INTERPRETAÇÃO E MODELAGENS DE DADOS DE ELETRORRESISTIVIDADE PARA LOCAÇÕES DE POÇOS TUBULARES NO AQÜÍFERO FISSURAL DA ÁREA-PILOTO JUÁ, IRAUÇUBA - CEARÁ

July 6, 2017 | Autor: Oderson Souza | Categoria: Hydrogeology, Electromagnetic method, Hydrogeology of fractured rocks, Geoelectric methods
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Revista de Geologia, Vol. 19, nº 1, 7-21, 2006 www.revistadegeologia.ufc.br

Interpretação e modelagens de dados de eletrorresistividade para locações de poços tubulares no aqüífero fissural da área-piloto Juá, Irauçuba - Ceará Oderson Antônio de Souza Filhoa, Roberto Gusmão de Oliveirab, José Alberto Ribeiroa, Liano Silva Veríssimoa & José Ubaldo Sáb Recebido em 23 de Novembro de 2004 / Aceito em 07 de maio de 2005

Resumo Este trabalho provém de um programa da CPRM para pesquisa hidrogeológica em terrenos cristalinos do Nordeste do Brasil e do Programa de Cooperação Brasil-Canadá, PROASNE. Para a locação dos poços na área-piloto Juá em Irauçuba-CE foi empregado o levantamento da eletrorresistividade aparente 2D, com pseudo-seções posicionadas transversalmente aos eixos condutivos de direção N-S identificados no levantamento aerogeofísico eletromagnético (executado pelo PROASNE/LASA). Os modelos geológicos-geofísicos foram construídos pela integração dos dados do mapeamento geológico e geofísicos. Através do programa de modelagem RES2DMOD (Loke,1999), utilizou-se os mesmos espaçamentos de eletrodos e arranjos (dipolo-dipolo ou Wenner-Schlumberger) do levantamento de campo, resultando em pseudo-seções com as mesmas dimensões das seções levantadas. Os modelos de resistividade e profundidades foram obtidos por meio do programa RESIX2DI. Na Fazenda Mandacaru o poço perfurado na locação sugerida teve profundidade de 80 m, mas foi considerado seco. Na Fazenda Cidade o poço perfurado na locação teve profundidade de 78 m e o resultado do teste de vazão de 1.250 l/h. Estes resultados indicam que as assinaturas geofísicas de alta condutividade elétrica e baixa resistividade elétrica observadas nos levantamentos aéreo e terrestre, respectivamente, são causadas por estruturas geológicas, rochas alteradas ao longo dessas estruturas e pela água salinizada acumulada nos seus espaços. O volume de água obtido nas perfurações tem uma relação direta com a capacidade de armazenamento das estruturas e existência de áreas de recarga. Palavras-Chaves: Geofísica, Eletrorresistividade, Modelagem geofísica, Hidrogeologia, Ceará Abstract This work comes from CPRM program for hydrogeologic research in crystalline terrains of the Northeast Brazil and from the Canada-Brazil Cooperation Program, PROASNE. For the location of wells in the pilot-area of Juá in Irauçuba-CE, it was used an apparent 2D electroresistivity survey, with pseudo-sections positioned obliquely to the N-S conductive axes as identified in the electromagnetic airborne (executed by PROASNE/LASA). The geological-geophysical models were built by the integration of field and geophysical data. With the modelling program RES2DMOD, the same electrodes spacings and arrangements (dipole-dipole or Wenner-Schlumberger) of the ground survey were programmed to result in pseudo-sections with the same dimensions as in field. Models of resistivity and depth were obtained by the program RESIX2DI. At Fazenda Mandacaru the drilled well in the location suggested had depth of 80 m but it was considered unproductive. Another drilled well located at Fazenda Cidade had depth of 78 m and production test of 1,250 l/h. These results indicate that the geophysical signatures of high electric conductivity and low electric resistivity respectively observed in the airborne Revista de Geologia, Vol. 19 (1), 2006

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and ground surveys are caused by geological structures, weathered rocks along those structures and by brackish water accumulated in empties. The volume of water obtained by perforations has a direct relationship with the capacity of storage of the structures and existence of recharge areas. Keywords: Geophysics, Electroresistivity, Geophysical Modeling, Hydrogeology, Ceará State a

CPRM – Serviço Geológico do Brasil, Residência de Fortaleza. Av. Santos Dumont, 7700, Dunas, 60.190-800 - Fortaleza/CE. b CPRM – Serviço Geológico do Brasil, Superintendência de Recife. Av. Sul, 2291, Afogados, 50770.011 - Recife/PE. E-mail: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

1. Introdução O uso de técnicas de eletrorresistividade na pesquisa de água subterrânea em rochas cristalinas fraturadas foi consagrado por meio da investigação geoelétrica lateral visando à localização de condutores verticais correlacionados com zonas de rochas fraturadas. Os arranjos utilizados variam de acordo com as condições geológicas e os objetivos da pesquisa. O método tem demonstrado bons resultados e permitiu que ao longo dos anos os pesquisadores desenvolvessem conhecimentos das condições que determinam as melhores possibilidades para a locação de poços tubulares no semi-árido nordestino (Feitosa, 2001). Os perfis de caminhamento elétrico são, geralmente, de rápida execução e fácil interpretação. Esses aspectos o tornam uma boa ferramenta para trabalhos de reconhecimento. Porém, utilizar apenas perfis, limita as possibilidades que o método possui para investigar o subsolo (Loke, 2000). Neste trabalho foi empregado o método de levantamento da eletrorresistividade aparente 2D pela técnica de construção de pseudo-seções. As seções foram posicionadas transversais a eixos condutivos alongados em torno da direção N-S identificados no levantamento geofísico aéreo eletromagnético da área-piloto Juá, localizada no município de Irauçuba – Ceará (Figs. 1 e 2), durante o Projeto de Água Subterrânea no Nordeste do Brasil (PROASNE), (Fig. 2, LASA, 2001; Oliveira et al., 2003). Essas técnicas são mais Revista de Geologia, Vol. 19 (1), 2006

trabalhosas que o caminhamento elétrico e exigem o conhecimento e o uso de programas de computadores para um bom tratamento e interpretação dos dados. 2. Métodos e Parâmetros do Levantamento O levantamento de eletrorresistividade foi executado em três áreas (Fazenda Mandacaru-1, Fazenda Cidade-2 e Juá-3, Figs. 1 e 2). Neste trabalho apresentamos os resultados de duas áreas, Fazenda Mandacaru (1) e Fazenda Cidade (2), onde foram executadas as perfurações dos poços tubulares. O método de eletrorresistividade consiste na execução de perfis, em que um transmissor injeta corrente no terreno mediante um par de eletrodos (A e B) fincados na superfície. Simultaneamente um receptor mede a variação do potencial elétrico em um outro par de eletrodos (M e N). As resistividades elétricas aparentes das rochas (ρ a ) foram calculadas por meio da expressão:

ρa = k.dV/i,

(1)

onde i é a corrente elétrica contínua introduzida nos eletrodos de cobre AB, dV a diferença do potencial elétrico medido nos eletrodos de cobre MN e k uma constante adimensional que correspondente às dimensões geométricas do arranjo utilizado. Foi utilizado um eletrorresistivímetro PER-80/ PROEL fabricado em Fortaleza-Ceará. O modelo

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Fig. 1. Mapa geológico da área-piloto Juá com as localizações das áreas de detalhe com geofísica terrestre. Fazenda Mandacaru (1), Fazenda Cidade (2) e Juá (3).

tem alimentação 12 Volts, corrente contínua. O sistema foi acoplado com carretéis e fios no 10 por meio de eletrodos de cobre. Nos arranjos dipolo-dipolo e WennerSchlumberger foram levantadas duas pseudoseções, para cada arranjo, com seis níveis de investigação (n = 1 a 6) e abertura (a) de 10 m, somando um total de 1.000 m de seções levantadas.

Considerando as dificuldades que um levantamento desse impõe com o tipo de equipamento empregado, a investigação rasa do levantamento terrestre (em torno de 20 m) tentou compatibilizar tempo e recursos disponíveis, com a informação do levantamento aéreo que indicou profundidades de investigação superiores a 60 metros. Ou seja, no levantamento terrestre buscou-se detalhar as estruturas mais rasas, facilitando a locação dos poços Revista de Geologia, Vol. 19 (1), 2006

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Fig. 2. Mapa de condutividade elétrica aparente (HEM, 4,5 kHz, LASA, 2001), sombreada com as localizações das áreas de detalhe com geofísica terrestre. Fazenda Mandacaru (1), Fazenda Cidade (2) e Juá (3). A profundidade de investigação esperada nessa freqüência é de 60 m.

dentro dos lineamentos de condutividade elétrica alta, identificados no levantamento aéreo. 3. Imagens Elétricas 2D O emprego de técnicas de imagens elétricas 2D é um método eficiente para levantar informações de resistividades elétricas das rochas, com a possibilidade de observar a variação dessas propriedades em uma seção bidimensional. A Revista de Geologia, Vol. 19 (1), 2006

apresentação dos resultados da investigação elétrica 2D é feita pelo contorno das resistividades aparentes em pseudo-seções. Elas são assim denominadas porque sua escala vertical não representa a verdadeira profundidade de investigação. Além disso, os valores das resistividades refletem a somatória dos efeitos das diferentes resistividades do subsolo e a forma do contorno depende do arranjo utilizado. Em função desses aspectos, as pseudo-seções dão apenas uma visão aproximada

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e distorcida da distribuição da resistividade elétrica aparente das rochas de subsuperfície. Entre os vários arranjos possíveis, neste trabalho foram empregados os arranjos dipolo-dipolo e Wenner-Schlumberger (Loke, 2000). Edwards (1977) apresenta uma tabela com as estimativas de profundidades efetivas para os diferentes tipos de arranjos. No arranjo dipolo-dipolo, para cada distância de afastamento “a” entre AB e MN obtém-se uma profundidade de investigação “n”. Utilizando-se mais de uma distância “na”, a estrutura elétrica do terreno é investigada por meio de seções bidimensionais. As posições dos pontos de investigação na pseudo-seção estão normalmente localizadas na interseção de duas linhas, uma começando no ponto médio entre os pares de dipolos AB e MN, e a outra formando um ângulo de 45º em relação a horizontal. Porém, isso é apenas convencional e não significa que essa seja a profundidade real de investigação, nem que o fluxo de corrente ou linhas isopotenciais tenha um ângulo de 45º com a horizontal (Loke, 2000). O arranjo dipolo-dipolo é muito usado em levantamentos de eletrorresistividade e potencial induzido por causa do baixo acoplamento eletromagnético entre o circuito de corrente e o circuito de potencial. A profundidade média de investigação depende dos fatores “n” e “a”. Ele é muito sensível a mudanças horizontais, mas relativamente insensível a mudanças verticais, sendo por isso, um bom método para mapear estruturas verticais. Uma desvantagem é a fraca intensidade do sinal para valores grandes de “n”. O arranjo Wenner-Schlumberger constitui uma junção entre os arranjos Wenner e Schlumberger (Loke, 2000). O método clássico de Schlumberger foi modificado para ser usado em sistemas com os eletrodos arranjados com espaçamentos constantes. Nesse caso, deve-se observar que o fator “n” é a razão da distância entre os eletrodos AM (ou NB) em relação ao espaçamento entre o par de eletrodos de potencial MN. As posições dos pontos de investigação na pseudo-seção seguem uma linha vertical a partir do centro do arranjo. Esse arranjo é moderadamente sensível a estruturas verticais e horizontais. Em áreas que se espera ambos os tipos de

estruturas, a sua aplicação deverá apresentar resultados que são compromissos entre os arranjos dipolo-dipolo e o Wenner (mais sensível às estruturas horizontais). 4. Métodos de Interpretação e Modelagens dos Dados Os modelos geológico-geofísicos foram construídos pela integração dos dados de campo com os dados geofísicos. Nesse contexto, teve importância o uso do programa de modelagem direta para dados de pseudo-seções de resistividade elétrica (RES2DMOD), desenvolvido por Loke (1999). Esse programa calcula a resistividade aparente de uma pseudo-seção para um arranjo especificado e um determinado modelo bidimensional, utilizando métodos matemáticos de diferenças finitas e elementos finitos. Na modelagem direta para a geração da pseudo-seção foram utilizados os mesmos espaçamentos de eletrodos e os mesmos arranjos (dipolo-dipolo ou Wenner-Schlumberger) do levantamento de campo. Esse procedimento resultou na construção de uma pseudo-seção com as mesmas dimensões da pseudo-seção levantada no campo. As profundidades teóricas de investigação foram definidas a partir das relações estabelecidas por Edwards (1977). Os modelos foram construídos de forma interativa considerando os dados geológicos conhecidos e todas as informações geofísicas disponíveis. Os parâmetros bem conhecidos foram fixados. Os resultados foram comparados com as pseudo-seções levantadas no campo e modificados em um processo de tentativa e erro até que a comparação com os dados reais se mostrasse visualmente satisfatória. A partir desse resultado foram esboçados os modelos geológicos. As resistividades elétricas e as profundidades dos modelos foram definidas mediante um procedimento de modelagem inversa dos dados das pseudo-seções, utilizando-se os programas computcionais RESIX2DI e RES2DINV. As técnicas empregadas para a obtenção dos modelos Revista de Geologia, Vol. 19 (1), 2006

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de resistividade e profundidade estão descritas abaixo. 4.1. Modelos de Resistividades e Profundidades Os modelos de resistividade e profundidades foram obtidos por meio do programa de inversão de dados elétricos RESIX2DI (Interpex, 1997). Esse programa calcula a resposta direta de um semi-espaço homogêneo usando uma rotina de elementos finitos desenvolvida por Rijo (1977). Ele emprega um método rápido de inversão por mínimos quadrados de dados de resistividade aparente, usando uma técnica de otimização nãolinear, descrita em detalhes em Loke & Barker (1995), e uma técnica quasi-Newton que evita o consumo de tempo no cálculo das derivadas parciais (Loke & Barker 1996). O método de regularização escolhido para estabilizar a inversão

foi baseado em Occam’s Razor, o qual otimiza suavemente. A rotina de trabalho consistiu em gerar, a partir dos dados observados, um modelo de resistividade e profundidade, que foi comparado matematicamente com os dados observados, a partir de um modelo sintético de resistividade aparente. Com o objetivo de comparar resultados foi também empregado o programa RES2DINV v. 3.51 (Geotomo Software). Neste caso foi utilizada uma versão de demonstração (SemiDemo) que realiza apenas três interações. 5. Seção 1 – Fazenda Mandacaru A seção com 260 m de extensão foi levantada em uma estrada com 100ºAz. Ela atravessa um importante eixo condutivo com 340oAz (Figs. 2 e 3). Ao longo do perfil domina uma cobertura com solos argilosos a areno-argilosos. Nas proximida-

Fig. 3. Mapa de condutividade elétrica aparente (HEM, 4,5 kHz), com a localização da seção de eletrorresistividade e a posição da locação escolhida para o poço tubular na Fazenda Mandacaru. Revista de Geologia, Vol. 19 (1), 2006

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des da seção afloram rochas quartzo-feldspáticas paraderivadas, muito fraturadas nas direções principais E-W e N-S. Ocorrem também migmatitos, leucogranitos bandados e mármores grosseiros impuros e cisalhados. As drenagens que atravessam o perfil são cabeceiras de pequenos afluentes subsidiários de uma drenagem principal E-W. Nos vales abertos ocorrem aluviões pouco expressivas. Nas proximidades do eixo condutivo, 20 m a norte do perfil, localiza-se um poço tubular com 60 m de profundidade, atualmente abandonado em função da sua vazão baixa. 5.1. Locação 1 A seção de eletrorressistividade atravessa o eixo condutivo em um trecho em que a anomalia de condutividade aparente tem uma largura em torno de 100 m e amplitude de 10 mS/m (Figs. 3 e 4). Os dados geofísicos terrestres indicaram a parte central dessa anomalia como o melhor local para o posicionamento da Locação 1. Observase também que o perfil de HEM-condutividade não apresenta assimetrias, sugerindo que o corpo ou estrutura causadora da anomalia tem posição vertical (Figs. 3 e 4). A análise da pseudo-seção dipolo-dipolo demonstra a existência de zonas de baixa resistividade na parte mediana da seção (A, B

e C na Fig. 4). Essa zona coincide com a anomalia de HEM-condutividade aparente. No modelo de resistividades e profundidades corresponde a corpos com resistividades inferiores a 20 Ohm.m (A nas Figs. 4 e 8), intercalados por zonas mais resistivas (100 Ohm.m). Esses corpos que atingem profundidades em torno de 15 m, possivelmente correspondem a regiões de rochas muito alteradas em torno de zonas de rochas fraturadas. A comparação dos resultados das modelagens obtidas separadamente com o RESIX2DI e com RES2DINV indica que existe uma boa semelhança entre os modelos (Fig. 5). A análise da pseudo-seção WennerSchlumberger (Fig. 6) indica a existência de um perfil de resistividades que aumentam progressivamente com a profundidade, sem mostrar variações laterais relacionadas com os corpos de baixas resistividades revelados pela pseudo-seção dipolo-dipolo. Este fato demonstra uma menor sensibilidade do arranjo Wenner-Schlumberger para a identificação de estruturas ou corpos verticais nas situações em que os substratos mais rasos possuem resistividades muito baixas. A comparação dos resultados das modelagens obtidas separadamente com o RESIX2DI e com RES2DINV indica que existe uma boa semelhança entre os modelos (Fig. 7).

Fig. 4. Correlação e comparação da seção de eletrorresistividade da Fazenda Mandacaru, arranjo dipolo-dipolo, com o perfil de HEM-condutividade aparente e o modelo de resistividades e profundidades obtido com o RESIX2DI. Revista de Geologia, Vol. 19 (1), 2006

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Fig. 5. Correlação e comparação dos modelos de resistividades e profundidades obtidos com o RESIX2DI e o RES2DINV para a pseudo-seção da Fazenda Mandacaru com arranjo dipolo-dipolo.

Fig. 6. Correlação e comparação da seção de eletrorresistividade da Fazenda Mandacaru, arranjo Wenner-Schlumberger, com o perfil de HEM-condutividade aparente e o modelo de resistividades e profundidades obtido com o RESIX2DI.

Fig. 7. Correlação e comparação dos modelos de resistividades e profundidades obtidos com o RESIX2DI e o RES2DINV para a pseudo-seção com arranjo Wenner-Schlumberger. Revista de Geologia, Vol. 19 (1), 2006

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A integração de todos os dados permitiu a construção do modelo geológico-geofísico apresentado na Fig. 9. Ele teve como base os modelos de resistividades e profundidades obtidos pelos resultados das modelagens (Fig. 8). Observa-se que no trecho levantado pela geofísica terrestre o substrato apresenta resistividades

baixas até a profundidade de 20 m revelando a ação do intemperismo químico nas rochas carbonáceas e quartzo-feldspáticas da região. Esse intemperismo agiu de forma mais intensa nas zonas próximas das fraturas, onde a circulação de água foi mais favorecida. A Locação 1 foi posicionada em uma dessas zonas.

Fig. 8. Modelo sintético de resistividades e profundidades obtido por modelagem direta (RES2DMOD) para comparação com os dados da pseudo-seção de eletrorresistividade, arranjo dipolo-dipolo, da Fazenda Mandacaru.

Fig. 9. Modelo geológico – geofísico com a posição da Locação 1, resultante da interpretação das pseudo-seções de eletrorresistividade na Fazenda Mandacaru. Revista de Geologia, Vol. 19 (1), 2006

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6. Seção 2 – Fazenda Cidade

6.1. Locação 2

A seção com 240 m de extensão e 90º Az foi levantada transversal à estrada que segue na direção N-S da Vila de Juá para a Fazenda Cidade. A seção atravessa um importante eixo condutivo com 340o Az (Figs. 2 e 10). Ao longo do perfil domina uma cobertura com solos argilosos a areno-argilosos. Nas proximidades da seção afloram paragnaisses com granada, gnaisses quartzo-feldspáticos grosseiros e lentes de mármores impuros. As direções das foliações variam em torno de N-S. Ocorrem fraturas nas direções N-S, E-W, NE-SW e NW-SE. As duas primeiras direções são dominantes e a direção NS apresenta indícios de cisalhamentos. As drenagens que ocorrem nas proximidades do perfil são pouco desenvolvidas e constituem pequenos afluentes subsidiários das drenagens NNW-SSE que convergem para o Rio Juá.

A seção de eletrorresistividade atravessa o eixo condutivo em um trecho em que a anomalia de condutividade aparente tem uma largura em torno de 50 m e amplitude de 6 mS/m (Figs. 10 e 11). Os dados geofísicos terrestres indicaram a parte central dessa anomalia como o melhor local para o posicionamento da Locação 2 (Figs. 10 e 11). Observa-se também que o perfil de HEMcondutividade não apresenta assimetrias, sugerindo que o corpo ou estrutura causadora da anomalia tem posição vertical. A análise da pseudo-seção dipolo-dipolo demonstra a existência de duas zonas de baixa resistividade (A e B nas Figs. 11 e 12). A zona A coincide com o pico da anomalia de HEMcondutividade aparente, porém, a zona B localizase no flanco da anomalia sem indícios de ter sido detectada pelo levantamento aéreo. No modelo

Fig. 10. Mapa de condutividade elétrica aparente (HEM, 4,5 kHz) com a localização da seção de eletrorresistividade e a posição da Locação 2 escolhida para o poço tubular na Fazenda Cidade. Revista de Geologia, Vol. 19 (1), 2006

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de resistividades e profundidades essas zonas correspondem a corpos com resistividades inferiores a 20 Ohm.m (B na Fig. 15), intercalados por zonas mais resistivas (200 Ohm.m). Esses corpos que atingem profundidades de 15 m (A) e 5 m (B), possivelmente correspondem a regiões de rochas muito alteradas em torno de zonas de rochas fraturadas. A comparação dos resultados das modelagens obtidas separadamente com o RESIX2DI e com RES2DINV indica que existe uma boa semelhança entre os modelos (Fig. 12). A análise da pseudo-seção WennerSchlumberger (Fig. 13) indica a existência de um

perfil de resistividades que aumentam progressivamente com a profundidade, porém, apresentando uma boa variação lateral das resistividades nos locais identificados como anômalos na pseudo-seção dipolo-dipolo. Esse fato revela que no local da seção a resistividade do substrato mais raso é maior que na seção anterior e essa resistividade mais alta facilitou a identificação dos corpos condutivos verticais. O fato das resistividades do substrato raso serem mais baixas na Fazenda Mandacaru do que na Fazenda Cidade é facilmente visualizado pelo “background” da condutividade, mais alto na Fazenda Mandacaru (Figs. 2 e 10). A comparação

Fig. 11. Correlação e comparação da seção de eletrorresistividade da Fazenda Cidade, arranjo dipolo-dipolo, com o perfil de HEM-condutividade aparente e o modelo de resistividades e profundidades obtido com o RESIX2DI.

Fig. 12. Correlação e comparação dos modelos de resistividades e profundidades obtidos com o RESIX2DI e o RES2DINV para a pseudo-seção da Fazenda Cidade com arranjo dipolo-dipolo. Revista de Geologia, Vol. 19 (1), 2006

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dos resultados das modelagens obtidas separadamente com o RESIX2DI e com RES2DINV indica que existe uma boa semelhança entre os modelos (Fig. 14). A integração de todos os dados permitiu a construção do modelo geológico-geofísico apresentado na Figura 16. Ele teve como base os modelos de resistividades e profundidades obtidos pelos resultados das modelagens (Figs. 11, 13 e 15).

Observa-se que no trecho levantado pela geofísica terrestre o substrato com rochas alteradas, com resistividades iguais a 100 Ohm.m, apresenta ondulações que variam até uma profundidade máxima de 20 m. Da mesma forma que na Fazenda Mandacaru o intemperismo agiu de forma mais intensa nas zonas próximas das fraturas, onde a circulação de água foi mais favorecida. A Locação 2 foi posicionada em uma dessas zonas.

Fig. 13. Correlação e comparação da seção de eletrorresistividade da Fazenda Cidade, arranjo Wenner-Schlumberger, com o perfil de HEM-condutividade aparente e o modelo de resistividades e profundidades obtido com o RESIX2DI.

Fig. 14. Correlação e comparação dos modelos de resistividades e profundidades obtidos com o RESIX2DI e o RES2DINV para a pseudo-seção da Fazenda Cidade com arranjo Wenner-Schlumberger.

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Fig. 15. Modelo sintético de resistividades profundidades obtido por modelagem direta para comparação com os dados da pseudo-seção de eletrorresistividade, arranjo dipolo-dipolo, da Fazenda Cidade.

Fig. 16. Modelo geológico – geofísico com a posição da Locação 2, resultante da interpretação das pseudo-seções de eletrorresistividade na Fazenda Cidade.

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7. Resultados Obtidos com a Perfuração dos Poços nas Locações Sugeridas pela Interpretação dos Dados Geofísicos Os resultados obtidos estão apresentados no relatório de acompanhamento da perfuração dos poços (Sá, 2003). Na Fazenda Mandacaru o poço foi perfurado pela SOHIDRA empregando o método rotopneumático. A perfuração teve diâmetro de 8,5" até 18 m e de 6" entre 18 e 80 m. Foi efetuado um revestimento de PVC rígido entre 0 e 18 m. Os resultados dessa perfuração são os seguintes:

de perspectiva de complementação para aproveitamento. Na Fazenda Cidade o poço foi perfurado pela SOHIDRA empregando o método rotopneumático. A perfuração teve diâmetro de 8,5" até 22 m e de 6" entre 22 e 78 m. Foi efetuado um revestimento de PVC rígido entre 0 e 22 m. O resultados dessa perfuração são os seguintes: Tab. 3 - Fraturas observadas na zona de alteração da rocha (0 a 20 m). Profundidade (m)

Presença de água

19,00

Sim

Tab. 1 - Fraturas detectadas na zona de alteração da rocha (0 a 16 m). Profundidade (m)

Presença de água

4,50

Sim

7,00

Não

11,00

Não

13,00

Não

O volume de água na zona de alteração foi estimado em 300 l/h, com condutividade elétrica de 5.730 µS/cm Tab. 2 - Fraturas detectadas abaixo da zona de alteração da rocha (16 a 80 m). Profundidade (m)

Presença de água

20,00

Não

27,00 a 28,00

Não (zona de fratura)

33,00

Não

4 1, 0 0

Não

53,00 a 60,00

Sim (zona de fratura)

O volume de água produzido na zona não alterada foi estimado em 30 l/h. O nível estático dessa ocorrência foi 53,50 m. A condutividade elétrica da água dessa ocorrência apresentou valor de 2.600 µS/cm. Em virtude da baixa vazão apresentada o poço foi considerado seco e fora Revista de Geologia, Vol. 19 (1), 2006

A vazão da zona alterada foi inexpressiva (50 l/h) e apresentou condutividade elétrica de 6.000 µS/cm. Tab. 4 - Fraturas observadas abaixo da zona de alteração da rocha (20 a 30 m). Profundidade (m)

Presença de água

23,00 a 25,00

Sim (zona de fratura)

Nessa ocorrência foram observados os seguintes resultados; vazão de 540 l/h, nível estático 15,5 m e condutividade elétrica da água de 5.630 µS/cm. Tab. 5 - Fraturas observadas abaixo da zona de alteração da rocha (30 a 78 m). Profundidade (m)

Presença de água

43,00

Não

60,00

Não

63,00 a 63,50

Sim (zona de fratura)

Nessa ocorrência foram observados os seguintes resultados; vazão de 1.200 l/h e condutividade elétrica da água de 3.500 µS/cm. O teste de vazão efetuado nesse poço estabeleceu uma capacidade produtiva em torno de 1.250 l/h.

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8. Conclusões a) A metodologia empregada no levantamento e na interpretação dos dados de eletrorresistividade apresentou eficiência na identificação de zonas de baixa resistividade, correlacionadas com os lineamentos N-S de alta condutividade elétrica (HEM – Helicóptero Eletromagnético); b) O arranjo dipolo-dipolo foi mais eficiente na Fazenda Mandacaru, onde a variação lateral da resistividade elétrica é mais pronunciada; c) O arranjo Wenner-Schlumberger foi mais eficiente na Fazenda Cidade, onde o manto de alteração é mais contínuo e a resistividade do substrato mais raso maior que na Fazenda Mandacaru; d) Nesta pesquisa destaca-se a dificuldade na identificação do sentido de mergulho das estruturas em ambos os arranjos; e) Uma investigação terrestre mais profunda teria sido mais eficaz, porém, considerando as dificuldades e o tempo que o método impõe, não foi possível realizá-la; f) Os resultados das perfurações indicam que as assinaturas geofísicas de alta condutividade elétrica e baixa resistividade elétrica, com orientação N-S, observadas nos levantamentos aéreo e terrestre, respectivamente, são causadas por estruturas geológicas, rochas alteradas localizadas ao longo dessas estruturas e a água salinizada acumulada nos seus espaços; g) O pequeno volume de água obtido na perfuração da Fazenda Mandacaru tem uma relação com a baixa capacidade de armazenamento das estruturas perfuradas e com a ausência de áreas de recarga para alimentá-las; h) O bom volume de água obtido na perfuração da Fazenda Cidade reflete a existência de um manto de alteração capaz de recarregar a estrutura perfurada. Referências Bibliográficas Edwards, L.S., 1977, A modified pseudosection for

resistivity and IP. Geophysics, 42 (5): 1020-1036. Feitosa, E.C., 1997, Caracterização de zonas fendilhadas no cristalino através do método geofísico de eletrorresistividade. A experiência adquirida no Nordeste do Brasil. IV Simpósio de Hidrogeologia do Nordeste, Olinda, 211-224. INTERPEX LTD., 1997, RESIX2DI, 2D Resistivity and induced polarization smooth inversion. User’s Manual, 1: 185p. Lasa Engenharia e Prospecções S/A, 2001, Projeto Aerogeofísico Água Subterrânea no Nordeste do Brasil, Blocos Juá (CE), Samambaia (PE) e Serrinha (RN). Relatório final do levantamento e processamento dos dados magnetométricos e eletromagnetométricos e seleção das anomalias eletromagnéticas. Texto técnico. Brasília. “Cooperação Canadá - Brasil Canadian International Development Agency (CIDA) - Agência Brasileira de Cooperação (ABC) - ABAS CPRM - GSC - SUDENE - Comunidade Solidária Cooperação Canadá-Brasil”. Loke, M.H., 1999, RES2DMOD v. 2.2, Rapid 2D resistivity forward modelling using the finite difference and finite-element methods. Wenner (alpha, beta, gamma), inline & equatorial dipole-dipole, pole-pole, pole-dipole and Wenner- Schlumberger. Austin - USA, 22p. Loke, M.H., 2000, Electrical imaging surveys for environmental and engineering studies: a practical guide to 2-D and 3-D surveys. Austin - USA, 59 p. Loke, M.H. & Barker, R.D., 1995, Least-square deconvolution of apparent resistivity pseudosection. Geophysics, 60 (6): 1682-1690. Loke, M.H. & Barker, R.D., 1996, Rapid least-square inversion of apparent resistivity pseudosection by a quasi Newton method. Geophysical Prospecting, 44: 131-152. Oliveira, R.G., Souza Filho, O.A., Ribeiro, J.A., Oliveira, J.F. & Veríssimo, L.S., 2003, Interpretação e correlação geológica-hidrogeológica dos dados geofísicos da Área-Piloto Juá, Município de Irauçuba - Ceará. “Programa de Água Subterrânea para a Região Nordeste - Projeto Água Subterrânea no Nordeste do Brasil - PROASNE”, CPRM, Fortaleza, 50p. Rijo, L., 1977, Modelling of Electric and Electromagnetic Data. Ph.D Thesis, University of Utah, Michigan USA, 375p. Sá, J.U., 2003, Relatório de Acompanhamento da Perfuração de Poços na Região de Irauçuba, Estado do Ceará. “Programa de Água Subterrânea para a Região Nordeste - Projeto Água Subterrânea no Nordeste do Brasil - PROASNE”, CPRM, Fortaleza, 13p.

Revista de Geologia, Vol. 19 (1), 2006

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