas carbonáticas como atrativos alvos de estudos, devidos principalmente a grande importância econômica atribuída a esses reservatórios. O principal objetivo deste trabalho foi compreender a distribuição das propriedades físicas dos reservatórios carbonáticos formados por depósitos do tipo coquinas (rudstones e grainstones de moluscos bivalves) e definir os principais fatores petrofísicos que caracterizam os níveis-reservatório (e.g. densidade, índice de radioatividade, composição mineralógica e de rocha, etc.) e os fatores que controlariam a qualidade do mesmo (e.g. porosidade, saturação de água e permeabilidade) com o intuito de compreender a distribuição geométrica do seu sistema permo-poroso. O presente estudo fez uso de métodos geológicos/geofísicos, como interpretação estratigráfica de perfis de poços, cálculos petrofísicos, interpretação de dados sísmicos 3D e interpretação e correlação de atributos sísmicos. Dentre os resultados obtidos, a análise estratigráfica permitiu definir os limites de sequências, em ciclos de 3°ordem, das quatro sequê... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the Campos Basin, the eobarremian-neoaptian carbonate reservoirs from Coqueiros Formation, Lagoa Feia Group, represented large and important discoveries of hydrocarbon fields in the 70's. The advances in geodynamic and geotectonic concepts about new and potential accumulations on rift section of Marginal Brazilian Basins, from 2007, brought again the carbonate reservoirs rocks as attractive studies targets, mainly due to great economic importance attached to these reservoirs. The main objective was to understand the distribution of physical properties on carbonate reservoirs composed by coquinas deposits (rudstones and grainstones of bivalve molluscs), define the main petrophysical factors that characterize those reservoir levels (eg density, radioactivity content, mineralogical and rock composition, etc.) and factors that could control the quality (eg, porosity, water saturation and permeability) in order to understand the geometric distribution of its permo-porous system. This study employed geological/geophysical methods such as well logs stratigraphic interpretation, petrophysical calculations, 3D seismic interpretation and seismic attributes interpretation and correlation. Among the results, the stratigraphic analysis has identified limits, in 3 rd order cycles, to four depositional sequences (Basal Clastic Sequence, Talc-Stevensitic Sequence; Coquinas Sequence and Clastic-Evaporitic Sequence) that belong to Lagoa Feia Group. The Coquinas Sequence, focus of this work, shows a split, internally to its coquinas deposits in six reservoir levels (one in Upper Coquina and five in the Lower Coquina) where the stratigraphic limits are associated with 4 th order cycles. The petrophysical analysis indicated that the main producer level are at Lower Coquina 4 (CI-4), with the best thickness responses (35 to 100 m) and high potential reservoir qualities for ... (Complete abstract electronic access below) / Mestre

Ingeniero Civil / Al ser Chile un país sísmico es de suma importancia conocer la física de los terremotos y más aún como afectan a las estructuras. La instrumentación sísmica de una estructura permite obtener información de las aceleraciones, velocidades, desplazamientos y de las propiedades dinámicas. Tener edificios instrumentados en el Norte de Chile permitirá medir las aceleraciones en estructuras ubicadas cerca del epicentro. Los objetivos de este trabajo fueron diseñar la instrumentación sísmica de edificios altos en la zona norte del país y mejorar el actual sistema de instrumentación del edificio de la Cámara Chilena de la Construcción. Las estructuras a instrumentar y sus modelos computacionales fueron proporcionadas por empresas calculistas. Se escogieron tres edificios en la ciudad de Iquique los cuales se estudiaron detalladamente y se analizaron sus propiedades dinámicas teóricas. Luego de tener un conocimiento acabado de cada estructura se estableció la localización y disposición de los equipos de medición y procesamiento, además se establecieron los sistemas y modelos para procesar los datos y para transmitir la información. Se realizó una visita a las tres estructuras donde se tomaron registros de vibraciones ambientales en dos pisos de cada una. Las mediciones permitieron observar de manera adecuada la respuesta de la estructura y determinar en primera instancia, mediante métodos de identificación, las frecuencias, amortiguamientos y formas modales de los edificios, se valida entonces los parámetros del sistema de instrumentación diseñado. Se observaron similitudes en las formas modales medidas con las teóricas y mayores valores en las frecuencias identificadas. Se realizó el mejoramiento de la instrumentación del edificio de la Cámara Chilena de la Construcción, con los sensores EpiSensor ES-U2 actuales se agregaron dos sistemas de adquisición, unos para sismos y otro la vibraciones ambientales, que permitirán monitorear de manera continua los parámetros dinámicos de esta estructura.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Sísmica / Los grandes estanques de acero atmosféricos, verticales y cilíndricos apoyados directamente en el suelo con el fondo plano son las estructuras más utilizadas para el almacenamiento de líquidos, tales como: petróleo, ácido sulfúrico, gas natural licuado, agua potable y líquidos criogénicos. Estos estanques han presentado daños reiterados durante grandes terremotos a nivel mundial, principalmente el pandeo del manto tipo pata de elefante , deslizamientos horizontales y en algunos casos colapsos, a pesar de estar diseñados con códigos ampliamente utilizados como son API 650-E para almacenamiento de petróleo, AWWA D100 para agua y NZSEE para cualquier tipo de líquido. En este trabajo se ha aplicado el método de Análisis Sísmico Backward (ASB) con información obtenida de 69 estanques en operación durante importantes terremotos subductivos: Valdivia 1960, Chile Central 1985, Tocopilla 2007, El Maule 2010, además de Alaska (1964) y otros ocurridos en Estados Unidos entre 1933 y 1995 (subductivos y corticales), siendo esta tesis el único trabajo disponible con esta categorización y resultados que definen el origen de los daños y medidas de mitigación. El método ASB consiste en evaluar el comportamiento sísmico de estanques de acero, considerando las características del estanque en operación durante el sismo: geometría general y espesores de planchas, altura de llenado, tipos de suelos de fundación, códigos de diseño utilizados, registros sísmicos, directividad sísmica, sin daños observados, con pandeo del manto y colapsos. Se ha identificado que el efecto inercial no vibratorio es característico de los mega terremotos de subducción en zonas costeras, esto ocurre de manera simultánea con las altas aceleraciones verticales del suelo y genera en los estanques grandes desplazamientos horizontales, este fenómeno no está considerado en los códigos de diseño sísmico para estanques de acero. En este trabajo se ha concluido que no hay correlación entre modelos teóricos analíticos, ensayos experimentales (mesas vibratorias) y lo observado con el método ASB, dado que en los modelos computacionales no se consideran las condiciones reales de los estanques en operación, tales como: efecto del manto delgado, comportamiento del líquido (leyes de similitud), imperfecciones en el manto, condiciones reales del suelo y los efectos de la directividad sísmica. En este trabajo se entregan recomendaciones para corregir las prácticas usuales en el diseño sísmico en estanques de acero, reduciendo los riesgos de daños y colapsos. Lo anterior, considerando las imperfecciones de las planchas del manto en el cálculo de las tensiones admisibles, incorporación de sistemas de anclajes, reducción de la demanda sísmica convectiva y una ecuación para estimar el deslizamiento cosísmico horizontal de estanques no anclados.

[pt] Neste trabalho apresentamos um algoritmo baseado em agrupamento de dados para o mapeamento automático de horizontes e de falhas sísmicas a partir de dados sísmicos 3D. Apresentamos uma técnica para quantizar o volume sísmico de entrada a partir dos neurônios do grafo resultante do processo de treinamento de uma instância do algoritmo Growing Neural Gas (GNG). No conjunto de amostras de entrada utilizadas pelo GNG, cada amostra representa um voxel do volume de entrada, e retém informações da vizinhança vertical desse voxel. Depois da etapa de treinamento, a partir do grafo gerado pelo GNG um novo volume quantizado é gerado, e nesse volume possíveis ambigüidades e imperfeições existentes no volume de entrada tendem a ser minimizadas. A partir do volume quantizado descrevemos uma nova técnica de extração de horizontes, desenvolvida com o objetivo de que seja possível mapear horizontes na presença de estruturas geológicas complexas, como por exemplo horizontes que possuam porções completamente desconectadas por uma ou mesmo diversas falhas sísmicas. Também iniciamos o desenvolvimento de uma abordagem de mapeamento de falhas sísmicas utilizando informações presentes no volume quantizado. Os resultados obtidos pelo processo de mapeamento de horizontes, testado em volumes diferentes, foram bastante promissores. Além disso, os resultados iniciais obtidos pelo processo de extração de falhas sugerem que a técnica pode vir a ser uma boa alternativa para a tarefa. / [en] In this work we present a clusterization-based method to map seismic horizons and faults from 3D seismic data. We describe a method used to quantize an initial seismic volume using a trained instance of the Growing Neural Gas (GNG) algorithm. To accomplish this task we create a training set where each sample corresponds to an entry volume voxel, retaining its vertical neighboring information. After the training procedure, the resulting graph is used to create a quantized version of the original volume. In this quantized volume both horizons and faults are more evidenced in the data, and we present a method that uses the created volume to map seismic horizons, even when they are completely disconnected by seismic faults. We also present another method that uses the quantized version of the volume to map the seismic faults. The horizon mapping procedure, tested in different volume date, yields good results. The preliminary results presented for the fault mapping procedure also yield good results, but needs further testing.

[pt] Neste trabalho apresentamos metodologias baseadas em algoritmos de agrupamento de dados utilizadas para processamento de dados sísmicos 3D. Nesse processamento, os voxels de entrada do volume são substituídos por vetores de características que representam a vizinhança local do voxel dentro do seu traço sísmico. Esses vetores são processados por algoritmos de agrupamento de dados. O conjunto de grupos resultantes é então utilizado para gerar uma nova representação do volume sísmico de entrada. Essa estratégia permite modelar a estrutura global do sinal sísmico ao longo de sua vizinhança lateral, reduzindo significativamente o impacto de ruído e demais anomalias presentes no dado original. Os dados pós-processados são então utilizados com duas finalidades principais: o mapeamento automático de horizontes ao longo do volume, e a produção de volumes de visualização destinados a enfatizar possíveis descontinuidades presentes no dado sísmico de entrada, particularmente falhas geológicas. Com relação ao mapeamento de horizontes, o fato de as amostras de entrada dos processos de agrupamento não conterem informação de sua localização 3D no volume permite uma classificação não enviesada dos voxels nos grupos. Consequentemente a metodologia apresenta desempenho robusto mesmo em casos complicados, e o método se mostrou capaz de mapear grande parte das interfaces presentes nos dados testados. Já os atributos de visualização são construídos através de uma função auto-adaptável que usa a informação da vizinhança dos grupos sendo capaz de enfatizar as regiões do dado de entrada onde existam falhas ou outras descontinuidades. Nós aplicamos essas metodologias a dados reais. Os resultados obtidos evidenciam a capacidade dos métodos de mapear mesmo interfaces severamente interrompidas por falhas sísmicas, domos de sal e outras descontinuidades, além de produzirmos atributos de visualização que se mostraram bastante úteis no processo de identificação de descontinuidades presentes nos dados. / [en] We present clustering-based methodologies used to process 3D seismic data. It firstly replaces the volume voxels by corresponding feature samples representing the local behavior in the seismic trace. After this step samples are used as entries to clustering procedures, and the resulting cluster maps are used to create a new representation of the original volume data. This strategy finds the global structure of the seismic signal. It strongly reduces the impact of noise and small disagreements found in the voxels of the entry volume. These clustered versions of the input seismic data can then be used in two different applications: to map 3D horizons automatically and to produce visual attribute volumes where seismic faults and any discontinuities present in the data are highlighted. Concerning the horizon mapping, as the method does not use any lateral similarity measure to organize horizon voxels into clusters, the methodology is very robust when mapping difficult cases. It is capable of mapping a great portion of the seismic interfaces present in the data. In the case of the visualization attribute, it is constructed by applying an auto-adaptable function that uses the voxel neighboring information through a specific measurement that globally highlights the fault regions and other discontinuities present in the original volume. We apply the methodologies to real seismic data, mapping even seismic horizons severely interrupted by various discontinuities and presenting visualization attributes where discontinuities are adequately highlighted.

[pt] Atributos de curvatura são uma importante ferramenta para visualização e interpretação de feições estruturais em dados sísmicos. Tais medidas podem realçar falhas e fraturas sutis que não estavam evidentes no dado de amplitude, fornecendo ao intérprete informações importantes para a construção do modelo geológico da área de interesse. Neste trabalho é apresentado um método para estimar atributos de curvatura volumérica em dados sísmicos empilhados. A partir do dado de amplitude, é computado um atributo identificador de horizonte, o qual permite que horizontes sísmicos sejam representados como superfícies de nível. Dessa maneira, o gradiente desse atributo fornece uma representação coerente do campo de normais do volume. Fórmulas para o cálculo de curvatura em superfícies implícitas são usadas para obter vários atributos de curvatura úteis na delineação e predição de importantes feições estratigráficas. Testes realizados com dados sintéticos e reais mostram que o método proposto é capaz de fornecer estimativas coerentes de atributos de curvatura a um baixo custo de processamento. São avaliados três atributos identificadores de horizontes: fase instantânea, derivada vertical e atributo de ridges. / [en] Curvature attributes are powerful tools for visualization and interpretation of structural features in seismic data. Such measures may highlight faults and subtle fractures that were not evident in amplitude data, providing important information to the interpreter to build the geological model of the area of interest. This paper presents a method for estimating volumetric curvature attributes in post-stack seismic data. Using amplitude volume, an horizon identifier attribute is computed, in order to represent seismic horizons as level surfaces. Thus, the gradient of this attribute provides a coherent estimate of volumetric normal field. Formulas for the calculation of curvature in implicit surfaces are used to compute several curvature attributes useful in the delineation and prediction of important stratigraphic features. Tests with synthetic and real data show that the proposed method is able to provide consistent estimates of attributes of curvature at low cost processing. Three horizon identifer attributes are evaluated: instantaneous phase, vertical derivative and ridge attribute.

[pt] A visualização volumétrica direta (volume rendering) aplicada a dados sísmicos é uma técnica ainda emergente. Apenas recentemente alguns software comerciais tornaram-se disponíveis para a indústria de petróleo. Comparado ao método tradicional de interpretação sobre seções bidimensionais, essa técnica representa uma alternativa interessante que possibilita investigar o volume de dados na sua totalidade, dessa forma permitindo um melhor entendimento da geologia estrutural e da estratigrafia da subsuperfície. Este trabalho analisa diversos aspectos da natureza dos dados sísmicos e da forma como eles afetam os resultados obtidos pelas técnicas de visualização volumétrica direta tradicionalmente empregadas. Três aspectos são discutidos em maior detalhe: quantização das amplitudes medidas para representação digital de 8-bit, segmentação do volume e modelos de iluminação. O impacto da quantização é analisado experimentalmente utilizando diferentes algoritmos de quantização de cor adaptados para tratar com amplitudes. A quantização uniforme é selecionada pela sua simplicidade e eficiência. A segmentação dos eventos sísmicos é analisada teoricamente e verificada experimentalmente. São discutidas diversas características dos dados sísmicos que restringem o sucesso da segmentação. A validade da aplicação aos dados sísmicos de modelos de iluminação local comumente empregados em visualização volumétrica é analisada teoricamente. A estimativa dos vetores normais diretamente a partir dos valores de amplitude representa uma alternativa inadequada. Por fim, é identificada uma série de requisitos aos quais um sistema deve atender para que a visualização volumétrica de dados sísmicos seja bem sucedida. / [en] Volume rendering is an emerging technique in the field of seismic data visualization. Only recently commercial software has been made available to the oil industry. Volume rendering is particulary useful for understanding structural and stratigrafhic features present in seismic data in a more natural way than using the tradicional method of interpreting over a set of 2D slices. This work adresses several topics related to the nature of seismic data and to how they interrelate with techniques commonly used in volume redering.Special attention is given to three topics: quantization of acquired seismic amplitudes to 8-bit representations, segmentattion techiniques to highlight seismic events and use of illumination models.The quantatization effects are analyzed by appying different color quantization algorithms adapted to handle seiosmic amplitudes. Uniform quantization is selected due to its simplicity and efficiency. The segmentation of seismic events is studie theorecally and verified experimentally.Several characteristics of seismic data that prevent segmentation frombeing successful are discussed. The significance of shading obtained by applying common illumination models is studie theoretically. The estimation of normal vectors directly from amplitude values is shown to be inadequate. Finally, several basic requisites to be fulfilled by seismic data volume visualization algorithms are identified. / [es] La visualización volumétrica directa (volumen rendering) aplicada a datos sísmicos es una técnica de incipiente desarrollo. A sido recientemente que algunos software comerciales han disponibilizado ésta técnica para la indústria de petróleo. En comparación con el método tradicional de interpretación sobre secciones bidimensionales, esta técnica resulta una alternativa interesante para investigar el volumen de datos en su totalidad, permitiendo así una mejor comprensión de la geología extructural y de la estratigrafía de la subsuperfície. Este trabajo analiza diversos aspectos de la naturaleza de los datos sísmicos; y de la forma como ellos afectan los resultados obtenidos por las técnicas de visualización volumétrica directa, empleadas tradicionalmente. Se discuten tres aspectos importantes: cuantización de las amplitudes medidas para representación digital de 8-bit, segmentación del volumen y modelos de iluminación. Se analiza experimentalmente el impacto de la cuantización, utilizando diferentes algoritmos de cuantización de color adaptados para amplitudes. Se selecciona la cuantización uniforme por su simplicidad y eficiencia. La segmentación de los eventos sísmicos se analiza teóricamente y se verifica experimentalmente. Se discuten diversas características de los actos sísmicos que limitan el éxito de la segmentación. Se analiza teóricamente la validez de la aplicación de los modelos de iluminación local a los datos sísmicos, que comúnmente se emplean em la visualización volumétrica. La estimación de los vectores normales a partir de los valores de amplitud representa una alternativa inadecuada. Finalmente, se identifican una serie de requisitos que un sistema debe tener para una exitosa visualización volumétrica de datos sísmicos.