Modelagem Eletrossísmica 1D

O fenômeno eletrossísmico acontece quando é aplicado um campo elétrico a um meio poroelástico, fazendo com que o equilíbrio do meio seja quebrado, pois a força elétrica será a força de um corpo. As equações que regem o fenômeno do acoplamento eletrocinético foram desenvolvidas por Pride e Frenkel que propuseram um modelo matemático representado por um sistema de equações diferenciais parciais composto pelas equações de Biot acopladas com as equações de Maxwell. Um ponto deste trabalho é o desenvolvimento de um procedimento para a aproximação numérica do problema eletrossísmico em baixas frequências sísmicas. O estudo matemático-numérico relacionado com a propagação das ondas em meios elásticos e condutivos, considerando os processos de acoplamento, através do efeito eletrocinético, destas ondas com o campo eletromagnético é o objetivo principal deste projeto. A metodologia consiste na pesquisa teórica e técnicas de matemática aplicada e computacional, ligadas com o modelo proposto e no desenvolvimento de ferramentas matemáticas e computacionais. Realizou-se uma análise de dispersão e atenuação das ondas considerando-se a presença, de forma separada, de quatro fluidos saturantes diferentes, foi possível observar que as propriedades petrofísicas são afetadas por vários fatores como pressão, saturação, tipo de fluido, porosidade, entre outros. Obteve-se uma avaliação das relações de dispersão das ondas que se propagam em meios poroelásticos, relacionando a dependência da frequência nas velocidades de fase e atenuação das ondas. Por fim, realizou-se uma simulação da propagação das ondas elásticas para o efeito eletrossísmico para um modelo geológico 1D homogêneo e um modelo geológico 1D formado por 3 camadas homogêneas. Verificou-se, que os sinais eletrossísmicos podem identificar, remotamente, a presença de hidrocarbonetos usando a conversão de energia eletromagnética em energia sísmica. Os levantamentos eletrossísmicos utilizam uma injeção de corrente na banda de frequência sísmica e a onda sísmica convertida é, então, registrada por geofones na superfície. Conclui-se que uma vantagem desse método é a redução do ruído pela utilização de fontes de correntes que utilizam séries temporais longas e de receptores de estado sólido. Desenvolvimentos teóricos e a modelagem numérica permitem o entendimento da influência dos fluidos e propriedades da matriz sólida, das características dos sinais eletromagnéticos e mecânicos envolvidos, sua detecção e processamento.