Um projeto de pesquisa conduzido no âmbito do Centro de Pesquisa e Inovação em Gases de Efeito Estufa da Universidade de São Paulo (RCGI-USP) está desenvolvendo novas abordagens computacionais para aprimorar a caracterização de reservatórios carbonáticos do pré-sal a partir de dados sísmicos — amplamente utilizados pela indústria de petróleo para caracterizar o subsolo antes da perfuração de poços.

Batizada de Avenir (Advanced Quantitative Imaging of Pre-Salt Carbonates), uma iniciativa conta com financiamento da TotalEnergies e reúne uma equipe multidisciplinar distribuída por diversas instituições brasileiras. Feito pelo professor Bruno Souza Carmo, da Escola Politécnica (Poli-USP), o projeto tem como foco o desenvolvimento de métodos numéricos mais precisos e eficientes para a conversão sísmica baseada em onda completa (Full Waveform Inversion – FWI), uma das técnicas mais avançadas utilizadas atualmente para reconstruir o modelo físico do subsolo a partir de dados sísmicos.

Embora amplamente utilizado pela indústria, o processamento de dados sísmicos envolve cálculos extremamente complexos e de alto custo computacional. O projeto Avenir busca avançar nesse processo, desenvolvendo métodos capazes de extrair mais informação dos dados sísmicos com maior precisão e eficiência.

Para isso, o projeto está estruturado em três frentes principais. As duas primeiras se concentraram em aprimorar a modelagem física da probabilidade das ondas sísmicas, incorporando efeitos mais complexos — como anisotropia e atenuação — que permitem representar de forma mais fiel a interação dessas ondas mecânicas com as rochas do subsolo. A terceira frente é dedicada ao desenvolvimento de novos algoritmos de conversão sísmica, responsáveis ​​por ajustar os modelos computacionais até que reproduzam com maior precisão os dados coletados.

Segundo Carmo, o objetivo é aumentar simultaneamente a fidelidade física das simulações e a eficiência computacional dos cálculos. “O que fazemos é desenvolver métodos numéricos para resolver o problema de conversão sísmica da forma mais eficiente e mais precisa possível”, afirma o pesquisador.

Os pesquisadores também investigam técnicas de inversão focada em alvo, nas quais o esforço computacional está concentrado nas regiões do subsolo consideradas mais relevantes para a caracterização do reservatório. Como parte do projeto, foram adquiridos dois servidores de alto desempenho baseados em GPUs, ampliando a infraestrutura computacional do grupo.

Aplicações

O projeto envolve atualmente 33 pesquisadores, entre professores, pós-doutorandos e estudantes, de diversas instituições brasileiras. Além da USP, participam da iniciativa pesquisadores da Unicamp, UFSCar, UFPA, UFRN, Observatório Nacional e Instituto Federal de São Paulo, reunindo especialistas em áreas como matemática aplicada, engenharia, ciência da computação e geofísica.

Embora o desenvolvimento do projeto esteja associado às demandas da indústria de petróleo e gás, os métodos desenvolvidos têm aplicações mais amplas. As mesmas técnicas utilizadas para caracterização de reservatórios podem contribuir, por exemplo, para identificar formações geológicas adequadas ao armazenamento geológico de carbono (CCS) ou para estudos da dinâmica de reservatórios em produção.

“Estamos desenvolvendo métodos numéricos para entender melhor o que existe no subsolo. Essa informação pode ser usada tanto na exploração do petróleo quanto em outras aplicações que dependem da caracterização geológica”, afirma Carmo.

Com duração de quatro anos, o projeto teve início em março de 2024. Os algoritmos desenvolvidos pelos pesquisadores, depois de testados, poderão ser incorporados ao processamento sísmico utilizado pela TotalEnergies em suas operações.

Fonte: Brasil Energia