CENTRO DE PESQUISA RCGI-USP DESENVOLVE NOVOS MÉTODOS PARA MELHORAR CARACTERIZAÇÃO DE RESERVATÓRIOS DO PRÉ-SAL

O Centro de Pesquisa e Inovação em Gases de Efeito Estufa da Universidade de São Paulo (RCGI-USP) está trabalhando no desenvolvimento de metodologias computacionais que prometem aprimorar a caracterização de reservatórios carbonáticos do pré-sal a partir de dados sísmicos. Denominado AVENIR – Advanced Quantitative Imaging of Pre-Salt Carbonates, o projeto reúne uma equipe multidisciplinar formada por pesquisadores de diversas instituições brasileiras.

Na exploração de petróleo e gás, a sísmica é a principal ferramenta para investigar o subsolo antes da perfuração. Ondas acústicas geradas por fontes rebocadas por embarcações no oceano atravessam a coluna d’água e penetram o fundo marinho, sendo refletidas e refratadas pelas diferentes camadas geológicas. Parte desses sinais retorna e é captada por sensores instalados no fundo do mar ou acoplados aos navios. Essas informações são posteriormente processadas por modelos matemáticos que permitem reconstruir a estrutura das rochas em profundidade.

Apesar de amplamente adotada pela indústria, a solução desse problema inverso envolve cálculos altamente complexos e intensivos em termos computacionais. O projeto AVENIR busca avançar justamente nesse aspecto, desenvolvendo métodos capazes de extrair mais informações dos dados sísmicos com maior precisão e eficiência.

Para isso, a iniciativa está estruturada em três linhas principais. As duas primeiras concentram esforços no aperfeiçoamento da modelagem física da propagação das ondas sísmicas, incorporando efeitos mais sofisticados — como anisotropia e atenuação — para representar com maior fidelidade a interação dessas ondas com as rochas do subsolo. Já a terceira linha é dedicada ao desenvolvimento de novos algoritmos de inversão sísmica, responsáveis por ajustar os modelos computacionais até que reproduzam com maior exatidão os dados observados.

Sob coordenação do professor Bruno Souza Carmo, da Escola Politécnica (Poli-USP), a iniciativa tem como objetivo desenvolver métodos numéricos mais acurados e eficientes para a inversão sísmica baseada em onda completa (Full Waveform Inversion – FWI), considerada uma das abordagens mais avançadas atualmente para reconstruir o modelo físico do subsolo a partir de dados sísmicos.

O coordenador do projeto, Bruno Souza Carmo, professor da Escola Politécnica (Poli-USP), explica que a proposta é elevar simultaneamente a fidelidade física das simulações e a eficiência dos cálculos. “O que fazemos é desenvolver métodos numéricos para resolver o problema de inversão sísmica da forma mais eficiente e mais precisa possível”, afirma.

O projeto, financiado pela TotalEnergies, reúne atualmente 33 pesquisadores, entre professores, pós-doutorandos e estudantes, de diferentes instituições brasileiras. Além da USP, participam da iniciativa profissionais da Unicamp, UFSCar, UFPA, UFRN, Observatório Nacional e Instituto Federal de São Paulo, envolvendo especialistas em áreas como matemática aplicada, engenharia, ciência da computação e geofísica. Com duração de quatro anos, o projeto teve início em março de 2024. Os algoritmos desenvolvidos, após validação, poderão ser incorporados às ferramentas de processamento sísmico utilizadas pela TotalEnergies em suas operações.

As mesmas técnicas utilizadas na caracterização de reservatórios podem contribuir, por exemplo, para identificar formações geológicas adequadas ao armazenamento de carbono (CCS) ou para estudos da dinâmica de reservatórios em produção. “Nós estamos desenvolvendo métodos numéricos para entender melhor o que existe no subsolo. Essa informação pode ser usada tanto na exploração de petróleo quanto em outras aplicações que dependem da caracterização geológica”, concluiu Carmo.