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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43507
Tipo: Tese
Título: Automação sísmica híbrida: integração de inteligência artificial e métodos determinísticos na análise de velocidades.
Título(s) alternativo(s): Hybrid Seismic Automation: integration of artificial intelligence and deterministic methods in velocity analysis.
Autor(es): Luz, Marcos Augusto Lima da
Primeiro Orientador: Vasconcelos, Marcos Alberto Rodrigues
metadata.dc.contributor.referee1: Vasconcelos, Marcos Alberto Rodrigues
metadata.dc.contributor.referee2: Azevedo, Juarez dos santos
metadata.dc.contributor.referee3: Coelho, Diogo Luiz de Oliveira
metadata.dc.contributor.referee4: Oliveira, Saulo Pomponet
metadata.dc.contributor.referee5: Nuñes, Hugo Esteban Poveda
Resumo: O presente trabalho apresenta uma metodologia de automação sísmica híbrida que integra técnicas de inteligência artificial e métodos determinísticos clássicos para a análise e determinação automática do campo de velocidades em dados sísmicos. O objetivo central é otimizar o processo de exploração de hidrocarbonetos, ampliando a precisão na modelagem e a segurança operacional durante a interpretação geológica. Tradicionalmente, a construção desse campo de velocidades depende de procedimentos manuais de picking em painéis de semblance, caracterizados por alta subjetividade e pela exigência de experiência técnica dos analistas, especialmente em ambientes com ruído e complexidade estrutural elevada. A metodologia proposta combina, de forma sequencial e integrada, abordagens estatísticas e de aprendizado de máquina. Inicialmente, aplica-se uma técnica de pré-agrupamento amostral, responsável pela estruturação prévia dos dados e pela determinação automática do número ótimo de agrupamentos. Em seguida, a associação do algoritmo K-means++ com a Análise de Componentes Principais (PCA) promove uma redução de dimensionalidade eficiente, realçando os padrões de coerência e representatividade sísmica. Na etapa determinística, a equação de Dix é empregada para a conversão das velocidades RMS em velocidades intervalares, formando o conjunto de treinamento para a rede neural MLP (Multilayer Perceptron). Essa rede supervisionada realiza o ajuste final do campo de velocidades, assegurando consistência física, suavidade e comportamento monotonicamente crescente. O caráter híbrido do método reside justamente na interação entre o rigor físico-matemático da formulação determinística e a capacidade preditiva adaptativa da inteligência artificial. A metodologia foi validada em modelos sintéticos e em dados reais do Golfo do México, evidenciando robustez, estabilidade e aplicabilidade em diferentes cenários geológicos. Os resultados demonstram que a automação sísmica híbrida proposta permite gerar modelos de velocidade mais realistas e de maior resolução espacial, reduzindo significativamente a interferência humana e contribuindo para a eficiência interpretativa em ambientes de exploração complexos.
Abstract: This research presents a hybrid seismic automation methodology that integrates artificial intelligence techniques with deterministic methods for the automatic analysis and estimation of seismic velocity fields. The main goal is to optimize hydrocarbon exploration by enhancing model accuracy and ensuring operational safety throughout geological interpretation. Traditionally, the construction of the velocity field relies on manual picking from semblance panels, a subjective and time-consuming procedure that demands expert interpretation, especially under noisy or geologically complex conditions. The proposed workflow combines statistical and machine learning approaches in a sequential and integrated manner. The process begins with a sample pre-clustering technique, responsible for the preliminary structuring of the data and for automatically determining the optimal number of clusters. Next, the joint application of the K-means++ algorithm and Principal Component Analysis (PCA) enables efficient dimensionality reduction, improving data coherence and representativeness. In the deterministic stage, the Dix equation is employed to convert RMS velocities into interval velocities, which serve as training data for a Multilayer Perceptron (MLP) neural network. This supervised model performs the final adjustment of the velocity field, ensuring physical consistency, smoothness, and monotonic behavior. The hybrid nature of the methodology arises from the synergistic integration between deterministic physical modeling and adaptive artificial intelligence prediction. The proposed approach was validated using both synthetic models and real seismic data from the Gulf of Mexico, demonstrating robustness, stability, and applicability across diverse geological scenarios. The results confirm that the hybrid seismic automation framework provides more realistic and continuous velocity models, substantially reducing human intervention and improving interpretive efficiency in complex exploration environments.
Palavras-chave: Automação sísmica híbrida
Inteligência artificial
K-means++
Análise de Componentes Principais (PCA)
Equação de Dix
Rede Neural (MLP)
Campo de velocidades
Sísmica de reflexão
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA::GEOFISICA APLICADA
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Geociências
metadata.dc.publisher.program: Pós-Graduação em Geofísica (PGEOF) 
Citação: LUZ, Marcos Augusto da Lima. Automação sísmica híbrida: integração de inteligência artificial e métodos determinísticos na análise de velocidades. 2025. 113 f. Tese (Doutorado em Geofísica) — Universidade Federal da Bahia, Instituto de Geociências, Salvador, 2025.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43507
Data do documento: 30-Set- 9
Aparece nas coleções:Tese (PGGEOFISICA)

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