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  • 1. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fraturadas Usando ETR Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Geofísica UFBA 16 de Janeiro de 2014 Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 2. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências SUMÁRIO Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Resultados Conclusão Referências Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 3. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Introdução O que motivou o seguinte estudo foi a grande necessidade de caracterização de sistema de rochas fraturadas, e o movimento de uidos nesses sistemas. Isto porque muitos aquíferos em rochas fraturadas podem estar sujeitos a contaminação via fraturas. Algo também relacionado ás rochas fraturadas são as recentes técnicas que tendem a aumentar a permeabilidade de folhelhos por meio de seu fraturamento, portanto estudar este tipo de situação geológica ganha uma grande atenção. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 4. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Questão da Geologia Como dito anteriormente, o problema em questão é a tentativa de imagear sistemas de rochas fraturadas, sabemos que a anisotropia aumenta muito quando a geologia local se encontrar dominadas por fraturas, e com isso a chance de resultados com ambiguidades por meio de métodos clássicos da geofísica é grande. Em outras palavras a discretização deste tipo de geologia se torna difícil sem o uso de informações adicionais. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 5. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências O ERT surge como uma excelente alternativa para imageamento de subsuperfície e monitoramento de uxo de uido. Isto porque em muitos casos redes de fraturas interconectadas servem de caminhos tanto para o uido, quanto para correntes elétricas. Desta maneira um meio fraturado deve apresentar um forte contraste entre as fraturas e a rocha sã. Como consequência, imageamento usando contraste de condutividade elétrica pode ser obtido pelo uso de ERT, caracterizando de melhor maneira o sistema de fraturas. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 6. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências ERT A gura abaixo mostra como seria o esquema para o usar o ERT. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 7. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Tomograa Com Cruzamento de Pers de Resistividade elétrica - ERT Apesar das vantagens apresentadas, poucos estudos tem sidos feitos com uso de ERT como indicador em rochas fraturadas, quando comparado a quantidade de aplicações possíveis. Esta falta de uso pode ser explicado pelos três pontos principais que limitam esse método. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 8. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Limitações do ERT São elas. A alta heterogeneidade natural do sistema de rochas fraturadas requer uma inversão completa em 3-D, com alta resolução espacial. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 9. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Limitações do ERT São elas. A alta heterogeneidade natural do sistema de rochas fraturadas requer uma inversão completa em 3-D, com alta resolução espacial. Poços perfurados em sistemas de aquíferos fraturados representam alta condutividade, e devem ser elmente modelados no processamento dos dados. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 10. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Limitações do ERT São elas. A alta heterogeneidade natural do sistema de rochas fraturadas requer uma inversão completa em 3-D, com alta resolução espacial. Poços perfurados em sistemas de aquíferos fraturados representam alta condutividade, e devem ser elmente modelados no processamento dos dados. Restrições apropriadas são difícil de denir na modelagem inversa, devido a limitada quantidade de informações verdadeiras sobre o terreno geralmente disponíveis. No uso de ERT deve-se usar a restrição de suavização, o que nem sempre pode ser aplicado neste tipo de meio. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 11. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Maria-de-barro Quarar (U K) A aplicação do método foi numa pedreira de calcário carbonático no noroeste da Inglaterra. E a razão para a escolha, era adquirir informações sobre a continuidade e o intervalo dominado por fraturas. O local já foi estudado anteriormente em 1997, porém usou-se inversão 2-D, e não foi feito a restrição do contraste de suavização, e os motivos para isto é que este tipo de inversão demanda muito tempo e tecnologia apropriada. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 12. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Maria-de-barro Quarar (U K) A pedreira se encontra a 3 Km do litoral, a cerca de 1km de uma certa ecologia considerada de interesse cientico. E as principais preocupações estão relacionadas ao rebaixamento da superfície potenciométrica, e a invasão de água salgada possivelmente encorajada pela maior conectividade entre a pedreira e a costa. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 13. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Metodologia Como já existiam dados, foi feito o reprocessamento, usando inversão 3-D e aplicando o critério de suavização para a captura de fortes contrastes, como por exemplo em paredes de poços e bordas das fraturas. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 14. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Arranjo A aquisição por meio de poços, convertida em pers 2-D formam uma grade como mostra a gura. Cada poço foi feito com cerca de 25m. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 15. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Processamento dos Dados Portanto 13 os painéis adquiridos em 2-D permitiu o a inversão 3-D com os códigos atuais. Usando os dados mostrados no painel anterior, foi realizada uma inversão 3-D, usando o padrão de suavização, com um código que usa diferenças nitas e que permite renamento da rede ao redor do poço, permitindo assim uma modelagem mais acurada. A inversão do dado original em 2-D foi bem sucedida, e na época os autores perceberam que melhores caracterizações seriam feitas com a evolução do imageamento em 3-D. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 16. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Resultados e Discussão A maior limitação da inversão 2-D é que a distribuição de resistividade ao longo dos eixos perpendiculares aos painéis é assumido como constante, e isto é uma representação pobre para a maioria dos meios geológicos, particularmente em rochas fraturadas. Para demonstrar esta armação usa-se os painéis E7 -E8 como exemplo da melhoria do imageamento que é obtida com a inversão completa 3-D e com uso do critério de suavização, em comparação com a inversão 2-D. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 17. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Resultados e Discussão Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 18. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Resultados e Discussão A primeira inversão 2-D realça a força de ERT para imagear a interconectividade das fraturas longe dos poços. A imagem preto e branco sugere condutividade entre os poço. Um outro benecio da modelagem 3-D é a capacidade de capturar a distribuição de condutividade em três dimensões. Na gura colorida a alta condutividade ao redor do poço desaparece com a correta modelagem do poço. Neste exemplo uma outra vantagem é a maior capacidade de captura da distribuição de condutividade 3-D. A inversão 3D da gura colorida é similar ao painel 2-D, mas tem signicado diferente em que a alta condutividade na boca do poço E7 desaparece por meio da modelagem correta do poço. No caso do E8 isso não acontece, e suspeita-se que este tenha sido modelado de forma errada. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 19. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Resultados e Discussão A imagem mostrada a seguir mostra 3 poços com condutividade circulares sugerindo novamente uma localização errada do poço na modelagem. E é baseado na restrição de suavização, mesmo sabendo que isto é inconsistente com o sistema estudado. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 20. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Resultados e Discussão O resultado da inversão mostrado na gura é mais realístico quando usa: A baixa resistividade estão localizadas e concentradas ao redor da zona de fraturas. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 21. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Resultados e Discussão O resultado da inversão mostrado na gura é mais realístico quando usa: A baixa resistividade estão localizadas e concentradas ao redor da zona de fraturas. A zona de fraturas é resolvida com a condutividade esperada perto do poço Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 22. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Resultados e Discussões O critério de suavização é comumente empregado na modelagem estrutural de resistividade na ausência de informações verdadeiras do meio, porém isso é inconsistente com rochas fraturadas, onde existem fortes contrastes entre a rocha matriz sã e a parte das fraturas. Portanto incorporar alternativas para restrição de suavização tem sido um desao para os estudos com uso de ERT. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 23. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Conclusão 1 O uso de ERT promove melhoras no imageamento de sistema de rochas fraturadas. Com o uso de inversão 3-D na modelagem de poços e uso de limitações de suavidade, melhora a imagem do sistema de rochas fraturadas, e produz uma imagem mais signicativa da geologia, da condutividade e da mudança de condutividade em um sistema deste tipo. Isto como resultado de transporte de uidos. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 24. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Conclusão 2 A remoção das limitações de suavidade, tanto em paredes de poços, quanto em bordas de fraturas aumenta a chance de resolver a condutividade de estruturas, sendo mais consistente com rede de fraturas. Esta é uma técnica potencialmente forte para imagear transporte de uidos em zonas fraturadas longe de poços. É necessário novas oportunidades de aplicação de ERT em sistemas de fraturas para desenvolver em resposta um incremento necessário para caracterizar e monitorar transporte de uidos em aquíferos de rochas fraturadas bem como para a evolução da hidrogeologia. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
  • 25. Introdução Apresentando o Problema Apresentando o Método Área de Estudo Aquisição Resultados Conclusões Referências Bibliograa Doetsch J. A., I. Coscia, S. Greenhalgh, N. Linde, A. Green, and T. gunther, 2010, the borehole-uid eect in eletrical resistivity imaging: Geophysics, 75, no 4, F107-F114. Rodrigo Santana ; Milena Fernandes Estrategias Para Caracterização de Sitemas de Rochas fratu
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