[pt] Este trabalho apresenta um estudo abrangente sobre novas técnicas
para modelagem de sensores eletromagnéticos usados na prospecção de
petróleo. Estes sensores normalmente ficam imersos em formações geofísicas
complexas (não homogêneas, dissipativas e anisotrópicas) com dimensões
e parâmetros constitutivos do meio envolvendo múltiplas escalas, e isso
representa um problema desafiador para as técnicas tradicionais de
eletromagnetismo computacional. Nossa proposta supera esses problemas
e contribui para uma melhor compreensão dos fenômenos eletromagnéticos
físicos que ocorrem nessas estruturas. Analisamos o problema de propagação
usando: a) uma técnica de onda completa baseada no método de casamento
de modos, b) soluções perturbacionais para a equação integral de Fredholm
vetorial baseadas na aproximação de Born, e c) métodos variacionais para
o cálculo da impedância dos sensores eletromagnéticos de interesse para
a exploração geofísica. Nós apresentamos resultados que demostram a
capacidade das técnicas introduzidas nesta tese para modelar de forma
acurada e eficiente sensores eletromagnéticos de forma mais realista do
que as alternativas disponiveis na literatura. O custo computacional dos
algoritmos desenvolvidos é relativamente baixo comparado com técnicas
puramente numéricas tradicionais (tais como os métodos de elementos e
diferenças finitas ou o método dos momentos). / [en] This work presents a comprehensive study on some techniques for
modeling electromagnetic sensors used in well prospecting. These sensors
are usually immersed in complex geophysical formations (inhomogeneous,
dissipative, and anisotropic) with multiscale dimensions and constitutive
parameters of the medium abruptly varying, resulting in a challenging
problem for conventional computational electromagnetic techniques.
Our proposal overcomes these problems and contributes to a better
understanding of the physical electromagnetic phenomena that occur in
these structures. We analyzed the propagation problem by using: a) a fullwave
method based on the mode-matching technique, b) perturbational
solutions for solving a Fredholm integral equation on the grounds of
the Born approximation, and c) variational methods for calculating the
sensor impedance. We present results that demonstrate the ability of the
techniques introduced in this dissertation to accurately and efficiently
modeling electromagnetic sensors in a more realistic fashion when compared
with other methods available in the literature.The computational cost of the
numerical algorithms developed in this work is relatively low if compared
to that required in traditional techniques (such as finite elements, finite
differences, and method of moments).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:51107 |
| Date | 04 January 2021 |
| Creators | LISSETH SAAVEDRA PATIÑO |
| Contributors | JOSE RICARDO BERGMANN |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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