[pt] MÉTODOS PSEUDO-ANALÍTICOS DE ONDA COMPLETA, VARIACIONAIS E DE PERTURBAÇÃO PARA MODELAGEN DA PROPAGAÇÃO ELETROMAGNÉTICA EM FORMAÇÕES GEOFÍSICAS COMPLEXAS

[en] SOME NOVEL FULL-WAVE, VARIATIONAL, AND PERTURBATIONAL PSEUDO-ANALYTIC METHODS FOR ELECTROMAGNETIC PROPAGATION MODELING IN COMPLEX GEOPHYSICAL FORMATIONS

[pt] LISSETH SAAVEDRA PATIÑO

[pt] ESPALHAMENTO

[pt] SENSORES PARA PROSPECCAO DE PETROLEO

[pt] TECNICAS DE ONDA COMPLETA

[pt] APROXIMACAO BASEADA NO METODO DE BORN

[pt] TECNICAS DE CASAMENTO DE MODOS

[en] SCATTERING

[en] WELL-LOGGING SENSORS

[en] FULL-WAVE TECHNIQUES

[en] BORN-BASED APPROXIMATION

[en] MODE-MATCHING TECHNIQUES

[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).

JOSE RICARDO BERGMANN

GUILHERME SIMON DA ROSA

JOSE RICARDO BERGMANN

FLAVIO JOSE VIEIRA HASSELMANN

EMANOEL PAIVA DE OLIVEIRA COSTA

ADAILDO GOMES D ASSUNCAO

CASSIO GONCALVES DO REGO

GUILHERME SIMON DA ROSA

2021-01-04

2020-05-08

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=51107@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=51107@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.51107