Seismic physical modeling based on the physical similitudes: application in isotropic media

SANTOS, Léo Kirchhof

Dissertação

Seismic physical modeling based on the physical similitudes: application in isotropic media

Throughout the decades seismic physical modeling has been used to help the geophysicists to understand the phenomena related to the elastic wave propagation on isotropic and anisotropic media. Most of the published works related to physical modeling, use physical similitudes between model and field...

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Autor principal:	SANTOS, Léo Kirchhof
Grau:	Dissertação
Idioma:	eng
Publicado em:	Universidade Federal do Pará 2019
Assuntos:	Ondas sísmicas Métodos de simulação Modelos matemáticos Modelagem física Similaridades físicas Meios elásticos isotrópicos Medidas ultrassônicas Propagação de ondas elásticas Ondas sísmicas - Métodos de simulação Ondas sísmicas - Modelos matemáticos Physical modeling Physical similarities Isotropic elastic media Ultrasonic measurements Elastic wave propagation CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA::GEOFISICA APLICADA INVERSÃO E IMAGEAMENTO ATRAVÉS DE MÉTODOS ACÚSTICOS MÉTODOS SÍSMICOS
Acesso em linha:	http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/11466

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spelling	ir-2011-114662019-09-23T12:57:21Z Seismic physical modeling based on the physical similitudes: application in isotropic media SANTOS, Léo Kirchhof FIGUEIREDO, José Jadsom Sampaio de http://lattes.cnpq.br/1610827269025210 Ondas sísmicas Métodos de simulação Modelos matemáticos Modelagem física Similaridades físicas Meios elásticos isotrópicos Medidas ultrassônicas Propagação de ondas elásticas Ondas sísmicas - Métodos de simulação Ondas sísmicas - Modelos matemáticos Physical modeling Physical similarities Isotropic elastic media Ultrasonic measurements Elastic wave propagation CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA::GEOFISICA APLICADA INVERSÃO E IMAGEAMENTO ATRAVÉS DE MÉTODOS ACÚSTICOS MÉTODOS SÍSMICOS Throughout the decades seismic physical modeling has been used to help the geophysicists to understand the phenomena related to the elastic wave propagation on isotropic and anisotropic media. Most of the published works related to physical modeling, use physical similitudes between model and field (geological environment) only in the geometric, and sometimes, in the kinematics sense. The dynamic similitude is approximately or, most of the time, not obeyed due to the difficulty to reproduce, in laboratory, the forces and tensions that exist inside the earth when elastic waves propagate. In this work, an analytical expression for dynamic similitude in isotropic media in the sense of dynamic stress (stress due wave propagation) was derived. The resulting expression for dynamic similitude shows that this type of similitude has multiple solutions in context of dynamic stress (non-unicity problem). However, the regularization of this problem can be reached by controlling porosity and clay content. Ultrassonic measurements(elastic) as well as petrophysical measurements (density, porosity and clay content) in synthetic sandstone samples show how difficult it is to reproduce in the laboratory the three physical similarities studied in this work. Other important result of our analysis (from the kinematic similitude), is the achievement of an expression that relates the seismic frequency source with ultrasonic sources which are used in laboratory. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Ao longo de décadas a modelagem física tem sido usada para ajudar geofísicos a entenderem os fenômenos relacionados a propagação de onda elástica em meios isotrópicos e anisotrópicos. A maioria dos trabalhos publicados relacionados a modelagem física utilizam similitudes físicas entre modelo e campo (ambiente geológico) apenas no contexto geométrico e, as vezes, no contexto cinemático. A similaridade dinâmica é aproximadamente ou, na maioria das vezes, não obedecida devido a dificuldade de reproduzir, em laboratório, as forças e tensões que existem no interior da Terra quando ocorre a propagação de ondas elásticas. Neste trabalho, uma expressão analítica para a similaridade dinâmica em meios isotrópicos é derivada em função da similaridade cinemática, impedância elástica e/ou dos parâmetros de Lamé (ou tensor de rigidez elástica) no contexto de tensão dinâmica (tensão gerada quando da propagação de uma onda). A expressão resultante para a similaridade dinâmica mostra que este tipo de similaridade possui múltiplas soluções no contexto da tensão dinâmica (problema de não unicidade). Entretanto, a regularização deste problema pode ser alcançada com o controle da porosidade e do conteúdo de argila. Medidas ultrassônicas (elásticas) assim como medidas petrofísicas (densidade e porosidade) em amostras de arenitos sintéticos mostram o quanto é difícil reproduzir em laboratório as três similitudes físicas estudadas neste trabalho. Outro importante resultado da análise feita neste trabalho foi alcançar uma expressão que relaciona a frequência da fonte sísmica com as fontes ultrasônicas usadas em laboratório. 2019-08-20T12:47:45Z 2019-08-20T12:47:45Z 2015-12-02 Dissertação SANTOS, Léo Kirchhof. Seismic physical modeling based on the physical similitudes: application in isotropic media. Orientador: José Jadsom Sampaio de Figueiredo. 2015. 51 f. Dissertação (Mestrado em Geofísica) - Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2015. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/11466. Acesso em:. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/11466 eng Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Geociências UFPA Programa de Pós-Graduação em Geofísica 1 CD-ROM
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description	Throughout the decades seismic physical modeling has been used to help the geophysicists to understand the phenomena related to the elastic wave propagation on isotropic and anisotropic media. Most of the published works related to physical modeling, use physical similitudes between model and field (geological environment) only in the geometric, and sometimes, in the kinematics sense. The dynamic similitude is approximately or, most of the time, not obeyed due to the difficulty to reproduce, in laboratory, the forces and tensions that exist inside the earth when elastic waves propagate. In this work, an analytical expression for dynamic similitude in isotropic media in the sense of dynamic stress (stress due wave propagation) was derived. The resulting expression for dynamic similitude shows that this type of similitude has multiple solutions in context of dynamic stress (non-unicity problem). However, the regularization of this problem can be reached by controlling porosity and clay content. Ultrassonic measurements(elastic) as well as petrophysical measurements (density, porosity and clay content) in synthetic sandstone samples show how difficult it is to reproduce in the laboratory the three physical similarities studied in this work. Other important result of our analysis (from the kinematic similitude), is the achievement of an expression that relates the seismic frequency source with ultrasonic sources which are used in laboratory.
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