A crescente utilização de dados sísmicos no desenvolvimento de reservatórios implica na necessidade de se elaborar algoritmos de modelagem para simulação de aquisições de dados sísmicos, considerando algumas camadas geológicas como meios efetivos, ou seja, que descrevam a geologia de maneira mais realística possível. Como, por exemplo, consideranrealística possível. Como, por exemplo, considerando a existência de anisotropia,  heterogeneidades tridimensionais ou ainda, no caso das rochas reservatórios, meios elásticos porosos. Para tanto, a simulação de meios efetivos parte da homogeneização dos parâmetros elásticos através da teoria de Gassmann modificada, onde os parâmetros elásticos das rochas são obtidos à partir dos parâmetros elásticos dos seus constituintes básicos (matriz sólida e fluido saturante) e de suas proporções, levando em conta a porosidade crítica da rocha.

A modelagem sísmica foi implementada numericamente através do método das diferenças finitas, empregando malhas alternadas (``staggered grids''), utilizando a equação elástica da onda em meios 2-D, TI e heterogêneos. O mesmo algoritmo foi ampliado, numa nova implementação que considera meios 3-D, TI e heterogêneos. Implementou-se, ainda, a equação de Biot da onda em meios poroelásticos, para baixas freqüências, a qual é resolvida por operadores de diferenças finitas de segunda ordem nas derivadas temporais e de quarta ordem nas derivadas espaciais, em malha normal. O meio é considerado 2-D e homogêneo por partes. No caso da simulação sísmica em meios 2-D TI, a equação elástica da onda foi resolvida, também, através de um algoritmo onde suas derivadas espaciais são calculadas por meio de transformadas de Fourier, em malha normal, constituindo um algoritmo aqui designado por método pseudoespectral.

Como resultado, esse trabalho apresenta as simulações geradas pelos diferentes métodos de modelagem sísmica, através de algoritmos com base em diferentes técnicas numéricas (diferenças finitas e pseudoespectral) comparados entre si e aplicados em diferentes modelos simulando reservatórios de hidrocarbonetos. Os resultados desse trabalho incluem a modelagem 3-D, em teste comparativo à modelagem 2-D, mostrando o efeito de um ponto difrator localizado fora do plano de aquisição. Inclui, ainda, a modelagem 2-D em um modelo geológico realístico, em dimensões e propriedades físicas, simulando um reservatório de hidrocarbonetos em camada de arenito falhada, dobrada e truncada por um diápiro de sal, encaixada em folhelho e em ambiente marinho, com características que se aproximam às de ambientes de reservatório muito comuns na plataforma brasileira. O método se mostrou sensível à todas as feições estruturais, sendo ainda sensível à presença da interface água/óleo.

Increasing use of seismic data in reservoir development implies in the necessity of providing modelling algorithms for simulating seismic acquisition, considering some geologic beds as effective media, or either, media that mimics the geology on the most realistic ways. For example, considering the existence of anisotropy, tridimensional heterogeneities, or even, in the case of reservoitridimensional heterogeneities, or even, in the case of reservoir rocks, porous elastic media.

For that sake, the simulation of efective media starts from the homogeneization of the elastic parameters through the modified Gassmann theory, on which the elastic parameters of the rocks are obtained from the ones of its basic constituents (solid matrix and saturating fluid) and its proportions, taking into account the critical porosity of the rock.

Seismic modelling was numerically implemented through the finite differences method, employing staggered grids, using the elastic wave equation in 2-D TI heterogeneous media. The same algorithm was extended, in a new implementation, which works on 3-D TI heterogeneous media.

The Biot's wave equations for low frequencies were also implemented, in piecewise homogeneous poroelastic 2-D media, which are solved by finite difference operators of second order in time and fourth order in space, in normal grid.

In the case of the seismic simulation in 2-D TI media, the elastic wave equation was solved, also, through an algorithm where its spatial derivatives were calculated by means of Fourier transforms, in a normal grid, with an algorithm well known as the pseudospectral method.

The results of this work are presented as simulations generated by different methods of seismic modelling, based on different numerical techniques (finite differences and pseudospectral), compared with each other and applied in different models simulating hidrocarbon reservoirs. The results include 3-D modelling, in a test with a comparison with the 2-D modelling, showing the effect of a point diffractor situated out of the acquisition plane. The results include, also, a 2-D modelling over a realistic geologic model, in size and physical properties, simulating a hidrocarbon reservoir composed of an sandstone bed, failed, folded and truncated by a salt diapir, with characteristics that are very common in the brazillian platform. The method have shown very sensible to every structural features, and also were much sensible to the oil/water interface.