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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3244| Modelado tridimensional de campo eléctrico en el dominio del tiempo Three-dimensional modeling of electric field in the time domain | |
| ROBERTO CABRER TORRES | |
| LUIS ALONSO GALLARDO DELGADO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| modelado numérico, campo electromagnético, difusión, diferencias finitas, dominio del tiempo numerical modeling, electromagnetic field, diffusion, finite difference, time domain | |
| Los métodos de exploración geofísica basados en la difusión de ondas electromagnéticas son utilizados para determinar la distribución de conductividad en el subsuelo. Por su capacidad de detección de contrastes entre materiales de diversas conductividades y por la versatilidad de obtención de datos en campo, los métodos en el dominio del tiempo tales como Corriente Directa, Transitorio Electromagnético y Electromagnético de Fuente Controlada (DC, TDEM y CSEM por sus siglas en inglés) son íºtiles para determinar la estructura de conductividades a profundidades de interés para prospecciones mineras, hidrológicas, petroleras, geotérmicas, entre otras. Sin embargo, la identificación de pequeí±as variaciones en los campos electromagnéticos atribuibles a la presencia de fluidos en el subsuelo requiere de métodos sofisticados de simulación o modelado numérico que reproduzcan de manera exacta y precisa el comportamiento de los campos y su respuesta en superficie. Mientras que las técnicas de exploración que emplean fuentes controladas en el dominio del tiempo han evolucionado significativamente, la mayoría de las técnicas de modelado numérico computacional han sido desarrolladas en el dominio de la frecuencia. Ante esta evolución, resulta pertinente preguntarse si las ventajas que se tienen en los levantamientos electromagnéticos transitorios no pueden también reflejarse en las técnicas de modelado numérico computacional en el dominio del tiempo. En este trabajo se plantean las ventajas de implementar estas técnicas y se propone el desarrollo de un algoritmo de modelado directo de campos electromagnéticos. Para esto se desarrolló un algoritmo para simular el carí¡cter difusivo de las ondas electromagnéticas en su transito por medios geológicos, a partir de técnicas de modelado numérico basadas en esquemas implícitos de diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD). Este algoritmo trae como resultado volíºmenes de series de tiempo que pueden compararse fí¡cilmente con las series de tiempo adquiridas por una diversidad de dispositivos de prospección electromagnética disponibles en la actualidad. El esquema desarrollado ha demostrado reproducir fielmente los valores de campos electromagnéticos sin la necesidad de muestreos temporales restrictivos ya que carece de las limitaciones que los esquemas explícitos de modelado poseen; lo que a la vez se podría traducir en mayor eficiencia computacional. Geophysical exploration methods based on the propagation of electromagnetic waves are used to determine the distribution of conductivity in the subsurface. Due to their capacity to detect contrasts between materials of various conductivities and their versatility on the field data acquisition, time-domain methods such as Direct Current (DC), Time-Domain Electromagnetics (TDEM) and Controlled Source Electromagnetics (CSEM), are useful to determine the conductivity structure at depths relevant for mining, hydrological, petroleum and geothermal prospecting. However, the identification of small variations on the electromagnetic fields due to the presence of fluids in the subsoil requires sophisticated methods of simulation or numerical modeling that can accurately and precisely reproduce the behavior of the fields and their response in the surface. While prospection methods that use controlled sources in time domain have evolved significantly, most computational numerical modeling techniques have been developed in the frequency domain. Given this evolution, it is pertinent to ask whether the advantages of transient electromagnetic surveys can also be reflected in computational numerical modeling in time domain. In this work the advantages of implementing these techniques are explored and the development of a direct modeling scheme of electromagnetic fields is proposed. For this it was developed a computational algorithm with the capacity to simulate the diffusive character of electromagnetic waves in their transit through geological media, using numerical modeling techniques based on implicit schemes of Finite Differences in Time Domain (FDTD). This scheme results in volumes of time series that can be easily adapted to time series acquired by a variety of currently available electromagnetic prospecting devices. The developed method reproduces accurately the values of electromagnetic fields without the need of restrictive temporal sampling since it lacks the limitations existent in explicit modeling techniques; which at the same may translate into greater computational efficiency. | |
| CICESE | |
| 2020 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Cabrer Torres,R. 2020. Modelado tridimensional de campo eléctrico en el dominio del tiempo. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 81 pp. | |
| OTRAS | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Tierra |
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| tesis_RobertoCabrer Torres_17_mar_2020.pdf | Versión completa de la tesis | 197.44 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |