Inversão quadrática de dados de AVO usando algoritmo de Marquardt

Neste trabalho são apresentadas expressões exatas e aproximações quadráticas das conhecidas equações de Knott-Zöeppritz, que calculam as amplitudes dos coeficientes Rpp e Rsp em termos dos contrastes médios relativos, bem como é procedida a inversão dos parâmetros de dados de AVO a partir destas aproximações quadráticas. Nesta inversão é utilizado o algoritmo de Levenberg-Marquardt, e são considerados apenas os eventos refletidos Rpp e convertidos Rsp, não associados. Nos estudos dos parâmetros físicos dos meios contrastes de impedância (δz), módulo de cisalhamento (δμ) e velocidade da onda p (δα), verificou-se quais desses parâmetros podem ser invertidos. Os resultados obtidos mostram que o contraste de impedância (δz) é muito bem resolvido estando ele relacionado com o contraste de velocidade da onda p (δα) ou com o contraste de cisalhamento (δμ), no caso de eventos refletidos considerando modelos de alto, moderado e baixo contrastes. Por outro lado ao se fixar o contraste de impedância e relacionar os outros dois parâmetros em consideração, os resultados mostram que esses são mal resolvidos, ou seja, a região de ambiguidade torna-se muito grande e os parâmetros tornam-se ambíguos e instáveis. No caso do evento convertido e na combinação do evento refletido com o convertido, para os modelos de baixo e moderado contrastes, (δz) é muito bem resolvido, caso que não acontece para modelo de alto contraste. Diante desses resultados verifica-se que no procedimento de inversão quadrática de dados de AVO, fixado (δμ), a recuperação dos dois parâmetros variados é muito boa, no caso do evento refletido, e razoavelmente boa no caso do evento convertido, por esse motivo optou-se pela fixação do módulo de cisalhamento.

Investigação por eletroresistividade de ambientes cársticos no município de São João de Pirabas - PA

A presente tese procura investigar ambientes cársticos, usando os métodos eletroresistivos de sondagem elétrica vertical e caminhamento dipolo-dipolo. A área piloto para essa investigação está localizada na porção nordeste do Estado do Pará, no Município de São João de Pirabas. Nessa localidade, durante a perfuração de um poço para abastecimento de água para a cidade, a equipe de prospecção da Fundação Nacional de Saúde encontrou problemas devido a presença de cavidades nos calcários da Formação Pirabas. Para analisar esse problema foram realizadas 15 sondagens elétricas verticais, usando o arranjo Schlumberger, em diversos pontos da cidade. A abertura máxima dos eletrodos de corrente, para a realização das sondagens, foi em torno de 600 metros. As curvas de resistividade aparente das sondagens foram, inicialmente, interpretadas usando programas computacionais que calculam as resistividade do meio investigado com modelos unidimensionais, sem variações laterais de resistividade. Porém, as sondagens realizadas próximas ao poço, onde ocorrem cavernas, foram interpretadas usando modelos bidimensionais para representar as variações laterais de resistividade devido às cavernas. O algoritmo usado para essa interpretação se baseia na técnica dos elementos finitos. Os resultados das interpretações das sondagens elétricas, para os vários modelos de cavernas estudados, mostraram que as anomalias de resistividade devido a presença de cavernas são muito pequenas. Devido a este fato, o método de sondagem elétrica vertical não apresentou boa resolução para identificar com precisão a presença deste tipo de caverna em subsuperfície. Por outro lado, os resultados numéricos obtidos pelo caminhamento dipolo-dipolo mostraram que esse método é mais eficiente e menos ambíguo, para estudar cavernas, que o método de sondagem elétrica vertical. Contudo o método de caminhamento dipolo-dipolo é muito mais dispendioso do que o de sondagem elétrica verticais, tanto do ponto de vista de trabalho de campo como no processamento e interpretação de dados.

Mapeamento de jazidas de bauxitas no Distrito Paragominas – Açailândia (PA-MA) pelo método da sísmica de refração

Nos últimos 30 anos no Brasil, o mapeamento de camada bauxítica tem sido sempre efetuado através de perfilagens de poços. Neste estudo, aplicou-se o método da sísmica de refração rasa pela primeira vez, em cerca de 3.000m de perfis, em caráter experimental em algumas localidades ao longo da rodovia BR-10, assim como no Platô Esperança (região de Jabuti-PA) e perto da cidade de Açailândia (MA); com objetivo de delimitar a camada de bauxita. Embora se tenha utilizado, em algumas ocasiões, durante a interpretação, o método de distância crítica no cálculo de profundidade, foi possível, mediante o emprego do Método Recíproco Generalizado (GRM), o processamento e interpretação dos dados, para se obter a delimitação contínua da camada investigada. O GRM apresenta vantagens sobre os métodos tradicionais, tais como poder delimitar camadas onduladas, detetar camadas escondidas, além da sensibilidade para camadas com mergulho até 20°. A partir dós gráficos da análise de velocidade, foi calculada para a camada de bauxita uma velocidade média de 840 m/s, e mediante o emprego dos tempos de profundidade chegou-se a sua delimitação: ela possui um comportamento irregular, tendo uma espessura média de 5m. A pesquisa geofísica realizada nas três áreas-piloto tem grande importância porque o método utilizado poderá ser aplicado a outras regiões, em condições geológicas semelhantes.

O método GPR aplicado à localização de tubulações utilizadas no abastecimento de água na região urbana do município de Belém - Pará

Este trabalho consistiu em avaliar a viabilidade do método GPR (Ground Penetrating Radar) na localização de tubulações de aço, cimento-amianto, PVC e ferro fundido, de diversos diâmetros, utilizadas pela Companhia de Saneamento do Pará (COSANPA), no abastecimento de água à população da região urbana do município de Belém-Pará. Para o alcance deste objetivo foram realizados 14 perfis em 6 locais, distintos da área urbana de Belém, com o intuito de identificar 13 alvos, utilizando-se antenas de 200 MHz e 400 MHz, geralmente usadas neste tipo de levantamento. Os radargramas obtidos com o GPR permitiram identificar quase todos os alvos pesquisados. Apenas 3 dos 13 alvos, não foram plenamente identificados, ficando de fora, apenas os alvos de PVC, de pequena bitola (50 mm e 75 mm). Após o estudo concluímos que o método GPR é muito eficaz neste tipo de aplicação e que sua utilização tem grande valia na localização das redes de abastecimento de água. O que deve facilitar enormemente as obras de expansão da rede, assim como a sua manutenção.

Metodologia geofísica aplicada à pesquisa de salvamento arqueológico nos sítios Bittencourt, Jambuaçu e Jaburu, Estado do Pará

Este trabalho apresenta os resultados da aplicação de métodos geofísicos no salvamento arqueológico em três sítios no estado do Pará: Bittencourt, localizado em Abaetetuba; Jambuaçu, localizado em Moju; e Jaburu, localizado em Almeirim. Os métodos utilizados foram Magnetometria, Cintilometria e Radar de Penetração no Solo (GPR). As medidas magnéticas foram utilizadas para indicar os locais para escavação. O GPR foi usado para confirmar as anomalias detectadas pelas medidas magnéticas e proporcionou a diminuição de erros cometidos quando se identificam anomalias magnéticas que não são causadas por feições arqueológicas. As medidas de cintilometria foram usadas para tentar mapear os solos de Terra Preta Arqueológica (TPA) através da radiação gama natural do solo. Os locais indicados para escavação pela magnetometria e GPR possibilitaram a descoberta de materiais arqueológicos como cerâmica, louça, lítico e ferro. Os resultados obtidos com a cintilometria foram satisfatórios, mostrando haver relação entre as medidas mais baixas de cintilometria e as áreas com maior espessura de TPA. A metodologia geofísica utilizada demonstrou eficiência e rapidez sem causar impactos destrutivos nos sítios.

Modelagem direta de dados de eletrorresistividade 3-D

Dentre os métodos geofísicos, o da Eletrorresistividade é um dos mais tradicionais, com o seu desenvolvimento ocorrido há mais de 80 anos. Durante esse tempo o seu uso acompanhou o avanço no poder de processamento numérico e mais recentemente, a modelagem e inversão tridimensional tornou-se uma possibilidade para o geofísico. Apresentamos, neste trabalho, a técnica de elementos finitos aplicada ao método da eletrorresistividade 3-D, através do cálculo do potencial secundário. Para o desenvolvimento da metodologia, simulamos o levantamento do método da eletrorresistividade 3-D com os arranjos Dipolo-Dipolo e Schlumberger, visando medir as variações laterais e verticais da resistividade aparente do solo. Estes arranjos consistem na injeção de corrente elétrica na superfície e de medidas de diferenças de potencial elétrico, resultante da interação da corrente elétrica com o solo. Sendo que, as fontes e receptores são localizados de acordo com os arranjos escolhidos para o levantamento. Neste trabalho, as curvas de sondagem e as pseudo-secções de resistividade aparente, são obtidas através da modelagem de eletrorresistividade 3-D, usando malha de elementos finitos regular. Para efeito de validação, os resultados são comparados com a resposta 3-D obtida a partir dos potenciais totais.

Modelagem unidimensional de dados do método MCSEM com variação na resistividade da água do mar e na orientação dos sensores

O Marine Controlled Source ElectroMagnetic (MCSEM) é um novo método geofísico que tem sido empregado para a detecção de camadas resistivas no sub-solo oceânico e tem se mostrado uma ferramenta promissora para a indústria do petróleo. Neste trabalho, é modelado levantamentos do método MCSEM incluindo variações nos valores de resistividade da água do mar. Tais variações podem resultar da influência de correntes marinhas, gradientes de temperatura ou de qualquer fator que possa afetar a salinidade da água. Observamos que os dados do método são afetados de maneira significativa por tais variações. Tanto a variação na resistividade quanto na espessura da camada de água pode afetar os resultados do MCSEM de maneira semelhante. É modelado também o posicionamento aleatório dos receptores, mostrando um decaimento significativo da amplitude do sinal quando os receptores se posicionam a uma certa distância da linha de medidas.

Caracterização do sistema petrolífero das águas rasas na Bacia do Espírito Santos com a aplicação de técnicas geofísicas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Contextualização deposicional da formação Rio Claro no município de Paulínia/SP empregando simulações estocásticas

The Rio Claro Formation, Tertiary-Quaternary age, is composed of unconsolidated sediments deposited by fluvial systems. In Paulínia (SP) region geological studies comprising sedimentological, structural and geomorphological aspects indicate that the Rio Claro Formation is constituted by deposits of a meandering fluvial system. Data from SPT drillings were used to obtain sedimentary textural information in order to generate stochastic stratigraphic models. Particle size analysis was carried with the core samples which resulted in the distinction of five litofacies, three of which can be grouped into only one mudstone unit. The other two facies represent channel belt facies, being clayey sands and medium to coarse sands. Geostatistical modeling of the stratigraphic architecture followed together with correlation of analogue outcrop data and conceptual models for this type of depositional system. 100 models were generated with the SPT drillings and 50 models were generated with data from an analogue outcrop, which allowed constraining of both simulation sets to the depositional model given for the region. T-PROGS methodology has good applicability in simulating stratigraphic frameworks and its inherent limitations may be approached with parallel studies, such as stochastic modeling of analogue outcrops or geophysical methods

Estudo geofísico em um depósito de manganês supergênico no município de Itapira - SP

The mining research is a complex activity, which should preferably involve the combination of direct and indirect techniques of geological research. The increasing demand for base metals in domestic and international markets provide the revaluation of mineral occurrences, which can be converted into deposits and mines. This paper presents the results of the application of geophysical methods of electric resistivity and induced polarization in main foliation parallel to the arrangement of the area, in a deposit of oxides and hydroxides in massive and disseminated ores, docked in gneisses and quartzites, located in the municipality of Itapira, in the North of the State of São Paulo in Brazil. Inversion models indicate the predominance of high cargabilidade that partially coincide with low resistivity values. Integration of geophysical data made possible the drafting of sections of electric walking with cross-checking distance x depth, for detailing your target. The integrated analysis of geophysical and geological structural data leads to the conclusion that the primary mining suffers structural control with the regional foliation in ores

Geofísica aplicada no diagnóstico preliminar do antigo lixão do município de Rio Claro - SP

The issue of solid waste disposal and urban growth are conflictive, since the areas where old uncontrolled refuse disposal were away from the city today are incorporated to the urban area population. Thus, now population is closer to the degradation of contaminants coming from waste disposal, and, in some cases, these areas become housing subdivisions. This work aims to support the diagnosis of a former landfill in the municipality of Rio Claro (SP), using geophysical methods through resistivity anomalies. In order to develop the diagnostic, it was utilized water and soil analysis of a preliminary report and techniques of vertical electrical sounding and electrical profiling. The areas influenced by the garbage presented less resistivity than the one of the natural subsoil. Through the interpretation of results, the local potentiometric map was elaborated, as well as a map of calculated resistivity. The interpretation of these products indicated a disagreement between the groundwater flow and the current topography, leading to an identification of a preferential direction of the contamination plume in the NE-SW. These observations prove the applicability of geoelectrical methods in areas of former waste disposal with little information.

Monitoramento geofísico no aterro controlado do município de Cordeirópolis (SP)

The geophysical methods are widely applied in environmental characterization and monitoring studies. The resistivity method, in particular, has a wide area of applications, being effective in studies of solid waste landfills. The present work propose a geophysical monitoring in the Cordeirópolis city controlled landfill and analyze relationships between variation of electrical resistivity parameter, the residence time of the solid waste in landfill, the rainfall in the region and the organic matter biodegradation processes. The study has no monitoring system to control the products generated in the organic matter decomposition found in waste such as sealing blanket or leachate or gas drains. The results shows that the electrical resistivity parameter was effective in monitoring the landfill contamination plume

Estudo geoelétrico em ocorrência de manganês supergênico no município de Itapira (SP) por meio do método da eletrorresistividade

The geophysical methods are used as tools that, together with other data, assist in target detail and sizing of ore bodies. This paper presents the results of the application of DC resistivity geophysical method on a manganese mineral occurrence located in Itapira, in the northern portion of São Paulo state, hosted predominantly in schists and quartzits of Itapira Group. The integration of geophysical data resulted in the elaboration of electrical resistivity models, where it was possible observe that the mineralized body, composed predominantly of manganese oxides and hydroxides, has a pattern of high resistivity (above 5000 Ω.m) both surface and subsurface. The contrast with the host rock is characterized mainly by different minerals assemblages and by the presence of local groundwater. The results accomplished in this paper reveal that the application of DC resistivity method is valid in primary evaluations of supergene deposits

Estudo geofísico em aterro controlado disposto sobre rochas fraturadas

Geophysical survey is an important method for investigation of contaminated areas used in the characterization of contrasting physical properties in the presence of pollutants. This work applied the geophysical methods of Electrical Resistivity and Self Potential in waste landfill, located in Caçapava do Sul city, RS. The landfill is located over fractured metamorphic rocks. Eight lines of electrical profiling with 288 measures of self potential were done. In addition, 83 measurements of direction and dip of fractures were taken. The application of spontaneous potential method permitted to detect the direction of groundwater flow. The electrical resistivity measurements allowed the identification of low-intensity anomalies associated with the presence of leachate. There is a relationship between anomalous zones and the directions of fractures.

Análise das relações entre parâmetros geolétricos e vazões para o aquífero livre de Caçapava do Sul - RS

The geophysical methods may be employed in aquifer system studies, as determination of groundwater level, soil/rock contact, beyond estimative of the aquifer thickness horizon. The geoeletric methods are particularly relevant in evaluations of the oilfields systems, due to directs relations between porosity and electrical resistivity, which allow inferences about oil and gas production. The indirect estimative of the productions in free aquifers system is something complex before of the diverse variables responsible for factors or physical phenomena, as clays minerals, which conditioned the physical parameters by electric geophysical methods. This paper present analyzed correlation among electrical resistivity, chargeability and direct measure flow in shallow wells, for determination of statistical relationships between parameters and evaluation of the geological constraints evolved. The study count with the 23 shallow wells located in free aquifer, constituted by alteration materials of the granites localized in Caçapava do Sul (RS). The geophysical data are acquired by vertical electric sounding in Schlumberger array. The correlations between electrical resistivity and flow, chargeability and flow, thickness of the soil/saprolite and flow indicated relationships between physical and hydrogeologic parameters, with variations conditioned by factors as porosity, permeability, besides intrinsic geological heterogeneities such soil variable thickness and rock fragments with several alteration degrees.