perfilagem geofisica

Perfilagem GeofísicaPerfilagem Geofísica

Universidade Federal do Rio Grande do Sul

UFRGS

2013

Sumário:Sumário:

11..IntroduçãoIntrodução22..ResumoResumo dede propriedadespropriedades físicasfísicas dede rochasrochas ee mineraisminerais

relacionadasrelacionadas comcom perfilagemperfilagem geofísicageofísica33..GeneralidadesGeneralidades44..PerfilPerfil dede RadiaçãoRadiação GamaGama NaturalNatural55..PerfilPerfil dede DensidadeDensidade66 P filP fil dd N tN t66..PerfilPerfil dede NeutronsNeutrons77..PerfilPerfil dede ResistividadeResistividade88..PerfilPerfil dede InduçãoInduçãoçç99..PerfilPerfil SônicoSônico1010..PerfilPerfil dede CaliperCaliper1111 PerfilPerfil dede SusceptibilidadeSusceptibilidade MagnéticaMagnética1111..PerfilPerfil dede SusceptibilidadeSusceptibilidade MagnéticaMagnética1212..ExemplosExemplos dede AplicaçõesAplicações1313..ReferênciasReferênciasAnexosAnexos ((sondassondas dodo LPM)LPM)

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11..INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

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1 Introdução1 Introdução1.Introdução1.Introdução

PerfilagemPerfilagem geofísicageofísica éé aaciênciaciência dede registrarregistrar ee analisaranalisarmedidasmedidas emem poçospoços ouou furosfuros dedep çp çsondagemsondagem parapara determinardeterminarpropriedadespropriedades físicasfísicas eequímicasquímicas dede solossolos ee rochasrochasqqsituadassituadas nasnas vizinhançasvizinhanças dosdosfurosfuros dede sondagemsondagem..

EsteEste textotexto éé destinadodestinado principalmenteprincipalmente aosaos fundamentosfundamentosdede perfilagemperfilagem comcom ênfaseênfase emem aplicaaplicaçõçõeses nãonão--petróleopetróleodede perfilagem,perfilagem, comcom ênfaseênfase emem aplicaaplicaçõçõeses nãonão--petróleopetróleo(como(como nana prospecçãoprospecção dede carvão,carvão, minériominério dede ferroferro eeoutrosoutros estudos)estudos)..

AlgunsAlguns dosdos objetivosobjetivos dada ttéécnicacnica dede perfilagemperfilagem geofísicageofísica::

--identificaçãoidentificação dede litologiaslitologias ee correlaçãocorrelaçãoestratigráficaestratigráfica;;

--determinaçãodeterminação dede espessuraespessura dede estratos,estratos, porosidade,porosidade,saturaçãosaturação dede fluidos,fluidos, permeabilidade,permeabilidade, densidadedensidade (massa(massaespecífica)específica) propriedadespropriedades mecânicasmecânicas dede rochasrochasespecífica),específica), propriedadespropriedades mecânicasmecânicas dede rochas,rochas,movimentaçãomovimentação ee característicascaracterísticas físicofísico--químicasquímicas dasdaságuaságuas subterrâneassubterrâneas;;

--caracterizaçãocaracterização dede fraturasfraturas ee porosidadeporosidade secundáriasecundária;;

--verificaçãoverificação dede aspectosaspectos construtivosconstrutivos (integridade)(integridade) dedepoçospoços..

Benefícios/vantagensBenefícios/vantagens dodo usouso dada perfilagemperfilagem geofísicageofísicaBenefícios/vantagensBenefícios/vantagens dodo usouso dada perfilagemperfilagem geofísicageofísica

--AA perfilagemperfilagem fornecefornece registrosregistros praticamentepraticamenteíí dd i d di d d ii ii dd ll hhcontínuoscontínuos dasdas propriedadespropriedades inin situsitu dede solossolos ee rochasrochas;;

--EmEm furosfuros dede sondagemsondagem comcom baixasbaixas recuperaçõesrecuperações dedegg p çp çtestemunhos,testemunhos, éé possívelpossível remediarremediar estaesta dificuldadedificuldadeusandousando--sese informaçõesinformações vindasvindas dada perfilagemperfilagem paraparainferirinferir oo comportamentocomportamento dasdas rochasrochas emem trechostrechos nãonãopprecuperadosrecuperados satisfatoriamentesatisfatoriamente;;

--EmEm poçospoços dede petróleo,petróleo,ondeonde nãonão éé possívelpossívelppextrairextrair testemunhostestemunhos aoaolongolongo dede todotodo oo furo,furo, aaperfilagemperfilagem éé umauma grandegrandefontefonte dede informaçõesinformaçõessobresobre asas litologias,litologias,inclusiveinclusive originandooriginando

ââ ddparâmetrosparâmetros usadosusados nanaavaliaçãoavaliação econômicaeconômica dosdospoçospoços..

--AA aplicaaplicaçãoção repetitivarepetitiva dosdos perfisperfis (também(tambémdenominadosdenominados ““logslogs”)”) fornecefornece aa basebase parapara medidasmedidas dedemudançasmudanças emem sistemassistemas dede águaságuas subterrâneassubterrâneas aoao longolongododo tempotempo.. MudançasMudanças emem aquíferos,aquíferos, comocomo nana porosidadeporosidadeouou nana qualidadequalidade dada água,água, salinidadesalinidade ouou temperatura,temperatura,podempodem serser acompanhadasacompanhadas pelapela técnicatécnica geofísicageofísica..A iA i ll dd dd t b lt b lAssim,Assim, logslogs podempodem serser usadosusados parapara estabelecerestabelecercaracterísticascaracterísticas básicasbásicas dede aquíferosaquíferos ee determinardeterminar sesedegradaçãodegradação estáestá ocorrendoocorrendo..

--SondasSondas dede perfilagemperfilagem investigaminvestigam umum volumevolume dederocharocha váriasvárias vezesvezes maiormaior queque oo amostradoamostrado porportestemunhostestemunhos dede sondagemsondagem ouou geradogerado pelapela coletacoleta dedefragmentosfragmentos dede perfuraçãoperfuração..

P fiP fi fí ifí i (( ú tiú ti i ti id di ti id d--PerfisPerfis geofísicosgeofísicos (p(p..exex.. acústicos,acústicos, resistividade,resistividade,susceptibilidadesusceptibilidade magnética,magnética, densidade)densidade) fornecemfornecem dadosdadosdetalhadosdetalhados queque sãosão usadosusados nana interpretaçãointerpretação dede métodosmétodosg fí ig fí i dd fí ifí igeofísicosgeofísicos dede superfíciesuperfície..

--CorrelaçãoCorrelação estratigráficaestratigráfica éé umum usouso comumcomum dosdos logslogs,,gg ggqueque tambémtambém permitempermitem extrapolaçãoextrapolação laterallateral dedecaracterísticascaracterísticas litológicaslitológicas aa partirpartir dede furosfuros dede sondagemsondagemtestemunhadostestemunhados.. DesteDeste modo,modo, aa perfilagemperfilagem podepode serserusadausada parapara reduzirreduzir aa necessidadenecessidade dada perfuraçãoperfuração dede furosfurostestemunhadostestemunhados..

LimitaçõesLimitações dada perfilagemperfilagem geofísicageofísica

--PerfilagemPerfilagem nãonão substituisubstitui completamentecompletamente aaamostragemamostragem diretadireta.. AlgumasAlgumas informaçõesinformações dada geologiageologialocallocal sempresempre sãosão necessáriasnecessárias emem cadacada novanova áreaárea paraparalocallocal sempresempre sãosão necessáriasnecessárias emem cadacada novanova área,área, paraparaauxiliarauxiliar oo analistaanalista dosdos logslogs..

--LogsLogs nãonão temtem respostaresposta únicaúnica (várias(várias litologiaslitologiasapresentamapresentam comportamentocomportamento similarsimilar emem relaçãorelação aa umumparâmetroparâmetro físico)físico)..

--ParaPara maximizarmaximizar oo aproveitamentoaproveitamento dosdos logslogs,, pelopelomenosmenos umum furofuro comcom amostragemamostragem diretadireta devedeve serserggperfuradoperfurado emem cadacada novanova situaçãosituação geológicageológica.. AnáliseAnálise dedelaboratóriolaboratório dede amostrasamostras éé essencialessencial parapara calibraçãocalibraçãodiretadireta dosdos logslogs ouou parapara checarchecar aa calibraçãocalibração feitafeita porporoutrosoutros meiosmeios..

--ApesarApesar dada existênciaexistência dede muitosmuitos recursosrecursos dedeinterpretaçãointerpretação parapara aa definiçãodefinição dede propriedadespropriedades físicasfísicas eequímicasquímicas essenciais,essenciais, osos registrosregistros geofísicosgeofísicos aindaainda sãosãoafetadosafetados porpor muitasmuitas variáveisvariáveis nãonão completamentecompletamenteentendidasentendidas..

--OO bombom entendimentoentendimento dada teoriateoria ee princípiosprincípios dedeoperaçãooperação dodo equipamentoequipamento dede perfilagemperfilagem éé essencialessencialparapara oo analistaanalista dede perfis,perfis, queque precisaprecisa reconhecerreconhecer asaspp p ,p , qq ppsituaçõessituações ondeonde osos registrosregistros nãonão sãosão confiáveisconfiáveis..

CustosCustos dede perfilagemperfilagem

--OsOs custoscustos dede perfilagemperfilagem são,são, naturalmente,naturalmente,i ifi ii ifi i ii b ib i dd f ãf ãsignificativamentesignificativamente maismais baixosbaixos queque osos dada perfuraçãoperfuração

comcom extraçãoextração dede testemunhostestemunhos dede sondagemsondagem;;

--OsOs custoscustos dede perfilagemperfilagem podempodem serser reduzidosreduzidosexecutandoexecutando--sese unicamenteunicamente osos perfisperfis queque proporcionamproporcionamasas informaçõesinformações maismais úteisúteis ee confiáveisconfiáveis..çç

PlanejandoPlanejando umauma campanhacampanha dede perfilagemperfilagem

--UmaUma dasdas maismais difíceisdifíceis questõesquestões dede planejamentoplanejamento éédecidirdecidir quaisquais logslogs fornecerãofornecerão asas melhoresmelhores informações,informações,parapara aa capacidadecapacidade dede investimentoinvestimento disponíveldisponível.. NesteNestepp pp ppprocessoprocesso dede decisão,decisão, algumasalgumas perguntasperguntas importantesimportantesdevemdevem serser respondidasrespondidas::

QuaisQuais sãosão osos objetivosobjetivos dodo projeto?projeto?QualQual sãosão asas característicascaracterísticas geológicasgeológicas ee

hidrológicashidrológicas geraisgerais dada áreaárea dede interesse?interesse?hidrológicashidrológicas geraisgerais dada áreaárea dede interesse?interesse?QuantosQuantos furosfuros testemunhadostestemunhados serãoserão feitos,feitos, ee

comcom quaisquais profundidades?profundidades?Q iQ i fifi ãã dd f áf áQuaisQuais perfisperfis serãoserão executadosexecutados ee quemquem faráfará aa

analiseanalise dede registros?registros?QuaisQuais sãosão asas limitaçõeslimitações financeirasfinanceiras dodo

projeto?projeto?

--DoDo pontoponto dede vistavista dadappseleçãoseleção dosdos perfisperfis queque devemdevemserser executadosexecutados emem umum dadodadoprojeto,projeto, aa tabelatabela dodo slideslide aap j ,p j ,seguirseguir fornecefornece umum conjuntoconjuntodede informaçõesinformações úteisúteis paraparaumauma escolhaescolha inicialinicial..

Carta para seleção de perfis geofísicosCarta para seleção de perfis geofísicos

InformaçõesInformações necessáriasnecessárias parapara aa identificaçãoidentificação eeinterpretaçãointerpretação dede perfisperfis

OO conjuntoconjunto dede informaçõesinformações necessáriasnecessárias parapara aaperfilagemperfilagem podepode serser divididodividido emem doisdois gruposgrupos::perfilagemperfilagem podepode serser divididodividido emem doisdois gruposgrupos::informaçõesinformações sobresobre oo furofuro dede sondagemsondagem ee dadosdadosrelacionadosrelacionados aoao equipamentoequipamento ee suasua operaçãooperação..

a)a)DenominaçãoDenominação dodo furofurob)b)LocalizaçãoLocalizaçãoc)c)EmpresaEmpresa responsávelresponsável pelapela execuçãoexecução dodo furofurod)d)TécnicaTécnica dede perfuraçãoperfuração ((rotativarotativa,, rotoroto--percussivapercussiva,,

equipamentoequipamento dede testemunhagemtestemunhagem,, etcetc..))q pq p gg ,, ))e)e)ProfundidadeProfundidade totaltotal dodo furofuro ee inclinaçãoinclinaçãof)f)CotaCota dada bocaboca dodo furofurog)g)DescriçãoDescrição completacompleta dodo revestimentorevestimento tipotipo espessuraespessurag)g)DescriçãoDescrição completacompleta dodo revestimentorevestimento,, tipotipo,, espessuraespessura,,

diâmetrodiâmetro ee intervalosintervalos dede colocaçãocolocação

Informações necessárias ...Informações necessárias ...

h)h)LocalizaçãoLocalização dede intervalosintervalos comcom cimentaçãocimentaçãoii))DiâmetrosDiâmetros dede perfuraçãoperfuração dodo furofuroj)j)TipoTipo dede fluidofluido dede usadousado nana perfuraçãoperfuração ee tipotipo dede fluidofluidoj)j)TipoTipo dede fluidofluido dede usadousado nana perfuraçãoperfuração ee tipotipo dede fluidofluido

presentepresente nana perfilagemperfilageml)l)TipoTipo dede perfilperfil geofísicogeofísico ((incluindoincluindo acessóriosacessórios comocomo

centralizadorescentralizadores tipotipo dede fontefonte etcetc )) ee datadata dede execuçãoexecuçãocentralizadorescentralizadores,, tipotipo dede fontefonte,, etcetc..)) ee datadata dede execuçãoexecuçãom)m)OperadoresOperadores dodo equipamentoequipamento dede perfilagemperfilagem ee auxiliaresauxiliaresn)n)VelocidadeVelocidade dede perfilagemperfilagemo)o)RegistrosRegistros dede calibraçõescalibrações dede sondassondasp)p)outrosoutros registrosregistros,, comocomo pp.. exex.. problemasproblemas ouou respostasrespostas

incomunsincomuns observadasobservadas durantedurante aa perfilagemperfilagem..p gp g

AnáliseAnálise dede perfisperfis geofísicosgeofísicos

OO processoprocesso dede ananááliselise dede perfisperfis podepode serser constituídoconstituídopelaspelas seguintesseguintes etapasetapas ......

-- processamentoprocessamento dede dados,dados, oo queque incluiinclui ajusteajuste dedeprofundidadeprofundidade,, uniãounião (merge)(merge) dede todostodos osos logslogs ee outrosoutrospp ,, ( g )( g ) ggdadosdados ((pp..exex.. geológicosgeológicos)) dede umum furofuro dede sondagemsondagem,,ediçãoedição ee suavizaçãosuavização dosdos registrosregistros;;

-- correçãocorreção dosdos efeitosefeitos dodo poçopoço ee outrosoutros êrrosêrros;;

ãã dd i ti t fí ifí i â tâ t dd-- conversãoconversão dosdos registrosregistros geofísicosgeofísicos emem parâmetrosparâmetros dedeinteresseinteresse emem engenhariaengenharia ee geologiageologia ((comocomo porosidadeporosidade,,densidade,densidade, etcetc..));;

contcont......contcont

bi ãbi ã dd ll tt i f õi f õ dd-- combinaçãocombinação dede logslogs ee outrasoutras informaçõesinformações dedefurosfuros dede sondagem,sondagem, parapara fazerfazer extrapolaçõesextrapolações lateraislaterais dedeparâmetros,parâmetros, aa fimfim dede construirconstruir seçõesseções ee mapasmapas..


AnáliseAnálise qualitativaqualitativa::OO fifi ff i i ti i t ddOsOs perfisperfis foramforam primeiramenteprimeiramente usadosusados parapara

identificaridentificar tipostipos dede rochasrochas ee fluidosfluidos,, suasua correlaçãocorrelação((extensãoextensão)) laterallateral ee aa seleçãoseleção dede intervalosintervalos dede interesseinteresseparapara oo projetoprojeto (no(no casocaso dede petróleopetróleo intervalosintervalos paraparaparapara oo projetoprojeto (no(no casocaso dede petróleopetróleo -- intervalosintervalos paraparacompletaçãocompletação dodo poçopoço,, parapara águaágua subterrâneasubterrânea --intervalosintervalos dede captaçãocaptação dede águaágua,, nana mineraçãomineração --intervalosintervalos dede enriquecimentoenriquecimento emem mineraisminerais dede valor)valor)intervalosintervalos dede enriquecimentoenriquecimento emem mineraisminerais dede valor)valor)..

AA análiseanálise qualitativaqualitativa éé baseadabaseada essencialmenteessencialmentenono conhecimentoconhecimento dada geologiageologia locallocal ee nana respostaresposta locallocaldosdos perfisperfis AA interpretaçãointerpretação litológicalitológica precisaprecisa serserdosdos perfisperfis.. AA interpretaçãointerpretação litológicalitológica precisaprecisa sersercomparadacomparada comcom dadosdados dede outrasoutras fontesfontes ((testemunhostestemunhosdede sondagemsondagem,, pp..exex..)) poispois logslogs geofísicosgeofísicos nãonão temtemrespostaresposta únicaúnicarespostaresposta únicaúnica..

AA acuracidadeacuracidade dada interpretaçãointerpretação qualitativaqualitativa ememgeralgeral aumentaaumenta comcom oo númeronúmero dede furosfuros dede sondagemsondagemperfiladosperfilados emem umauma áreaáreaperfiladosperfilados emem umauma áreaárea..


AnáliseAnálise quantitativaquantitativa::AA obtençãoobtenção dede dadosdados quantitativosquantitativos éé umum

importanteimportante objetivoobjetivo parapara muitosmuitos projetosprojetos dede perfilagemperfilagem..importanteimportante objetivoobjetivo parapara muitosmuitos projetosprojetos dede perfilagemperfilagem..ParaPara istoisto váriosvários procedimentosprocedimentos dede calibraçãocalibração eepadronizaçãopadronização devemdevem serser efetuadosefetuados,, dede acordoacordo comcom aapropriedadepropriedade físicafísica cujoscujos registrosregistros estãoestão sendosendo colhidoscolhidos..propriedadepropriedade físicafísica cujoscujos registrosregistros estãoestão sendosendo colhidoscolhidos..EmEm geralgeral,, sese asas rochasrochas sendosendo perfiladasperfiladas nãonão sãosão asasmesmasmesmas nasnas quaisquais osos equipamentosequipamentos foramforam calibradoscalibrados,,testemunhostestemunhos devemdevem serser usadosusados parapara validarvalidar osos registrosregistrospp ggdosdos logslogs.. AsAs medidasmedidas devemdevem tambémtambém serser corrigidascorrigidasquantoquanto aoao diâmetrodiâmetro dodo furofuro,, tipotipo dede fluidofluido,, etcetc.. ((háhácorreçõescorreções específicasespecíficas,, conformeconforme oo log)log)..


RegistrosRegistros dede logslogs sãosão dede valorvalor questionávelquestionável sese::

oo diâmetrodiâmetro dodo furofuro éé significativamentesignificativamente diferentediferente dodo-- oo diâmetrodiâmetro dodo furofuro éé significativamentesignificativamente diferentediferente dodonominal,nominal,

-- sese aa espessuraespessura dodo estratoestrato geológicogeológico cujacuja propriedadepropriedadedesejadeseja--sese inferirinferir forfor menormenor ouou igualigual aoao volumevolume dedeinvestigaçãoinvestigação dada sondasonda..

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EquipamentosEquipamentos dede perfilagemperfilagem geofísicageofísica

ParaPara osos propósitospropósitos destedeste cursocurso,, ouou sejaseja,, aplicaçõesaplicaçõesp pp p ,, jj ,, p çp ç

nãonão--petróleopetróleo ((àsàs vezesvezes denominadasdenominadas SlimlineSlimline LoggingLogging),),

emem furosfuros dede pequenapequena profundidadeprofundidade ee diâmetrodiâmetro,, usamusam--seseemem furosfuros dede pequenapequena profundidadeprofundidade ee diâmetrodiâmetro,, usamusam sese

equipamentoequipamento dede pequenopequeno porteporte,, emem configuraçõesconfigurações

envolvendoenvolvendo asas seguintesseguintes partespartesenvolvendoenvolvendo asas seguintesseguintes partespartes ……

--guinchoguincho

--unidadeunidade dede aquisiçãoaquisição dede dadosdados

--computadorcomputador (notebook)(notebook)

--sondassondas dede perfilagemperfilagem

veículoveículo parapara transportetransporte--veículoveículo parapara transportetransporte

EquipamentosEquipamentos dede perfilagemperfilagem emem veículoveículo dedetransportetransportetransportetransporte

GuinchoGuincho

SondasSondas de perfilagemde perfilagemSondasSondas de perfilagemde perfilagem

UnidUnid aquisiçãoaquisição de de UnidUnid. . aquisiçãoaquisição de de dadosdados

EquipamentosEquipamentos ……

UmUm conjuntoconjunto típicotípico dede perfilagemperfilagem parapara pequenaspequenasprofundidadesprofundidades ((pp..exex.. furosfuros comcom comprimentocomprimento atéaté 200200pp ((pp ppmetros,metros, comcom diâmetrodiâmetro inferiorinferior aa 100100mm)mm) contandocontando comcomduasduas ouou trêstrês sondassondas,, podepode pesarpesar algoalgo emem tornotorno dede 200200 kgkg..

AsAs sondassondas sãosão peçaspeças metálicasmetálicas cilíndricascilíndricas comcomdiâmetrodiâmetro emem tornotorno dede 5050 aa 6060mm,mm, comprimentocomprimento variávelvariáveldede 11..55 aa 33..00 metros,metros, pesandopesando entreentre 1010 ee 3030 kgkg..

EquipamentosEquipamentos ……

NosNos slidesslides aa seguirseguir sãosão apresentadasapresentadas asas dimensõesdimensões dedeumauma sondasonda dede densidadedensidade slimlineslimline ((figurafigura A)A) ee sondasonda dede(( gg ))densidadedensidade ee neutronneutron parapara usouso emem poçospoços dede petróleopetróleo(Halliburton(Halliburton –– figurafigura B)B)..

FiguraFigura AA ……

FiguraFigura BB

Spectral Density Log (SDL™) ToolSpectral Density Log (SDL™) Tool

FiguraFigura BB ……

Spectral Density Log (SDL™) ToolSpectral Density Log (SDL™) ToolHALLIBURTONHALLIBURTON

ãã dd filfilExecuçãoExecução dada perfilagemperfilagem

UmUm perfilperfil dede furofuro dede sondagemsondagem (poço)(poço) éé aa imagemimagem aoao--UmUm perfilperfil dede furofuro dede sondagemsondagem (poço)(poço) éé aa imagem,imagem, aoaolongolongo dada profundidade,profundidade, dede umauma ouou maismais característicascaracterísticas ououpropriedadespropriedades dede umauma estratigrafiaestratigrafia interceptadainterceptada pelopelo furofuro..

--OO registroregistro dede perfilagemperfilagem emem geralgeral éé obtidoobtido comcom aamovimentaçãomovimentação dada sondasonda aa partirpartir dodo fundofundo dodo furo,furo,movimentaçãomovimentação dada sondasonda aa partirpartir dodo fundofundo dodo furo,furo,finalizandofinalizando aa aquisiçãoaquisição nana superfíciesuperfície..

--EmEm umauma mesmamesma sonda,sonda, maismais dede umum parâmetroparâmetro podepodeserser medidomedido..

--OO tempotempo dede perfilagemperfilagem podepode serser estimadoestimado comcom basebasenumanuma velocidadevelocidade dede coletacoleta dede dadosdados dede 33 aa 55 metros/min,metros/min,

idid dd tt dd ãã dd i ti tacrescidoacrescido dodo tempotempo dede preparaçãopreparação dosdos equipamentosequipamentos..

Exemplo de dados coletados com sonda de perfilagem ...

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2.RESUMO DE PROPRIEDADES FÍ2.RESUMO DE PROPRIEDADES FÍSICAS DE ROCHAS E SICAS DE ROCHAS E MINERAIS RELACIONADAS COM PERFILAGEMMINERAIS RELACIONADAS COM PERFILAGEM

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22..11 MASSAMASSA ESPECÍFICAESPECÍFICA ((ρρ))::((ρρ))NoNo SI,SI, aa massamassa específicaespecífica éé expressaexpressa emem kg/mkg/m33..EmEm termostermos gerais,gerais, rochasrochas dada crostacrosta terrestreterrestre

ífiífi i di d tt 10001000possuempossuem massamassa específicaespecífica variandovariando entreentre 10001000 ee30003000kg/mkg/m33..

DiversosDiversos mineraisminerais podem,podem, individualmente,individualmente,p ,p , ,,apresentarapresentar valoresvalores acimaacima dede 30003000kg/mkg/m33.. ExemplosExemplosimportantesimportantes sãosão osos mineraisminerais dede ferroferro hematita,hematita, magnetitamagnetitaee martitamartita ((49004900 aa 52005200kg/mkg/m33))..ee martitamartita ((49004900 aa 52005200kg/mkg/m ))..

AlémAlém dada composiçãocomposição mineralógica,mineralógica, espaçosespaços vaziosvazioscausadoscausados pelospelos diversosdiversos processosprocessos geológicosgeológicos ee oo tipotipo dede

hi thi t d td t ii t bét bé t lt lpreenchimentopreenchimento destesdestes vaziosvazios tambémtambém controlamcontrolam aa massamassaespecíficaespecífica dosdos materiaismateriais dada crostacrosta..

AA tabelatabela dodo próximopróximo slideslide apresentaapresenta umauma relaçãorelação dedepp pp ççmateriaismateriais geológicosgeológicos juntamentejuntamente comcom asas respectivasrespectivasmassasmassas específicasespecíficas..

MASSAMASSA ESPECÍFICAESPECÍFICA ((ρρ))((ρρ))

22..22 POROSIDADEPOROSIDADE ((φφ))::ÉÉ i d di d d i t ti t t dd hh ii ddÉÉ umauma propriedadepropriedade importanteimportante dasdas rochas,rochas, poispois medemede

aa suasua capacidadecapacidade dede armazenamentoarmazenamento dede fluidosfluidos.. ÉÉdefinidadefinida comocomo aa relaçãorelação entreentre oo volumevolume dede espaçosespaços vaziosvazios(Vv)(Vv) dede umauma rocharocha ee oo volumevolume totaltotal (Vt)(Vt) dada mesma,mesma,expressaexpressa emem percentagempercentagem.. φφ == (Vv/Vt)(Vv/Vt) xx 100100%%

ExemplosExemplos dede porosidadesporosidades observadasobservadas emem litologiaslitologiasdiferentesdiferentes ……

-- PorosidadePorosidade primáriaprimária éé aquelaaquela queque aa rocharocha adquireadquirePorosidadePorosidade primáriaprimária éé aquelaaquela queque aa rocharocha adquireadquiredurantedurante aa suasua deposiçãodeposição.. ExemploExemplo:: porosidadeporosidadeintergranularintergranular dosdos arenitosarenitos ee aa porosidadeporosidade interpartículasinterpartículasdosdos calcárioscalcáriosdosdos calcárioscalcários..

-- PorosidadePorosidade secundáriasecundária éé aquelaaquela resultanteresultante dedeprocessosprocessos geológicosgeológicos subseqüentessubseqüentes àà conversãoconversão dosdossedimentossedimentos emem rochasrochas.. ExemploExemplo:: fraturasfraturas emem rochasrochas ee asascavidadescavidades devidasdevidas àà dissoluçãodissolução emem calcárioscalcários..

AA porosidadeporosidade absolutaabsoluta levaleva emem contaconta oo volumevolume totaltotal dedevaziosvazios presentespresentes nana rocha,rocha, enquantoenquanto queque aa porosidadeporosidadeefetivaefetiva éé expressaexpressa aa quantidadequantidade dede porosporos interconectadosinterconectados eeefetivaefetiva éé expressaexpressa aa quantidadequantidade dede porosporos interconectadosinterconectados eequeque podempodem transmitirtransmitir fluidosfluidos ouou correntecorrente elétricaelétrica..

OsOs principaisprincipais fatoresfatores queque afetamafetam aa porosidadeporosidade dederochasrochas porosasporosas comocomo osos arenitosarenitos sãosão::--GrauGrau dede seleçãoseleção ee irregularidadeirregularidade dosdos grãosgrãos--GrauGrau dede seleçãoseleção ee irregularidadeirregularidade dosdos grãosgrãos--ArranjoArranjo dosdos grãosgrãos--CimentaçãoCimentação--CompactaçãoCompactação--ConteúdoConteúdo dede argilaargila

22 33 PERMEABILIDADEPERMEABILIDADE (k)(k)22..33 PERMEABILIDADEPERMEABILIDADE (k)(k)::

PermeabilidadePermeabilidade absolutaabsoluta dede umum meiomeio porosoporoso éé aaPermeabilidadePermeabilidade absolutaabsoluta dede umum meiomeio porosoporoso éé aacapacidadecapacidade dede escoarescoar fluidosfluidos emem seusseus porosporosinterconectadosinterconectados e/oue/ou fraturas,fraturas, desdedesde queque oo meiomeio porosoporosoestejaesteja 100100%% saturadosaturado comcom esteeste fluidofluidoestejaesteja 100100%% saturadosaturado comcom esteeste fluidofluido..

PermeabilidadePermeabilidade relativarelativa éé aa capacidadecapacidade dede escoarescoar umumfluidofluido nana presençapresença dede umum outrooutro..

ApesarApesar dede serser aparentementeaparentemente simplessimples aa definiçãodefinição dadapermeabilidade,permeabilidade, elaela éé nana realidaderealidade bastantebastante complexacomplexa.. AAvazãovazão dodo fluidofluido aumentaaumenta aa proporçãoproporção queque aumentaaumenta oovazãovazão dodo fluidofluido aumentaaumenta aa proporçãoproporção queque aumentaaumenta oodiferencialdiferencial dede pressãopressão exercidoexercido sobresobre oo mesmomesmo.. PorPor outrooutrolado,lado, esseesse fluidofluido teráterá maiormaior dificuldadedificuldade emem escoarescoar atravésatravésdada rocharocha nana proporçãoproporção emem queque suasua viscosidadeviscosidade aumentaaumentadada rocha,rocha, nana proporçãoproporção emem queque suasua viscosidadeviscosidade aumentaaumenta..

22 44 PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS22..44 PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS

AA resistênciaresistência elétricaelétrica dede umum materialmaterial éé definidadefinida comocomoAA resistênciaresistência elétricaelétrica dede umum materialmaterial éé definidadefinida comocomosendosendo aa habilidadehabilidade daqueladaquela substânciasubstância emem impedirimpedirpassagempassagem dede correntecorrente elétricaelétrica..

AA i tê ii tê i ( )( ) dd d td t éé di t tdi t tAA resistênciaresistência (r)(r) dede umum condutorcondutor éé diretamentediretamenteproporcionalproporcional aoao comprimentocomprimento (L),(L), aa serser percorridopercorrido pelapelacorrentecorrente elétrica,elétrica, ee inversamenteinversamente proporcionalproporcional aa áreaárea (A)(A)atravessadaatravessada.. IstoIsto éé:: rr == RR LL // AA ..

AA constanteconstante (R)(R) introduzidaintroduzida nestanesta equaçãoequação éédenominadadenominada resistividaderesistividade.. ComoComo aa unidadeunidade dede resistênciaresistênciadenominadadenominada resistividaderesistividade.. ComoComo aa unidadeunidade dede resistênciaresistênciaéé Ohm,Ohm, aa unidadeunidade dede resistividaderesistividade seráserá portantoportanto:: OhmOhm xxmm22/m/m (Ohm(Ohm--m)m)..

AA d ti id dd ti id d lét ilét i (( )) éé d fi idd fi id iiAA condutividadecondutividade elétricaelétrica ((σσ)) éé definidadefinida comocomo oo inversoinversodada resistividaderesistividade:: σσ == 11 // RR .. NoNo sistemasistema SI,SI, aacondutividadecondutividade éé dadadada emem (Ohm(Ohm--m)m)--11 ouou siemenssiemens/metro/metro(S/m)(S/m)..

PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS

NoNo casocaso dasdas rochas,rochas, sendosendo suasua matrizmatriz geralmentegeralmenteformadaformada dede mineraisminerais nãonão condutivoscondutivos dede eletricidadeeletricidade taistaisformadaformada dede mineraisminerais nãonão condutivoscondutivos dede eletricidade,eletricidade, taistaiscomocomo silicatos,silicatos, óxidosóxidos ouou carbonatos,carbonatos, aa condutividadecondutividadeelétricaelétrica éé devidadevida àà presençapresença dede fluidosfluidos condutivoscondutivos( l óli )( l óli )(eletrólitos)(eletrólitos) nosnos porosporos..

UmaUma rocharocha sese tornatorna maismais condutoracondutora dada correntecorrenteelétrica,elétrica, quantoquanto maiormaior forfor aa interconexãointerconexão entreentre seusseus porosporos,, qq ppee aa concentraçãoconcentração iônicaiônica dosdos fluidosfluidos.. FluidosFluidos isolantes,isolantes, taistaiscomocomo águaágua doce,doce, óleoóleo e/oue/ou gás,gás, tornatorna aa rocharocha menosmenoscondutivacondutivacondutivacondutiva..

PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS

MineraisMinerais bonsbons condutorescondutores dede eletricidade,eletricidade, emem geralgeralmetálicosmetálicos ocorremocorrem dispersosdispersos nasnas rochasrochas ee emem pequenapequenametálicos,metálicos, ocorremocorrem dispersosdispersos nasnas rochasrochas ee emem pequenapequenaquantidade,quantidade, tendotendo poucapouca participaçãoparticipação nasnas propriedadespropriedadeselétricaselétricas dasdas mesmasmesmas.. JáJá asas argilas,argilas, porpor seremserem

l il i ii iivolumetricamentevolumetricamente maismais importantesimportantes ee porpor apresentaremapresentaremelevadaelevada quantidadequantidade dede cátionscátions emem suasua superfíciesuperfície externa,externa,aumentamaumentam aa condutividadecondutividade dasdas rochasrochas..

OsOs condutorescondutores metálicosmetálicos permitempermitem aa passagempassagem dedecorrentecorrente elétricaelétrica atravésatravés dada transferênciatransferência dede elétronselétrons dedecorrentecorrente elétricaelétrica atravésatravés dada transferênciatransferência dede elétronselétrons dedeseusseus átomos,átomos, enquantoenquanto queque nasnas rochasrochas elaela éé geralmentegeralmentetransmitidatransmitida porpor meiomeio dada livrelivre movimentaçãomovimentação iônica,iônica, istoisto é,é,l li il li ieletroliticamenteeletroliticamente..

PROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICASPROPRIEDADESPROPRIEDADES ELÉTRICASELÉTRICAS

AlgunsAlguns exemplosexemplos dede resistividadesresistividades dede rochasrochaspresentespresentes nana crostacrosta (observe(observe aa amplaampla faixafaixa dede valoresvalores

í ií i lit l i )lit l i )possíveispossíveis parapara umauma mesmamesma litologia)litologia)..

SALINIDADESALINIDADE EE TEMPERATURATEMPERATURAEmEm umauma rocharocha aa conduçãocondução dada correntecorrente elétricaelétrica éé

feitafeita dede maneiramaneira eletrolíticaeletrolítica.. OO materialmaterial queque conduzconduz aacorrentecorrente éé aa águaágua entreentre osos porosporos contendocontendo maiormaior ououcorrentecorrente éé aa águaágua entreentre osos porosporos contendocontendo maiormaior ououmenormenor quantidadequantidade dede saissais ouou íonsíons dissolvidosdissolvidos..

OsOs íonsíons resultamresultam dada dissociaçãodissociação dosdos saissais nana águaáguai i i li i i l dd hh (á(á dd f ã )f ã ) iiintersticialintersticial dasdas rochasrochas (água(água dede formação)formação).. OO maismaisabundanteabundante delesdeles éé oo cloretocloreto dede sódiosódio.. EmEm água,água, oo NaClNaCldissociadissocia--sese emem Na+Na+ ee ClCl-- ..

ÉÉ oo movimentomovimento dessesdesses íonsíons positivospositivos ee negativosnegativos quequepermitepermite aa soluçãosolução salinasalina conduzirconduzir eletricidadeeletricidade.. DesdeDesdequeque cadacada íoníon conduzconduz umauma quantidadequantidade finitafinita dede cargascargasqueque cadacada íoníon conduzconduz umauma quantidadequantidade finitafinita dede cargascargaselétricas,elétricas, subtendesubtende--sese queque quantoquanto maismais íonsíons emem umaumasoluçãosolução maiormaior seráserá aa suasua condutividade,condutividade, ouou menormenor aa suasuaresistividaderesistividade AssimAssim oo primeiroprimeiro conceitoconceito nanaresistividaderesistividade.. Assim,Assim, oo primeiroprimeiro conceitoconceito nanainterpretaçãointerpretação dede perfis,perfis, considerandoconsiderando--sese osos demaisdemaisfatoresfatores equilibrados,equilibrados, éé relativorelativo àà quantidadequantidade dede saissaisdi l iddi l iddissolvidosdissolvidos..

SALINIDADESALINIDADE ......

AA temperaturatemperatura dadasoluçãosolução éé tambémtambém dedeççgrandegrande importânciaimportância..AA viscosidadeviscosidade dodofluidofluido diminuidiminui aafluidofluido diminuidiminui aaproporçãoproporção queque aatemperaturatemperaturaaumentaaumenta ficandoficando ososaumenta,aumenta, ficandoficando ososíonsíons cadacada vezvez maismaislivreslivres.. Assim,Assim, asas

l õl õ l t lítil t lítisoluçõessoluções eletrolíticaseletrolíticasapresentamapresentam maioresmaiorescondutividadescondutividades ememtemperaturastemperaturas maismaiselevadaselevadas..

FATORFATOR DEDE FORMACÃOFORMACÃO

SuponhaSuponha aa rocharocha comocomo sese fossefosse umauma caixacaixa cheiacheia dedeáguaágua dede resistividaderesistividade igualigual aa RwRw AA porosidadeporosidade destadesta caixacaixaáguaágua dede resistividaderesistividade igualigual aa RwRw.. AA porosidadeporosidade destadesta caixacaixaseráserá 100100%% ((φφ == 11)).. AoAo sese colocarcolocar grãosgrãos dede sílicasílica (isolante(isolanteelétrico)elétrico) dentrodentro dada caixa,caixa, verificaverifica--sese queque aa resistividaderesistividade dada

(( )) áá i li l úú ddmesmamesma ((RoRo)) aumentaráaumentará proporcionalmenteproporcionalmente aoao númeronúmero dedegrãos,grãos, enquantoenquanto queque diminui,diminui, tambémtambém proporcionalmente,proporcionalmente,suasua porosidadeporosidade.. OuOu seja,seja, RoRo variavaria nana razãorazão diretadireta dadaresistividaderesistividade dada águaágua ((RwRw)) ee inversainversa dada porosidadeporosidade ((φφ))..

EmEm relaçãorelação àsàs resistividades,resistividades, verificaverifica--sese queque::RoRo == FF RwRwRoRo == FF xx RwRw

sendosendo FF == FatorFator dede FormaçãoFormação;;RoRo == ResistividadeResistividade dede umauma rocharocha saturadasaturada dede águaágua;;gg ;;RwRw == ResistividadeResistividade dada águaágua queque saturasatura essaessa rocharocha..

QuandoQuando aa porosidadeporosidade forfor igualigual aa 11 (ou(ou 100100%%),), RoRo == RwRw ee FF == 11..

FATORFATOR DEDE FORMACÃOFORMACÃOFATORFATOR DEDE FORMACÃOFORMACÃOEmEm relaçãorelação àà porosidade,porosidade, verificaverifica--sese queque::

FF == aa // φφmm ;;// φφ ;;sendosendo aa == coeficientecoeficiente litológicolitológico ouou dede tortuosidadetortuosidade;;

mm == coeficientecoeficiente dede cimentaçãocimentação;;φφ == porosidadeporosidade..

ConcluiConclui sese queque oo fatorfator dede formaçãoformação (F)(F) dede umauma rocharocha estáestáConcluiConclui--se,se, queque oo fatorfator dede formaçãoformação (F)(F) dede umauma rocharocha estáestárelacionadorelacionado comcom::

AA resistividaderesistividade dada rocharocha saturadasaturada porpor fluidofluido qualquerqualquer;;AA resistividaderesistividade dodo fluidofluido queque saturasatura aa rocharocha;;AA porosidadeporosidade dada rocharocha;;AA lit l ilit l i // t t id dt t id d dd ililAA litologialitologia e/oue/ou tortuosidadetortuosidade dede seusseus capilarescapilares

condutivoscondutivos..

AlgunsAlguns valoresvalores dede aa ee mm emem litologiaslitologias ……

0.62 < a < 0.810.62 < a < 0.812 < m < 2.152 < m < 2.15

A relação F = A relação F = RoRo / / RRww = a / = a / φφmm é válida considerandoé válida considerando--se se rochas porosas com matriz de alta resistividade sem rochas porosas com matriz de alta resistividade sem rochas porosas, com matriz de alta resistividade, sem rochas porosas, com matriz de alta resistividade, sem argilas e saturação de água nos poros igual a 100%. argilas e saturação de água nos poros igual a 100%.

Para um mesmo tipo Para um mesmo tipo litollitolóógicogico, , aa e e mm são constantes.são constantes.Para um mesmo tipo Para um mesmo tipo litollitolóógicogico, , aa e e mm são constantes.são constantes.

RESISTIVIDADERESISTIVIDADE DEDE UMAUMA ROCHAROCHA SATURADASATURADA DEDE ÁGUAÁGUA ((RoRo))RESISTIVIDADERESISTIVIDADE DEDE UMAUMA ROCHAROCHA SATURADASATURADA DEDE ÁGUAÁGUA ((RoRo))

SATURAÇÃOSATURAÇÃO FLUIDAFLUIDA::ÇÇOO espaçoespaço porosoporoso dede umauma rocharocha estáestá preenchidopreenchido porpor

fluidosfluidos:: águaágua intersticialintersticial (ou(ou dede formação)formação) e/oue/ouhidrocarbonetoshidrocarbonetos AA fraçãofração dodo volumevolume dede porosporos ocupadosocupados porporhidrocarbonetoshidrocarbonetos.. AA fraçãofração dodo volumevolume dede porosporos ocupadosocupados porporáguaágua éé definidadefinida comocomo saturaçãosaturação emem águaágua ((SwSw))..

AssimAssim,, SwSw ++ SoSo == 11 ..

CC dd hh t jt j 11//44 dd ááCasoCaso osos porosporos dede umauma rocharocha estejamestejam comcom 11//44 dede águaágua ee33//44 dede óleo,óleo, aa SwSw seráserá dede 2525%% enquantoenquanto queque aa saturaçãosaturação ememhidrocarbonetoshidrocarbonetos ((SoSo)) seráserá dede 7575%%..

RESISTIVIDADERESISTIVIDADE DEDE UMAUMA ROCHAROCHA CONTENDOCONTENDORESISTIVIDADERESISTIVIDADE DEDE UMAUMA ROCHAROCHA CONTENDOCONTENDOHIDROCARBONETOSHIDROCARBONETOS ((RtRt))

NoNo casocaso emem queque aa rocharocha contenhacontenha gás,gás, óleoóleo e/oue/ou águaáguaqq g ,g , // ggmisturadosmisturados emem seusseus poros,poros, aa resistividaderesistividade dessadessa rocharochaaumentaráaumentará consideravelmenteconsideravelmente devidodevido aa capacidadecapacidade isolanteisolantedada fraçãofração hidrocarbonetohidrocarboneto.. QuantoQuanto maiormaior forfor aa quantidadequantidade dededada fraçãofração hidrocarbonetohidrocarboneto.. QuantoQuanto maiormaior forfor aa quantidadequantidade dedehidrocarbonetohidrocarboneto isolanteisolante maiormaior aa dificuldadedificuldade dada correntecorrenteelétricaelétrica parapara atravessaratravessar umum certocerto volumevolume dessadessa rocharocha..

RtRt éé f ãf ã dd RR hh t ht h ttRtRt éé umauma funçãofunção dede RoRo:: casocaso umauma rocharocha tenhatenha somentesomenteáguaágua salgadasalgada emem seusseus poros,poros, umauma substituiçãosubstituição parcialparcial dessadessaáguaágua porpor óleo,óleo, aumentaráaumentará aa resistividaderesistividade dessadessa mesmamesma rocharocha..

EstaEsta relaçãorelação (Lei(Lei dede ArchieArchie)) possuipossui aa formaforma ::RtRt == aa RwRw // ((φφmm SwSwnn)) ;;RtRt == aa RwRw // ((φφmm SwSwnn)) ;;

ondeonde “n”“n” éé umum coeficientecoeficiente dede proporcionalidadeproporcionalidade denominadodenominadodede coeficientecoeficiente dede saturaçãosaturação.. EmEm geral,geral, n=n=22..

22 55 PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS DEDE ROCHASROCHAS22..55 PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS DEDE ROCHASROCHAS

OndasOndas sísmicassísmicas viajamviajam comcom diferentesdiferentes velocidades,velocidades,jj ,,dependendodependendo dodo meiomeio emem queque sese propagampropagam.. SãoSão maismaisrápidasrápidas nosnos sólidossólidos dodo queque nosnos líquidoslíquidos ee gasesgases.. CasoCaso umummeiomeio qualquerqualquer sejaseja compostocomposto dede materiaismateriais sólidos,sólidos,meiomeio qualquerqualquer sejaseja compostocomposto dede materiaismateriais sólidos,sólidos,líquidoslíquidos ee gasososgasosos (como(como asas rochas),rochas), aa velocidadevelocidade dedepropagaçãopropagação dependedepende diretamentediretamente dada proporçãoproporção dede cadacadaumum dede seusseus componentescomponentesumum dede seusseus componentescomponentes..

OndaOnda CompressionalCompressional ouou ondaonda PP:: aa oscilaçãooscilação dasdaspartículaspartículas sese processaprocessa nana direçãodireção dada propagaçãopropagação..

PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS DEDE ROCHASROCHASPROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS DEDE ROCHASROCHAS

OndaOnda CisalhanteCisalhante ouou ondaonda SS:: aa oscilaçãooscilação dasdas partículaspartículasçç ppsese processaprocessa perpendicularmenteperpendicularmente àà direçãodireção dede propagaçãopropagação..EstaEsta ondaonda éé própriaprópria dosdos corposcorpos sólidossólidos porqueporque eleselesresistemresistem àsàs tensõestensões dede cisalhamento,cisalhamento, oo queque nãonão aconteceaconteceresistemresistem àsàs tensõestensões dede cisalhamento,cisalhamento, oo queque nãonão aconteceacontecenosnos líquidoslíquidos ouou gasesgases..

VpVp (velocidade(velocidade dede ondaonda P)P) seráserá sempresempre maiormaior dodo queque VsVs(velocidade(velocidade dede ondaonda S)S) parapara umum mesmomesmo meiomeio

id did d G l tG l t didi VV ≈≈ 22 VVconsideradoconsiderado.. GeralmenteGeralmente sese dizdiz queque:: VpVp ≈≈ 22 VsVs ..

PROPRIEDADESPROPRIEDADESPROPRIEDADESPROPRIEDADESACÚSTICASACÚSTICAS

Exemplos de velocidades Exemplos de velocidades de propagação de onda P de propagação de onda P e S em materiais e S em materiais e S em materiais e S em materiais diversos ...diversos ...

PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICASPROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS

AA propagaçãopropagação dede umauma ondaonda sonorasonora atravésatravés dede umum corpocorpoAA propagaçãopropagação dede umauma ondaonda sonorasonora atravésatravés dede umum corpocorpoporoso,poroso, comocomo umauma rocha,rocha, éé modificadamodificada porpor váriasvárias razões,razões,sendosendo asas principaisprincipais::

titi dd t i lt i l ólidólid ((lit l ilit l i ))--oo tipotipo dodo materialmaterial sólidosólido ((litologialitologia))--aa porosidadeporosidade dada rocharocha--oo tipotipo dodo fluidofluido contidocontido nosnos porosporos..oo tipotipo dodo fluidofluido contidocontido nosnos porosporos..

Assim,Assim, oo tempotempo gastogasto porpor umauma ondaonda parapara percorrerpercorrer umumtrajetotrajeto fixofixo ee bembem definidodefinido dede umauma rocharocha qualquerqualquer podepodeconduzirconduzir aa determinaçõesdeterminações quantitativasquantitativas dada porosidadeporosidadedessadessa mesmamesma rocharocha..

AA atenuaçãoatenuação dede umauma ondaonda sonorasonora atravésatravés dede umum meio,meio,éé aa medidamedida dada mudançamudança dede suasua amplitudeamplitude porpor unidadeunidade dededistânciadistânciadistânciadistância..

PROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICASPROPRIEDADESPROPRIEDADES ACÚSTICASACÚSTICAS

AA resistênciaresistência dada rocharocha ee constantesconstantes elásticaselásticas (UCS,(UCS,AA resistênciaresistência dada rocharocha ee constantesconstantes elásticaselásticas (UCS,(UCS,módulomódulo dede Young,Young, módulomódulo dede Poisson,Poisson, etcetc..)) tambémtambém estáestárelacionadarelacionada comcom aa propagaçãopropagação dede ondasondas sísmicassísmicas..

TaisTais informaçõesinformações sãosão essenciaisessenciais parapara projetosprojetos dedeescavaçõesescavações emem céucéu abertoaberto ee subterrâneassubterrâneas (estabilidade(estabilidade dedeçç ((taludes,taludes, túneis,túneis, métodosmétodos dede fragmentaçãofragmentação dede rocharocha comcomouou semsem usouso dede explosivos,explosivos, etcetc..))..

RochasRochas comcom menormenor competênciacompetência caracterizamcaracterizam--sese porporapresentarapresentar módulosmódulos dede Young,Young, ShearShear ee BulkBulk baixos,baixos, aoaomesmomesmo tempotempo emem queque oo módulomódulo dede PoissonPoisson éé altoalto..

Módulo de Young (E):Módulo de Young (E):

É l ã t ã /d f ã É l ã t ã /d f ã É a relação tensão/deformação É a relação tensão/deformação existente em uma compressão (ou expansão) existente em uma compressão (ou expansão) linear simples.linear simples.

Módulo de Poisson Módulo de Poisson ((λλ): ): (( ))

É a relação entre deformação lateral É a relação entre deformação lateral e deformação axial existente em uma e deformação axial existente em uma e deformação axial existente em uma e deformação axial existente em uma compressão linear. compressão linear.

Equações para os módulos mecânicos:Equações para os módulos mecânicos:

22 66 PROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHAS22..66 PROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHAS

BasicamenteBasicamente umum átomoátomo consisteconsiste dede::--NêutronsNêutrons dede massamassa igualigual aa 11 UU..MM..AA.. ee nenhumanenhuma cargacarga

elétricaelétrica;;P ótP ót dd i li l 11 UU MM AA lét ilét i--PrótonsPrótons dede massamassa igualigual aa 11 UU..MM..AA.. ee cargacarga elétricaelétrica

positivapositiva;;--ElétronsElétrons comcom massamassa desprezíveldesprezível ee cargacarga elétricaelétricapp gg

negativanegativa..

OO úú dd (A)(A) tt úú dd ótótOO númeronúmero dede massamassa (A)(A) representarepresenta oo númeronúmero dede prótonsprótonsee nêutronsnêutrons existenteexistente nono núcleonúcleo..

OO númeronúmero atômicoatômico (Z)(Z) indicaindica aa quantidadequantidade dede prótonsprótons dodo( )( ) qq ppnúcleonúcleo ouou dede elétronselétrons dada eletrosferaeletrosfera.. ChamaChama--sese dede isótopoisótopoaosaos diferentesdiferentes estadosestados dede umum elementoelemento qualquerqualquer ondeonde seseobservamobservam valoresvalores diferentesdiferentes dede AA enquantoenquanto ZZ permanecepermaneceobservamobservam valoresvalores diferentesdiferentes dede AA enquantoenquanto ZZ permanecepermaneceinalteradoinalterado..

PROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHASPROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHAS

AlgunsAlguns isótoposisótopos sãosão estáveis,estáveis, enquantoenquanto queque outros,outros,gg pp ,, qq qq ,,instáveis,instáveis, trocamtrocam naturalmentenaturalmente dede estruturaestrutura ee emitememitemenergiaenergia emem formaforma dede radiações,radiações, transformandotransformando--sese ememelementoselementos diferentesdiferentes..elementoselementos diferentesdiferentes..

AA maiormaior parteparte dada energiaenergia liberadaliberada porpor estesestes núcleos,núcleos,durantedurante suasua fasefase dede instabilidadeinstabilidade temporária,temporária, consisteconsiste dede::

RadiaçõesRadiações ALFAALFA –– dede naturezanatureza positiva,positiva, possuempossuem 44vezesvezes aa massamassa dodo prótonpróton.. DevidoDevido aa suasua grandegrande massa,massa,vezesvezes aa massamassa dodo prótonpróton.. DevidoDevido aa suasua grandegrande massa,massa,penetrampenetram apenasapenas algumasalgumas folhasfolhas dede papelpapel..

RadiaçõesRadiações BETABETA –– dede naturezanatureza negativa,negativa, sãosão elétronselétrons dededd t tt t f il tf il t d i dd i dpequenapequena massa,massa, sendosendo portantoportanto facilmentefacilmente desviadosdesviados

pelospelos camposcampos magnéticosmagnéticos.. PodemPodem penetrarpenetrar váriosváriosmilímetrosmilímetros emem alumínioalumínio..

PROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHASPROPRIEDADESPROPRIEDADES RADIOATIVASRADIOATIVAS DASDAS ROCHASROCHAS

RaiosRaios GAMAGAMA -- nãonão sãosão desviadosdesviados pelospelos camposcamposRaiosRaios GAMAGAMA nãonão sãosão desviadosdesviados pelospelos camposcamposmagnéticosmagnéticos porpor nãonão possuírempossuírem cargacarga.. SãoSão radiaçõesradiaçõeseletromagnéticaseletromagnéticas similaressimilares àsàs ondasondas dede luzluz ee dede rádiorádio..PenetraPenetra espessosespessos materiaismateriais ee éé absorvidoabsorvido apenasapenas porporPenetraPenetra espessosespessos materiaismateriais ee éé absorvidoabsorvido apenasapenas porporváriasvárias polegadaspolegadas dede chumbochumbo..

DestasDestas radiações,radiações, apenasapenas aa GAMAGAMA éé detectadadetectada pelospelosequipamentosequipamentos normaisnormais dede perfilagemperfilagem ee usadausada ememinterpretaçõesinterpretações litológicas,litológicas, devidodevido àà suasua altaalta capacidadecapacidade dedeinterpretaçõesinterpretações litológicas,litológicas, devidodevido àà suasua altaalta capacidadecapacidade dedepenetraçãopenetração emem materiaismateriais densosdensos..

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AlgumasAlgumas respostasrespostas típicastípicas dede perfilagemperfilagem ......AlgumasAlgumas respostasrespostas típicastípicas dede perfilagemperfilagem ......

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3.GENERALIDADES3.GENERALIDADES

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Invasão de formações porosas pelos fluidos de Invasão de formações porosas pelos fluidos de

perfuraçãoperfuraçãoA lama de perfuração, ao penetrar em estratos porosos e A lama de perfuração, ao penetrar em estratos porosos e p ç p pp ç p p

permepermeáveisáveis, sofre segregação das suas fases líquida e sólida., sofre segregação das suas fases líquida e sólida.

• R b é d d tí l ólid d l • R b é d d tí l ólid d l • Reboco é uma camada de partículas sólidas da lama que • Reboco é uma camada de partículas sólidas da lama que se acumula em frente às camadas se acumula em frente às camadas permopermo--porosasporosas..

• Filtrado é a fase líquida da lama que penetra nas • Filtrado é a fase líquida da lama que penetra nas camadas camadas permopermo--porosasporosas, invadindo e expulsando os fluidos , invadindo e expulsando os fluidos originalmente presentes nos poros da rocha originalmente presentes nos poros da rocha permopermo--porosaporosa. . Este processo de invasão se dá até uma certa distância radial Este processo de invasão se dá até uma certa distância radial s e p ocesso de s o se d é u ce d s c ds e p ocesso de s o se d é u ce d s c da partir do eixo do poço. Formam a partir do eixo do poço. Formam --se assim, radialmente ao se assim, radialmente ao poço, zonas de distintas misturas fluidas :poço, zonas de distintas misturas fluidas :

• Zona lavada: Nesta primeira zona o fluido original foi • Zona lavada: Nesta primeira zona o fluido original foi • Zona lavada: Nesta primeira zona o fluido original foi • Zona lavada: Nesta primeira zona o fluido original foi totalmente substituído pelo filtrado de lama;totalmente substituído pelo filtrado de lama;

InvasãoInvasão dede formaçõesformações porosasporosas......• Zona invadida: É uma zona de transição onde há uma • Zona invadida: É uma zona de transição onde há uma

mistura de fluido original e de filtrado;mistura de fluido original e de filtrado;• Zona virgem: É a zona mais distante onde o fluido • Zona virgem: É a zona mais distante onde o fluido • Zona virgem: É a zona mais distante, onde o fluido • Zona virgem: É a zona mais distante, onde o fluido

original não foi perturbado.original não foi perturbado.

A A figurafigura no no próximopróximo slide slide ilustrailustra as as diferentesdiferentes zonaszonas de de invasãoinvasão. A . A nomenclaturanomenclatura indicadaindicada tem o tem o seguinteseguintesignificadosignificado::significadosignificado::

Invasão das Invasão das f õ f õ formações formações porosas porosas pelo pelo fluido filtrado fluido filtrado de lama:de lama:de lama:de lama:

Zona Zona lavadalavada

Zona de Zona de transiçãotransição

Zona virgemZona virgem

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AlgunsAlguns termostermos usadosusados emem perfilagemperfilagem……

a)a) volumevolume dede investigaçãoinvestigação dada sondasondab)b) resoluçãoresolução verticalverticalb)b) resoluçãoresolução verticalverticalc)c) resoluçãoresolução horizontalhorizontal

a)a)VolumeVolume dede investigaçãoinvestigação::

OO volumevolume dede investigaçãoinvestigação podepode serser definidodefinido comocomo aaOO volumevolume dede investigaçãoinvestigação podepode serser definidodefinido comocomo aaparteparte dodo furofuro dede sondagemsondagem ee dada rocharocha emem tornotorno dodo furofuroqueque contribuemcontribuem comcom 9090%% dodo sinalsinal registradoregistrado pelopelo loglog..

AA g t ig t i dd ll dd i tig ãi tig ã iiAA geometriageometria dodo volumevolume dede investigaçãoinvestigação variavaria comcom asascondiçõescondições dodo furofuro dede sondagemsondagem,, comcom asas propriedadespropriedadesfísicasfísicas dada rocharocha ((meiomeio geológicogeológico)) ee espaçamentoespaçamento dadafontefonte ee detectoresdetectoresfontefonte ee detectoresdetectores..

b)b)resoluçãoresolução verticalvertical

AA resoluçãoresolução verticalvertical éé aa espessuraespessura mínimamínima dede umumestratoestrato queque aa sondasonda consegueconsegue distinguirdistinguir..

AA l ãl ã ti lti l dd dd éé id did d ddAA resoluçãoresolução verticalvertical dede umauma sondasonda éé aa capacidadecapacidade dedediscriminardiscriminar umum únicoúnico estrato,estrato, aoao invésinvés dede umauma médiamédia dasdascamadascamadas nono entornoentorno.. SondasSondas capazescapazes dede medirmedir camadascamadaspo copo co espessasespessas sãosão sondassondas dede altaalta resol çãoresol çãopoucopouco espessasespessas sãosão sondassondas dede altaalta resoluçãoresolução..

c)c)resoluçãoresolução horizontalhorizontal ((profprof.. dede investigaçãoinvestigação)))) çç ((pp g çg ç ))

OO raioraio dede investigaçãoinvestigação éé aa distânciadistância,,perpendicularmenteperpendicularmente aoao eixoeixo dodo poçopoço,, queque definedefine ooperpendicularmenteperpendicularmente aoao eixoeixo dodo poçopoço,, queque definedefine oolimitelimite dede 9090%% dede contribuiçãocontribuição (o(o volumevolume dedeinvestigaçãoinvestigação nãonão éé necessariamentenecessariamente esféricoesférico))..

ResoluçãoResolução verticalvertical ee horizontalhorizontal parapara diversasdiversassondassondas dede perfilagemperfilagem ……

EfeitosEfeitos dede PoçoPoço (furo(furo dede sondagem)sondagem)EfeitosEfeitos dede PoçoPoço (furo(furo dede sondagem)sondagem)

ParaPara obterobter--sese medidasmedidas confiáveis,confiáveis, nãonão sósó ooParaPara obterobter sese medidasmedidas confiáveis,confiáveis, nãonão sósó ooequipamentoequipamento dede perfilagemperfilagem devedeve estarestar emem perfeitasperfeitascondiçõescondições dede funcionamento,funcionamento, comocomo oo poçopoço devedeveapresentarapresentar condiçõescondições favoráveisfavoráveis àà práticaprática dada perfilagemperfilagemapresentarapresentar condiçõescondições favoráveisfavoráveis àà práticaprática dada perfilagemperfilagemgeofísicageofísica..

UmaUma dasdas grandesgrandes razõesrazões parapara descartedescarte dede dadosdadosl dl d filfil fí ifí i éé áá lid dlid d ddcoletadoscoletados porpor perfilagemperfilagem geofísicageofísica éé aa mámá qualidadequalidade dasdas

paredesparedes dodo poço,poço, istoisto é,é, sese existiremexistirem caimentoscaimentos eeformaçãoformação dede cavernascavernas nasnas paredesparedes.. AA diferençadiferença dedediâmetrodiâmetro dodo furofuro afetaafeta asas leiturasleituras.. Adicionalmente,Adicionalmente, aapenetraçãopenetração dede fluidofluido dede furaçãofuração nosnos vaziosvazios dasdas paredesparedesdosdos furosfuros alteraaltera asas leituras,leituras, comcom alteraçãoalteração dasdas,, ççpropriedadespropriedades físicofísico––químicasquímicas dasdas litologiaslitologias perfiladasperfiladas..

EfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagemEfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagem ......

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44..PERFILPERFIL DEDE RADIAÇÃORADIAÇÃO GAMAGAMA NATURALNATURAL

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OsOs RaiosRaios GamaGama naturaisnaturais sese originamoriginamprimariamenteprimariamente dede trêstrês fontesfontes distintasdistintas::

–– dosdos principaisprincipais elementoselementos filhosfilhos provenientesprovenientes dadadesintegraçãodesintegração dodo UrânioUrânio238238g çg ç 22

–– dodo principalprincipal elementoelemento filhofilho provenienteproveniente dadadesintegraçãodesintegração dodo TórioTório232232 (Tálio(Tálio208208))dd á iá i–– dodo PotássioPotássio4040

A razão principal destes três elementos serem A razão principal destes três elementos serem predominantes nas radioatividades naturais das rochas predominantes nas radioatividades naturais das rochas está na ordem de grandeza da meiaestá na ordem de grandeza da meia--vida deles vida deles (aproximadamente a idade da própria Terra (aproximadamente a idade da própria Terra -- 4,5 x 104,5 x 109 9

anos). anos). ))

Cada elemento filho das 3 séries radioativas Cada elemento filho das 3 séries radioativas t i (U Th K) it i di ti t t i (U Th K) it i di ti t naturais (U, Th e K), emite raios gama, distintos em naturais (U, Th e K), emite raios gama, distintos em

número e nível de energia, caracterizandonúmero e nível de energia, caracterizando--os os qualitativa e quantitativamente. O Kqualitativa e quantitativamente. O K40 40 emite raios emite raios gama monoenergéticos da ordem de 1,46 MeV, gama monoenergéticos da ordem de 1,46 MeV, enquanto o Tório e o Urânio emitem vários níveis de enquanto o Tório e o Urânio emitem vários níveis de energia, ao mesmo tempo, sendo usado para suas energia, ao mesmo tempo, sendo usado para suas ggdetecções os picos correspondentes a 2,62 e 1,76 MeV, detecções os picos correspondentes a 2,62 e 1,76 MeV, respectivamente.respectivamente.

EmissõesEmissões dede radiaçãoradiação gamagama parapara KK4040,, ThTh232232 ee UU238238..

AA DEPOSIÇÃODEPOSIÇÃO DOSDOS RADIOELEMENTOSRADIOELEMENTOS

AsAs argilasargilas e/oue/ou folhelhosfolhelhos sãosão osos elementoselementos maismaisnaturalmentenaturalmente radioativosradioativos entreentre asas rochasrochas sedimentares,sedimentares,d idd id àà h bilid dh bilid d tt íí dd U â iU â i Tó iTó i AAdevidodevido àà habilidadehabilidade emem reterreter íonsíons dede UrânioUrânio ee oo TórioTório.. AAradiaçãoradiação emitidaemitida pelopelo PotássioPotássio4040 geralmentegeralmente éé dada ordemordemdede 2020%% dodo totaltotal registradoregistrado..

RochasRochas ígneasígneas ee metamórficasmetamórficas possuempossuem níveisníveisvariadosvariados dede atividadeatividade radioativa,radioativa, podendopodendo ficarficar acimaacima ououabaixoabaixo dosdos materiaismateriais sedimentaressedimentares..abaixoabaixo dosdos materiaismateriais sedimentaressedimentares..

PRINCÍPIOPRINCÍPIO DEDE MEDIÇÃOMEDIÇÃO DODO PERFILPERFIL DEDE RAIOSRAIOS GAMAGAMAAtualmenteAtualmente osos detectoresdetectores sãosão eficienteseficientes cristaiscristais

(cintilômetros)(cintilômetros) queque emitememitem luzluz quandoquando atingidosatingidos porpor umum fótonfóton.. OsOscristaiscristais sãosão acopladosacoplados aa umum tubotubo fotomultiplicador,fotomultiplicador, queque amplificaamplificaeletronicamenteeletronicamente aa correntecorrente elétricaelétrica 101066 dede vezesvezes.. AA sensibilidadesensibilidadedosdos detectoresdetectores porpor cintilaçãocintilação éé funçãofunção dada formaforma ee dodo tamanhotamanho dodocristalcristal.. PorPor outrooutro lado,lado, aa intensidadeintensidade dada cintilaçãocintilação éé diretamentediretamenteproporcionalproporcional àà energiaenergia dodo fótonfóton.. IdentificaIdentifica--sese osos diferentesdiferentes tipostipos dede

di ãdi ã ii dd 00 ThTh232232 238238 ll ll dd llradiação,radiação, provenientesprovenientes dodo KK4040,, ThTh232232 ouou UU238238 pelapela alturaaltura dodo pulsopulso..

SONDASSONDAS DEDE RAIOSRAIOS GAMAGAMAExistemExistem doisdois tipostipos dede sondassondas dede RaiosRaios GamaGama:: aquelasaquelasExistemExistem doisdois tipostipos dede sondassondas dede RaiosRaios GamaGama:: aquelasaquelas

queque sese utilizamutilizam dede umum sósó canalcanal analisadoranalisador dada alturaaltura dodopulsopulso (que(que porpor essaessa razãorazão nãonão discriminadiscrimina sósó umum pulsopulso masmassimsim oo somatóriosomatório deles)deles) ee aquelasaquelas comcom multicanaismulticanaissimsim oo somatóriosomatório deles)deles) e,e, aquelasaquelas comcom multicanaismulticanaisanalisadores,analisadores, queque conseguemconseguem identificaridentificar todotodo oo espectroespectroenergético,energético, discriminandodiscriminando cadacada umum dosdos seusseus componentescomponentesi l d ti l d t SãSã d i dd i d ti tti t dd filfilisoladamenteisoladamente.. SãoSão denominadasdenominadas respectivamente,respectivamente, dede perfilperfildede RaiosRaios GamaGama convencionalconvencional (GR)(GR) ee PerfilPerfil dedeEspectrometriaEspectrometria NaturalNatural (ou(ou GamaGama Espectral)Espectral)..

FATORESFATORES QUEQUE AFETAMAFETAM ASAS LEITURASLEITURAS DOSDOS PERFISPERFISRAIOSRAIOS GAMAGAMA

--DetectoresDetectores dede RadiaçãoRadiação--DetectoresDetectores dede RadiaçãoRadiaçãoContadorContador GeigerGeiger--MuellerMuellerCâmaraCâmara dede IonizaçãoIonizaçãoCintilômetroCintilômetro

--RaioRaio dede InvestigaçãoInvestigaçãoii í ií i--VariaçõesVariações EstatísticasEstatísticas

--EfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagem

OO CintilômetroCintilômetro baseiabaseia suasua detecçãodetecção nono fatofato dede queque ososRaiosRaios GamaGama apresentamapresentam aa propriedadepropriedade dede produzirproduzir finasfinas

t lht lh dd ll ti giti gi tt titi dd i t ii t i EEcentelhascentelhas dede luzluz aoao atingirematingirem certoscertos tipostipos dede cristaiscristais.. EssasEssascentelhascentelhas sãosão convertidasconvertidas emem pulsospulsos elétricos,elétricos, cujacuja alturaalturadependedepende dada quantidadequantidade dede energiaenergia absorvidaabsorvida.. EsseEsse tipotipo dededetectordetector éé muitomuito maismais eficienteeficiente queque osos detectoresdetectores aa gásgásporqueporque possuipossui umauma maiormaior massamassa dede materialmaterial (por(por unidadeunidade dedevolume)volume) sensívelsensível àà radiaçãoradiação..

RaioRaio dede InvestigaçãoInvestigaçãoRaioRaio dede InvestigaçãoInvestigação

EstudosEstudos mostrammostram queque 9090%% dodo valorvalor registradoregistrado pelapelaqq gg ppcurvacurva dede RaiosRaios GamaGama provémprovém dede umauma zonazona localizadalocalizadadentrodentro dede umum raioraio dasdas 66 (seis)(seis) primeirasprimeiras polegadaspolegadas aa partirpartirdada paredeparede dodo poçopoço.. OO efeitoefeito dada interposiçãointerposição dede materialmaterialdada paredeparede dodo poçopoço.. OO efeitoefeito dada interposiçãointerposição dede materialmaterialadicional,adicional, entreentre aa formaçãoformação ee oo detector,detector, alémalém dada lama,lama,taistais comocomo cimentocimento ee revestimento,revestimento, reduzreduz sensivelmentesensivelmente eequantidadequantidade totaltotal dosdos RaiosRaios GamaGama úteisúteis masmas nãonão descartadescartaquantidadequantidade totaltotal dosdos RaiosRaios GamaGama úteisúteis masmas nãonão descartadescartatotalmentetotalmente oo valorvalor registradoregistrado pelopelo perfilperfil..

VariaçõesVariações EstatísticasEstatísticas

êê ííAsAs emissõesemissões radioativasradioativas têmtêm naturezanatureza estatísticaestatística..AsAs flutuaçõesflutuações estatísticasestatísticas sãosão maismais perceptíveisperceptíveis quandoquando

sese realizarealiza baixasbaixas contagenscontagens dede pulsospulsos.. Entretanto,Entretanto, oo númeronúmerogg pp ,,dede RaiosRaios Gama,Gama, contadoscontados durantedurante umum períodoperíodosuficientementesuficientemente longo,longo, seráserá praticamentepraticamente constanteconstante..

NasNas sondassondas dodo tipotipo slimlineslimline,, oo perfilperfil dede GNGN éé executadoexecutadoemem velocidadesvelocidades menoresmenores ouou iguaisiguais aa 33m/minm/min..

APRESENTAÇÃO DO PERFIL APRESENTAÇÃO DO PERFIL APRESENTAÇÃO DO PERFIL APRESENTAÇÃO DO PERFIL DE RAIOS GAMADE RAIOS GAMA

O Raios Gama é registrado em O Raios Gama é registrado em geral na primeira faixa, em geral na primeira faixa, em escala crescente da esquerda escala crescente da esquerda escala crescente da esquerda escala crescente da esquerda para a direita (escala em API).para a direita (escala em API).

UNIDADESUNIDADES DODO PERFILPERFIL DEDE RAIOSRAIOS GAMAGAMA

AA radioatividaderadioatividade totaltotal registradaregistrada porpor umum detectordetectorqualquerqualquer podepode serser expressaexpressa emem termostermos dede pesopeso dede umumqualquerqualquer podepode serser expressaexpressa emem termostermos dede pesopeso dede umumelementoelemento conhecidoconhecido queque produzaproduza umauma quantidadequantidade dederadiaçãoradiação equivalenteequivalente.. Assim,Assim, surgiusurgiu aa UnidadeUnidade PadrãoPadrão APIAPI(API)(API) queque éé aa medidamedida dada radioatividaderadioatividade dede umauma rocharocha(API),(API), queque éé aa medidamedida dada radioatividaderadioatividade dede umauma rocharocha(radioativa(radioativa artificialmente)artificialmente) queque serveserve dede normalização,normalização, nanaqualqual foifoi disseminadadisseminada quantidadesquantidades conhecidasconhecidas dede Urânio,Urânio,Tó iTó i P tá iP tá iTórioTório ee PotássioPotássio..

AA unidadeunidade APIAPI éé definidadefinida comocomo sendosendo 11//200200 dadaAA unidadeunidade APIAPI éé definidadefinida comocomo sendosendo 11//200200 dadadiferençadiferença entreentre asas deflexõesdeflexões dede duasduas zonaszonas dede diferentesdiferentesintensidadesintensidades dede RaiosRaios GamaGama numnum poçopoço testeteste dadaUniversidadeUniversidade dede HoustonHouston USAUSA AA diferençadiferença nanaUniversidadeUniversidade dede Houston,Houston, USAUSA.. AA diferençadiferença nanaradioatividaderadioatividade entreentre oo maiormaior ee oo menormenor valorvalor é,é, porpordefinição,definição, igualigual aa 200200 unidadesunidades APIAPI..

Ef itEf it dd ff dd ddEfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagem

AA amplitudeamplitude dodo perfilperfil GNGN alteraaltera--sese comcom aa mudançamudança dadaAA amplitudeamplitude dodo perfilperfil GNGN alteraaltera sese comcom aa mudançamudança dadadensidadedensidade dodo materialmaterial atravésatravés dodo qualqual osos fótonsfótons dede gamagamadevemdevem passar,passar, ouou pelopelo aumentoaumento dodo caminhocaminho aa percorrerpercorrerateate oo sensorsensorateate oo sensorsensor..

RevestimentoRevestimento metálicometálico ee cimentocimento reduzemreduzem oo registroregistroggGN,GN, bembem comocomo grandesgrandes diâmetrosdiâmetros dodo furofuro.. FatoresFatores dedecorreçãocorreção parapara revestimentorevestimento dede açoaço:: 11,,141141 parapara espessuraespessuradede 00,,06250625”” ee 11,,891891 parapara 00,,375375””.. RevestimentoRevestimento plásticoplásticodede 00,,06250625 ee 11,,891891 parapara 00,,375375 .. RevestimentoRevestimento plásticoplásticopraticamentepraticamente nãonão afetaafeta oo GNGN..

Efeitos do furo de Efeitos do furo de Efeitos do furo de Efeitos do furo de sondagemsondagem

Exemplo comparativo Exemplo comparativo de registro GN de registro GN executado em furo executado em furo executado em furo executado em furo aberto e com aberto e com revestimento metálico. revestimento metálico. Observar a redução do Observar a redução do Observar a redução do Observar a redução do sinal registrado na sinal registrado na situação com situação com revestimento porém revestimento porém revestimento, porém revestimento, porém mantevemanteve--se ótima se ótima correlação entre as correlação entre as curvas.curvas.

EfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagemEfeitosEfeitos dodo furofuro dede sondagemsondagem

ÁguaÁgua comocomo fluidofluido dede preenchimentopreenchimento dodo furofuro dedesondagemsondagem emem relaçãorelação aoao arar afetaafeta asas leiturasleituras..

FatoresFatores dede correçãocorreção:: 11,,024024 parapara diâmetrodiâmetro dede furofuro dede22,,2525”” ;; 11,,115115 parapara diamdiam..==44,,55”” ;; 11,,205205 parapara diamdiam..==66,,55”” ;;22,,22 ;; ,, pp ,, ;; ,,22 pp ,, ;;11,,296296 parapara diamdiam..==88,,55””..

OO tipotipo dede fluidofluido podepode afetarafetar osos registrosregistros:: baritinabaritina ééatenuadoratenuador;; lamaslamas comcom argilasargilas comcom conteúdoconteúdo radioativoradioativoatenuadoratenuador;; lamaslamas comcom argilasargilas comcom conteúdoconteúdo radioativoradioativoaltoalto ouou KClKCl podempodem provocarprovocar aumentoaumento dodo GNGN..

USOS PRINCIPAIS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS PRINCIPAIS DO PERFIL DE RAIOS GAMA

EmEm ambientesambientes sedimentares,sedimentares, oo perfilperfil dede RaiosRaios GamaGamapermitepermite distinguirdistinguir osos folhelhosfolhelhos e/oue/ou argilasargilas dosdos demaisdemaispermitepermite distinguirdistinguir osos folhelhosfolhelhos e/oue/ou argilasargilas dosdos demaisdemaistipostipos litológicoslitológicos.. SabendoSabendo--sese queque oo perfilperfil dede RaiosRaios GamaGamarefletereflete aa proporçãoproporção dede folhelhofolhelho ouou argilaargila dede umauma formação,formação,podepode sese utilizáutilizá lolo comocomo umum indicadorindicador dodo teorteor dede folhelhofolhelhopodepode--sese utilizáutilizá--lolo comocomo umum indicadorindicador dodo teorteor dede folhelhofolhelhoouou argilosidadeargilosidade (VSHGR)(VSHGR) dasdas rochasrochas..

USOS PRINCIPAIS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS PRINCIPAIS DO PERFIL DE RAIOS GAMA

OO GNGN éé tambémtambém usadousado parapara detecçãodetecção ee avaliaçãoavaliação dedemineraisminerais radioativosradioativos taistais comocomo UrânioUrânio TórioTório etcetcmineraisminerais radioativos,radioativos, taistais comocomo Urânio,Urânio, Tório,Tório, etcetc..

UmaUma vantagemvantagem dessedesse perfilperfil éé queque podepode serser usadousado ememfurosfuros revestidos,revestidos, tornandotornando--sese muitomuito útilútil emem trabalhostrabalhos dede

ll dd ii ddcompletaçãocompletação ee restauraçãorestauração dosdos poçospoços (os(os RaiosRaios Gama,Gama, dedenívelnível energéticoenergético médio,médio, perdemperdem somentesomente aa metademetade dede suasuaintensidadeintensidade apósapós haverhaver penetradopenetrado cercacerca dede ½”½” nono aço)aço)..

USOS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS DO PERFIL DE RAIOS GAMAUSOS DO PERFIL DE RAIOS GAMA

--Identificação litológicaIdentificação litológica--Correlação entre poços vizinhosCorrelação entre poços vizinhos--Identificação de minerais radioativosIdentificação de minerais radioativos--Volume de Folhelho (VSHGR)Volume de Folhelho (VSHGR)Pode ser executado em poços já revestidosPode ser executado em poços já revestidos--Pode ser executado em poços já revestidosPode ser executado em poços já revestidos

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55..PERFILPERFIL DEDE DENSIDADEDENSIDADE (Gama(Gama--Gama)Gama)

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OO PERFILPERFIL DENSIDADEDENSIDADE (Gama(Gama Gama)Gama)OO PERFILPERFIL DENSIDADEDENSIDADE (Gama(Gama--Gama)Gama)

OO perfilperfil DensidadeDensidade éé umum registroregistropp ggcontínuocontínuo dada massamassa específicaespecífica dasdas rochasrochasinterceptadasinterceptadas porpor umum furofuro dede sondagemsondagem..

PRINCÍPIOPRINCÍPIO DODO PERFILPERFIL DEDE DENSIDADEDENSIDADEAA sondasonda medemede aa contagemcontagem dedegg

radiaçãoradiação gamagama aa partirpartir dede umauma fonte,fonte,apósapós terter sidosido retroespalhadaretroespalhada nono furofuro dedesondagemsondagem ee rochasrochas adjacentesadjacentes.. OsOs perfisperfissondagemsondagem ee rochasrochas adjacentesadjacentes.. OsOs perfisperfispodempodem serser calibradoscalibrados emem termostermos dedemassamassa específicaespecífica ee convertidosconvertidos ememporosidadeporosidade (para(para meiosmeios comcom porosidadeporosidadeporosidadeporosidade (para(para meiosmeios comcom porosidadeporosidadeintergranularintergranular dede distribuiçãodistribuição uniforme)uniforme)sese aa massamassa específicaespecífica dada matrizmatriz ee fluidofluidoãã h idh idsãosão conhecidosconhecidos..

ExemploExemplo dede perfilperfil dede densidade,densidade, emem umauma dede suassuascombinaçõescombinações típicas,típicas, comcom gamagama--naturalnatural ee neutronneutron--loglog..çç pp gg gg

AA sondasonda gamagama--gamagama contcontéémm umauma fontefonte dede radiaçãoradiaçãoAA sondasonda gamagama--gamagama contcontéémm umauma fontefonte dede radiaçãoradiação(em(em geralgeral CésioCésio--137137)) ee umum ouou maismais detectoresdetectores((cintilômetroscintilômetros)).. OsOs detectoresdetectores sãosão blindadosblindados dada radiaçãoradiaçãodi tdi t i di d dd f tf t dd t it i dd ( h b( h bdiretadireta vindavinda dada fontefonte usandousando metaismetais pesadospesados (chumbo(chumbo ououtungstênio)tungstênio)..

SondasSondas queque usamusam apenasapenas umum detectordetector nãonão sãosãoqq ppfocalizadasfocalizadas,, sendosendo maismais afetadasafetadas pelopelo furofuro dede sondagemsondagem..

SondasSondas modernasmodernas possuempossuem asas seguintesseguintescaracterísticascaracterísticas::característicascaracterísticas::

-- sãosão descentralizadasdescentralizadas ee lateralmentelateralmente colimadascolimadascomcom osos detectoresdetectores ((colimaçãocolimação,, feitafeita comcom metaismetais pesadospesados,,

áátendetende aa focalizarfocalizar aa radiaçãoradiação dada fontefonte parapara aa áreaárea dada paredeparededodo furofuro queque estáestá emem contatocontato comcom osos sensoressensores),),

-- umum calipercaliper descentralizadodescentralizado medemede oo diâmetrodiâmetroppdodo furofuro enquantoenquanto pressionapressiona aa sondasonda contracontra aa paredeparede dodofurofuro,,

dispõedispõe dede procedimentosprocedimentos dede compensaçãocompensação-- dispõedispõe dede procedimentosprocedimentos dede compensaçãocompensação((boreholeborehole--compensatedcompensated),), parapara minimizarminimizar efeitosefeitos dodo furofuro..

AA lógicalógica dede compensaçãocompensação éé aa seguinteseguinte::AA lógicalógica dede compensaçãocompensação éé aa seguinteseguinte::-- aa razãorazão entreentre aa contagemcontagem dede radiaçãoradiação nono

detectordetector próximopróximo dada fontefonte ee nono detectordetector distantedistante éé plotadaplotadatt ífiífi dd hh E tE t ãã éé ddcontracontra aa massamassa específicaespecífica dada rocharocha.. EstaEsta razãorazão éé usadausada

parapara reduzirreduzir osos efeitosefeitos dodo furofuro,, poispois oo detectordetector próximopróximotemtem menormenor raioraio dede investigaçãoinvestigação queque oo detectordetector distantedistante,,sendosendo maismais afetadoafetado emem suasua estimativaestimativa dede massamassa específicaespecífica..

OsOs raiosraios gama,gama, logologo aoao sairsair dada fonte,fonte,chocamchocam--sese sucessivamentesucessivamente comcom osos elétronselétronsdasdas formaçõesformações dede acordoacordo comcom oo efeitoefeitodasdas formaçõesformações dede acordoacordo comcom oo efeitoefeitoComptonCompton.. ÀÀ proporçãoproporção queque osos raiosraios gamagamavãovão sese dispersando,dispersando, ouou sendosendo absorvidos,absorvidos, aaintensidadeintensidade dodo feixefeixe emitidoemitido vaivaiintensidadeintensidade dodo feixefeixe emitidoemitido vaivaidiminuindodiminuindo..

A d d i t id d d f i i i l é f ãA mudança de intensidade do feixe original é funçãoda mudança na densidade eletrônica das rochas. Quantomais densa for a formação menor a intensidade daradiação no detector e vice-versa.

ComoComo oo efeitoefeito ComptonCompton éé diretamentediretamente proporcionalproporcionalaoao númeronúmero dede elétronselétrons porpor unidadeunidade dede volumevolume dada matériamatéria(portanto(portanto densidadedensidade eletrônica)eletrônica) ee comocomo oo númeronúmero dedeelétronselétrons porpor unidadeunidade dede volumevolume éé proporcionalproporcional ààdensidadedensidade (massa/volume)(massa/volume) dasdas formações,formações, deduzdeduz--sese queque( / )( / ) ç ,ç , qqesteeste perfilperfil responderesponde diretamentediretamente àà densidadedensidade dadaformaçãoformação ee inversamenteinversamente àà suasua porosidadeporosidade..

ParaPara istoisto aa fontefonte radioativaradioativa devedeve terter energiaenergiasuficientesuficiente parapara favorecerfavorecer oo efeitoefeito Compton,Compton, energiaenergiasuficientementesuficientemente baixabaixa parapara reduzirreduzir oo efeitoefeito dede produçãoproduçãodede pares,pares, ee oo detectordetector devedeve serser blindadoblindado parapara evitarevitar ooefeitoefeito fotoelétricofotoelétrico..

AA funçãofunção dede respostaresposta dede umauma sondasonda dede densidadedensidade temtemaa formaforma geralgeral dadadada pelopelo diagramadiagrama aa seguirseguir,, geralmentegeralmentecomcom pontoponto dede máximomáximo abaixoabaixo dede 11g/cmg/cm33..

AA funçãofunção inversainversa dada densidadedensidade eletrônicaeletrônica médiamédia dodomaterial,material, parapara valoresvalores dede ρρ acimaacima dede 11g/cmg/cm33,, éé dadadada emem

i di dtermostermos aproximadosaproximados porpor::CPSCPS == AA expexp ((--BBρρ)) ,,

ondeonde AA ee BB sãosão constantesconstantes dependentesdependentes dada configuraçãoconfiguraçãoondeonde AA ee BB sãosão constantesconstantes dependentesdependentes dada configuraçãoconfiguraçãoferramentalferramental..

NaNa realidaderealidade aa densidadedensidade eletreletrôônicanica ééNaNa realidade,realidade, aa densidadedensidade eletreletrôônicanica ééaproximadamenteaproximadamente proporcionalproporcional àà massamassaespecíficaespecífica dada maioriamaioria dasdas rochasrochas investigadasinvestigadas..UU ãã i ti t ZZ//AA iiUmaUma correçãocorreção parapara oo quocientequociente ZZ//AA precisaprecisa serseraplicadaaplicada parapara mineraisminerais queque nãonão temtem aa mesmamesmarazãorazão númeronúmero atômicoatômico//massamassa atômicaatômica presentepresentenono ambienteambiente dede calibraçãocalibração.. PorPor exemploexemplo,, aa águaáguapossuipossui 11,,1111g/cmg/cm33 dede densidadedensidade eletrônicaeletrônica ee11g/cmg/cm33 dede massamassa específicaespecífica.. AssimAssim comocomogg ppoutrosoutros perfisperfis,, aa calibraçãocalibração dodo gamagama--gamagama ememlocaislocais especialmenteespecialmente projetadosprojetados parapara esteeste fimfimproduzproduz melhoresmelhores resultadosresultados emem termostermos dedeproduzproduz melhoresmelhores resultadosresultados emem termostermos dedeacuracidadeacuracidade.. AferiçãoAferição dasdas sondassondas dede densidade,densidade,antesantes dada perfilagem,perfilagem, éé feitafeita usandousando--sese grandesgrandesvolumesvolumes dede águaágua blocosblocos dede alumínioalumínio magnésiomagnésiovolumesvolumes dede águaágua,, blocosblocos dede alumínioalumínio,, magnésiomagnésioee outrasoutras substânciassubstâncias..

Embalagem de transporte da fonte radioativa (fonte selada) radioativa (fonte selada) …

fonte principal de radiação gama: 3 7 GB (100 Ci) C 1373,7 GBq (100mCi) Cs-137

fonte de calibração:3,7 MBq (100μCi) Cs-137

Procedimentos de campo para o perfil de densidade:

- acoplamento da sonda com a fonte: a fonte fica posicionada dentro da embalagem no acoplamento

Retirada da fonte já acoplada de sua embalagemsua e ba age

INTERPRETACÃOINTERPRETACÃO DODO PERFILPERFIL DENSIDADEDENSIDADEINTERPRETACÃOINTERPRETACÃO DODO PERFILPERFIL DENSIDADEDENSIDADE

OO perfilperfil gamagama--gamagama podepode serser usadousado parapara distinguirdistinguirOO perfilperfil gamagama gamagama podepode serser usadousado parapara distinguirdistinguirunidadesunidades litológicaslitológicas comcom basebase emem contrastescontrastes dede massamassaespecíficaespecífica.. NaNa indústriaindústria dodo petróleo,petróleo, oo principalprincipal usouso éé nanadeterminaçãodeterminação dede porosidadeporosidade dasdas formaçõesformações comcom porosidadeporosidadedeterminaçãodeterminação dede porosidadeporosidade dasdas formaçõesformações comcom porosidadeporosidadeintergranularintergranular dede distribuiçãodistribuição uniformeuniforme..

EquaçãoEquação dada porosidadeporosidade::

(( L)/(L)/( f)f)φφ == ((ρρmm –– ρρL)/(L)/(ρρmm –– ρρf)f) ,,ondeonde ρρmm == massamassa especespec.. dada matrizmatriz ,,

ρρLL == massamassa especespec.. determinadadeterminada pelopelo gamagama--gamagama,,ρρLL massamassa especespec.. determinadadeterminada pelopelo gamagama gamagama,,ρρff == massamassa especespec.. dodo fluidofluido nosnos porosporos..

AA densidadedensidade dada matrizmatriz dada rocharocha éé dada ordemordem dede 22,,6565g/cmg/cm33 parapara arenito,arenito, 22,,7171 g/cmg/cm33 parapara calcáriocalcário ouou 22,,8787g/g/ pp ,, ,, g/g/ pp ,,g/cmg/cm33 parapara dolomitadolomita..

PorPor suasua vez,vez, aa densidadedensidade dodo fluidofluido dada rocharocha oo qual,qual,porpor serser freqüentementefreqüentemente oo dada zonazona lavadalavada éé dede 11 0000porpor serser freqüentementefreqüentemente oo dada zonazona lavada,lavada, éé dede 11,,0000g/cmg/cm33 (filtrado(filtrado doce)doce) ouou 11,,11 g/cmg/cm33 (filtrado(filtrado salgado)salgado)..

EsteEste perfilperfil temtem pequenopequeno raioraio dede investigaçãoinvestigação..Assim,Assim, ρρff relacionarelaciona--sese comcom SxoSxo ee nãonão comcom SwSw..

NasNas situaçõessituações favoráveisfavoráveis aa acuracidadeacuracidade nanaNasNas situaçõessituações favoráveisfavoráveis,, aa acuracidadeacuracidade nanadeterminaçãodeterminação dada massamassa específicaespecífica estáestá entreentre 00,,0303 ee00,,0505g/cmg/cm33..

EFEITOEFEITO DADA LAMA/REBOCOLAMA/REBOCO SOBRESOBRE ASAS LEITURASLEITURAS DODO FDCFDCEFEITOEFEITO DADA LAMA/REBOCOLAMA/REBOCO SOBRESOBRE ASAS LEITURASLEITURAS DODO FDCFDC

UmUm problemaproblema significativosignificativo destedeste perfilperfil éé oo provocadoprovocado pelapelapp gg pp pp pppresençapresença dada lamalama e/oue/ou rebocoreboco defrontedefronte aa camadascamadaspermeáveispermeáveis..

OsOs raiosraios gamagama aoao interagireminteragirem nana saídasaída dada fontefonte comcom ososOsOs raiosraios gamagama aoao interagireminteragirem nana saídasaída dada fontefonte comcom ososelétronselétrons dada lamalama (e/ou(e/ou reboco)reboco) iniciaminiciam antecipadamenteantecipadamente seuseuprocessoprocesso dede dispersão,dispersão, diminuindodiminuindo aa intensidadeintensidade dodo feixe,feixe,

tt dd tt dd AA ãã d td tmesmomesmo antesantes dede penetrarpenetrar nasnas camadascamadas.. AA correçãocorreção destedesteproblemaproblema éé baseadabaseada nono usouso dede espaçamentosespaçamentos diferentesdiferentes parapara aaobtençãoobtenção dede leiturasleituras comcom distintasdistintas profundidadesprofundidades dedeinvestigaçãoinvestigação..

EFEITOEFEITO DADA LAMA/REBOCOLAMA/REBOCO SOBRESOBRE ASAS LEITURASLEITURAS DODO FDCFDCEFEITOEFEITO DADA LAMA/REBOCOLAMA/REBOCO SOBRESOBRE ASAS LEITURASLEITURAS DODO FDCFDC

OO PerfilPerfil dede DensidadeDensidade CompensadaCompensada (FDC),(FDC), utilizautiliza doisdoisdetectoresdetectores localizadoslocalizados aa distânciasdistâncias fixasfixas dada fontefonteemissoraemissora OO detectordetector pertoperto éé maismais influenciadoinfluenciado pelopeloemissoraemissora.. OO detectordetector pertoperto éé maismais influenciadoinfluenciado pelopelorebocoreboco (ou(ou lama,lama, sese estiverestiver emem zonaszonas desmoronadas)desmoronadas) dodoqueque oo detectordetector longe,longe, maismais afetadoafetado pelospelos elétronselétrons dasdas

hh CC tt dd l itl it dif tdif trochasrochas.. ComCom estasestas duasduas leiturasleituras emem diferentesdiferentesprofundidades,profundidades, acrescidaacrescida dada medidamedida dada espessuraespessura dodorebocoreboco comcom aa curvacurva dodo calipercaliper,, aa ferramentaferramenta podepodeinternamenteinternamente realizarrealizar correções,correções, apresentandoapresentando valoresvaloresrealistasrealistas dede porosidadeporosidade..

AA soluçãosolução parapara aa minimizaçãominimização dodo efeitoefeito tmctmc (espessura(espessuradodo reboco)reboco) éé realizadarealizada pelaspelas sondassondas atuaisatuais atravésatravés dede umumalgoritmoalgoritmo baseadobaseado emem umum gráficográfico chamadochamado dede “SPINE“SPINE--ANDAND--gg ggRIBS”RIBS” ouou “Espinha“Espinha ee Costelas”,Costelas”, determinadodeterminadoexperimentalmenteexperimentalmente..

FazFaz sese umauma calibraçãocalibração comcom auxílioauxílio dede blocosblocos dedeFazFaz--sese umauma calibraçãocalibração comcom auxílioauxílio dede blocosblocos dedeAlumínio,Alumínio, EnxofreEnxofre ouou Magnésio,Magnésio, dede massamassa específicaespecíficaconhecidaconhecida.. AA sondasonda éé postaposta emem contactocontacto diretodireto comcom ososblbl dd dd l itl it dd d t td t t ttblocosblocos ee dede acordoacordo comcom asas leiturasleituras dosdos detectoresdetectores pertoperto eelonge,longe, nosnos valoresvalores maismais extremosextremos (digamos(digamos AlumínioAlumínio 22,,5959g/cmg/cm33 ee MagnésioMagnésio == 11,,7171 g/cmg/cm33),), montandomontando--sese umauma retaretadede calibraçãocalibração.. ComoComo aa fontefonte ee osos detectoresdetectores estãoestão ememcontatocontato diretodireto comcom osos blocos,blocos, tmctmc == 00,, montandomontando--sese assimassimumauma escalaescala (a(a espinha)espinha) semsem interferênciainterferência dodo rebocoreboco.. AsAs(( p )p )“costelas”“costelas” sãosão montadasmontadas fazendofazendo tmctmc >> 00,, pelapela interposiçãointerposiçãodede umum materialmaterial comcom densidadedensidade conhecidaconhecida posicionadoposicionadoentreentre aa sondasonda ee aa paredeparede dodo furofuro.. OO resultadoresultado finalfinal ééentreentre aa sondasonda ee aa paredeparede dodo furofuro.. OO resultadoresultado finalfinal ééilustradoilustrado nana próximapróxima figurafigura..

GráficosGráficos spinespineandand ribrib

VolumeVolume dede investigaçãoinvestigação::VolumeVolume dede investigaçãoinvestigação::

OO raioraio médiomédio dede investigaçãoinvestigação éé dede 55--66 polegadaspolegadas;; 9090%%g çg ç p gp g ;;dodo sinalsinal registradoregistrado originaorigina--sese dentrodentro destadesta distânciadistância..

EntretantoEntretanto,, fatoresfatores comocomo aa densidadedensidade dodo materialmaterialsendosendo perfiladoperfilado revestimentorevestimento cimentocimento rebocoreboco dede lamalamasendosendo perfiladoperfilado,, revestimentorevestimento,, cimentocimento,, rebocoreboco dede lamalamaouou fluidofluido dodo poçopoço pelopelo qualqual aa radiaçãoradiação gamagama tenhatenha dedepassarpassar atéaté chegarchegar aoao receptorreceptor podepode terter efeitoefeitoi ifi tii ifi ti D tD t dd tt li itli it tt iisignificativosignificativo.. DentroDentro dede certoscertos limiteslimites,, quantoquanto maiormaior oo

espaçamentoespaçamento entreentre fontefonte ee receptorreceptor maiormaior seráserá oo volumevolumedede investigaçãoinvestigação..

ÊrrosÊrros nasnas leiturasleituras,, causadoscausados quandoquando sondassondas dodo tipotiposidewallsidewall temtem seuseu dispositivodispositivo dede mediçãomedição separadoseparado dadaparedeparede dodo furofuro porpor interposiçãointerposição dodo rebocoreboco ouou rugosidaderugosidadeparedeparede dodo furofuro porpor interposiçãointerposição dodo rebocoreboco ouou rugosidaderugosidadeexcessivaexcessiva (é(é oo chamadochamado standoffstandoff errorerror))..

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66..PERFILPERFIL DEDE NEUTRONSNEUTRONS

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OO NeutronNeutron loglog funcionafunciona baseadobaseado emem choqueschoquesproduzidosproduzidos porpor umauma fontefonte dede neutronsneutrons comcom ososátomosátomos dada formaçãoformaçãoátomosátomos dada formaçãoformação..

OO centrocentro dada sondasonda dede neutronsneutrons éé umauma fontefonteradioativaradioativa queque emiteemite neutronsneutrons epitermaisepitermais..

EmEm geral,geral, aa fontefonte éé compostacomposta dede AmericiumAmericium241241--Beryllium,Beryllium, comcom atividadeatividade dede 22 aa 55 CurieCurie..

ApósApós aa emissãoemissão dosdos neutronsneutrons pelapela fonte,fonte, eleele iniciainicia umumcaminhocaminho atravésatravés dada matériamatéria (rochas(rochas adjacentesadjacentes aoao furofuro dedesondagem)sondagem) SendoSendo eletricamenteeletricamente neutroneutro perdeperde energiaenergia apósapóssondagem)sondagem).. SendoSendo eletricamenteeletricamente neutro,neutro, perdeperde energiaenergia apósapóscolisõescolisões comcom nucleosnucleos dede outrosoutros átomosátomos..

ApósApós umum númeronúmero suficientesuficiente dede colisõescolisões,, queque resultamresultam emem perdaperdadada energiaenergia cinéticacinética original,original, osos neutronsneutrons sãosão desaceleradosdesacelerados atéaté umumestadoestado termaltermal..

AA habilidadehabilidade dede desacelerardesacelerar neutronsneutrons dede umauma formaçãoformação ééconsideravelmenteconsideravelmente afetadaafetada pelapela presençapresença dede hidrogêniohidrogênioconsideravelmenteconsideravelmente afetadaafetada pelapela presençapresença dede hidrogêniohidrogênio..

Dois diferentes tipos de sistemas de perfilagem deãneutrons são empregados: neutron-gama log e neutron-

neutron log.

Sondas mais antigas usavam o sistema neutron-gama,onde os raios gama secundários emitidos durante a captura deneutrons pela matéria eram medidos por um detector pouconeutrons pela matéria eram medidos por um detector poucosensível posicionado na curta distância da fonte.

O d t t d ibilid d i i àO detector de pouca sensibilidade reagiria pouco àinfluência da radiação gama natural, respondendoessencialmente aos raios gama secundários.

Perfis de neutrons mais modernos são do tipo neutron-neutron, usando detectores de Hélio-3, aproximadamente 6”neutron, usando detectores de Hélio 3, aproximadamente 6distante da fonte, e respondem a neutrons termais, conformepassam pelo detector após serem desacelerados pelas colisõescom a matéria.com a matéria.

Esta passagem pelo sensor ioniza a gás, causando umpulso de luz, eletronicamente processado na sonda.

Os perfis são calibrados conforme padrões estabelecidospelo American Petroleum Institute, e são registrados em APIpelo American Petroleum Institute, e são registrados em APINeutron Units.

A lib ã é f it l d d bi tA calibração é feita colocando a sonda em um ambientecalibrador que duplica as condições de porosidade do site APIde teste da University of Houston.

A primeira vantagem do neutron log é o fato de que é umA primeira vantagem do neutron log é o fato de que é umindicador confiável de porosidade de rochas reservatório.

d l áProvou-se que a resposta do neutron log estáempiricamente relacionada com o conteudo de hidrogênio dasrochas, e que este conteúdo no espaço poroso pode seracuradamente relacionado com porosidade em muitos casos.

Sondas compensadas usam dois detectores, o que permiteSondas compensadas usam dois detectores, o que permitemedidas de porosidade independentes (dentro de certoslimites) do diâmetro do furo de sondagem.

Perfis de porosidade neutron são caracterizadas paraarenitos “limpos” (sem argilas), calcários e dolomitos. Os sólidoscontidos em cada rocha possuem fatores de absorção deneutrons diferentes, de forma que a mesma porosidade resultaráem registros diferentes para cada situação.

Por esta razão, neutron log pode ser apresentado emunidades aparentes de porosidade para arenito calcário ouunidades aparentes de porosidade para arenito, calcário oudolomito.

I d á à d d i id dIsto corresponderá às verdadeiras porosidades emformações limpas do mesmo tipo.

Felizmente, a transformação entre as escalas aparentes édireta. Quando arenito puro está presente, porosidade neutronvale 0 p.u. na escala de arenito, mas um calcário puro na mesmavale 0 p.u. na escala de arenito, mas um calcário puro na mesmaescala teria 1.5 p.u. Similarmente, calcário puro em uma escalade calcário leria 0 pu, mas arenito puro leria -1.5pu. Emmaiores porosidades, a separação aumentaria de 1.5 a 4 p.u.maiores porosidades, a separação aumentaria de 1.5 a 4 p.u.

Porosidades em folhelhos não são porosidades verdadeirasdesde que hidróxidos em argilas e micas produzirão altasdesde que hidróxidos em argilas e micas produzirão altasporosidades aparentes.

Com aumento da profundidade e compressão dos estratos,á éfolhelhos perderão água levando a um decréscimo da

porosidade.

Valores típicos estão entre 30 e 50 p.u.

R t ã ã lt d id à dRespostas em carvão serão altas devido à presença dehidrocarbonetos (valores ficam entre 50 e 80pu, dependendoda qualidade do carvão).

Leituras em rochas ígneas e metamórficas não refletem asporosidades verdadeiras devido aos seus componentesporosidades verdadeiras devido aos seus componentesquímicos – hidrogênio é medido não apenas em espaçosporosos mas em hidróxidos como hornblenda e micas, biotita emuscovita.muscovita.

Resposta típica de Resposta típica de neutron para a neutron para a porosidade em porosidade em

hhrochas rochas sedimentaressedimentares

(porosidade para arenito)(porosidade para arenito)

Exemplo de aplicação do Exemplo de aplicação do

perfil de neutrons, perfil de neutrons,

combinado com combinado com

outros registrosoutros registrosgg

(ver a resposta característica (ver a resposta característica (ver a resposta característica (ver a resposta característica

para carvão)para carvão)

Neutrons emitidos diretamente da fonte são considerados‘fast’ neutrons Eles interagem com as rochas e perdem energiafast neutrons. Eles interagem com as rochas e perdem energia,tornando-se neutrons epitermais, ou então termais, quando aenergia é ainda menor.

Ne t ons podem p od i aios gama q ando inte agemNeutrons podem produzir raios gama quando interagemcom a matéria.

Uma forma é quando o neutron é capturado por um átomo,produzindo prompt gamma rays.

Os raios gama liberados podem ser apenas contados, ou tersuas energias medidas com um espectrômetro de raios gama,g p g ,produzindo mais informação sobre o átomo que capturou osneutrons.

Neutron log comuns apenas contam neutrons ou raiosgama, sem espectrometria envolvida. O princípio básico é queneutrons emitidos pela fonte são desacelerados por colisõesneutrons emitidos pela fonte são desacelerados por colisõescom núcleos atômicos. A máxima perda de energia ocorre nascolisões com núcleos de massa similar ao neutron.

UmaUma variaçãovariação dede equipamentosequipamentos neutronneutron--gamagama éé comcom aainclusãoinclusão dede umum espectrômetro,espectrômetro, medindomedindo aa energiaenergia dodo promptpromptraioraio gamagama..raioraio gamagama..

MuitosMuitos promptprompt raiosraios gamagama liberadosliberados sãosão dede altaalta energiaenergia((acimaacima dede 33 MeVMeV),), portantoportanto oo efetivoefetivo raioraio dede penetraçãopenetração ee oovolumevolume dede amostragemamostragem sãosão grandesgrandes comcom efeitosefeitos mínimosmínimos dodovolumevolume dede amostragemamostragem sãosão grandesgrandes,, comcom efeitosefeitos mínimosmínimos dodofurofuro dede sondagemsondagem.. RaiosRaios gamagama naturaisnaturais tambémtambém podempodem serserdesprezadosdesprezados,, umauma vezvez queque apresentamapresentam menoresmenores energiasenergias..

AA espectrometriaespectrometria dosdos promptprompt gamasgamas temtem sidosido usadausada paraparaproduzirproduzir umum “chlorine“chlorine log”log”,, ondeonde gamasgamas característicoscaracterísticos dosdoscloretoscloretos sãosão medidosmedidoscloretoscloretos sãosão medidosmedidos..

EstaEsta técnicatécnica temtem sidosido expandidaexpandida parapara determinardeterminar aaãã éécomposiçãocomposição elementarelementar dede minériosminérios,, emboraembora istoisto envolvaenvolva

dificuldadesdificuldades consideráveisconsideráveis..

A aplicação do método para Ni em lateritas e Cu empórfiros, minério de ferro, etc., tem sido estudada por váriosgrupos including Scintrex Ltd U S Geological Survey (Senftlegrupos, including Scintrex Ltd., U.S. Geological Survey (Senftleet al., 1971), e CSIRO. CSIRO produziu um equipamentodenominado SIROLOG, onde a técnica “prompt gamma neutronactivation analysis PGNAA” foi implementadaactivation analysis – PGNAA foi implementada.

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77..PERFILPERFIL DEDE RESISTIVIDADERESISTIVIDADE

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O PERFIL DE RESISTIVIDADEO PERFIL DE RESISTIVIDADE

TrataTrata--sese dede umum conjuntoconjunto dede ferramentasferramentas parapara medirmedir aaresistividaderesistividade dasdas litologiaslitologias..

ComCom oo evoluçãoevolução dada técnica,técnica, váriosvários tipostipos diferentesdiferentes dedesondassondas foramforam desenvolvidosdesenvolvidos parapara medirmedir esteeste parâmetroparâmetro..

AlgunsAlguns tipostipos importantesimportantes dede sondassondas dede resistividaderesistividade::AlgunsAlguns tipostipos importantesimportantes dede sondassondas dede resistividaderesistividade::

a)a) singlesingle--pointpoint resistanceresistance logginglogging)) gg pp gg ggg gb)b) normalnormal--resistivityresistivity logginglogging (short(short andand long)long)c)c) focusedfocused--resistivityresistivity loggingloggingd)d) micromicro--resistivityresistivity logginglogging

OsOs tipostipos dede sondassondas (a)(a) ee (b)(b) têmtêm usouso limitadolimitado atualmenteatualmenteOsOs tipostipos dede sondassondas (a)(a) ee (b)(b) têmtêm usouso limitadolimitado atualmenteatualmente,,dede modomodo queque apenasapenas osos perfisperfis (c)(c) ee (d)(d) serãoserão detalhadosdetalhados nanaseqüênciaseqüência..

RESISTIVIDADE (cont...)RESISTIVIDADE (cont...)

OsOs valoresvalores dede resistividaderesistividade obtidosobtidos pelaspelas sondassondas sãosãoinfluenciadosinfluenciados ((alémalém dada resistividaderesistividade dada rocharocha adjacenteadjacente ààsondasonda)) pelapela porosidadeporosidade dada litologialitologia pelapela resistividaderesistividade dadasondasonda)) pelapela porosidadeporosidade dada litologialitologia,, pelapela resistividaderesistividade dadaáguaágua contidacontida nana formaçãoformação,, pelapela temperaturatemperatura dada águaágua,, pelopelodiâmetrodiâmetro ee pelapela resistividaderesistividade dodo fluidofluido queque preenchepreenche oofurofurofurofuro..

BaixasBaixas porosidadeporosidade geralmentegeralmente originamoriginam altosaltos valoresvaloresdede resistividaderesistividade,, ee vicevice--versaversa.. RochasRochas ígneasígneas eemetamórficasmetamórficas tipicamentetipicamente têmtêm resistividadesresistividades muitomuito altasaltas,,masmas aa presençapresença dede águaágua podepode alteraralterar bastantebastante estaestacondiçãocondição..çç

AsAs leiturasleituras dede resistividaderesistividade obtidasobtidas pelaspelas sondassondasdevemdevem normalmentenormalmente serser corrigidascorrigidas parapara eliminareliminar--sese aainfluênciainfluência dosdos efeitosefeitos dede diâmetrodiâmetro dodo furofuro resistividaderesistividade dodoinfluênciainfluência dosdos efeitosefeitos dede diâmetrodiâmetro dodo furofuro,, resistividaderesistividade dodofluidofluido,, temperaturatemperatura ee invasãoinvasão.. EstasEstas correçõescorreções sãosãoefetuadasefetuadas atravésatravés dede ábacosábacos fornecidosfornecidos pelospelos fabricantesfabricantes..

))Si lSi l i ti t i ti t l il ia)a)SingleSingle--pointpoint resistanceresistance logginglogging

O O maismais antigoantigo métodométodo de de obterobter a a resistividaderesistividade das das O O maismais antigoantigo métodométodo de de obterobter a a resistividaderesistividade das das litologiaslitologias usavausava umauma sondasonda de de apenasapenas um um eletrodoeletrodo. . UmaUmacorrentecorrente elétricaelétrica vindavinda dada superfíciesuperfície alimentavaalimentava o o eletrodoeletrodo EstaEsta correntecorrente espalhavaespalhava se se parapara a a formaçãoformação a a eletrodoeletrodo. . EstaEsta correntecorrente espalhavaespalhava--se se parapara a a formaçãoformação a a partirpartir do do eletrodoeletrodo, , retornandoretornando parapara a a superfíciesuperfície e e parapara o o geradorgerador de de correntecorrente atravésatravés de um de um eletrodoeletrodo de de retornoretorno(( tt tálitáli fi dfi d l ) O i i l l ) O i i l ((p.exp.ex. . umauma estacaestaca metálicametálica fixadafixada no solo). O principal no solo). O principal problemaproblema de de monoeletrodosmonoeletrodos era a era a faltafalta de de profundidadeprofundidade de de investigaçãoinvestigação. . GrosseiramenteGrosseiramente, , metademetade dada medidamedidaoriginavaoriginava--se de se de umauma superfíciesuperfície esféricaesférica a a qualqual tem a tem a espessuraespessura igualigual aoao raioraio do do eletrodoeletrodo. É . É óbvioóbvio que que esteeste tipotipode de medidamedida seráserá altamentealtamente influenciadainfluenciada pelapela fluidofluido contidocontidoppno no furofuro de de sondagemsondagem. .

SingleSingle--pointpoint (cont...)(cont...)

ãã Por Por estaesta razãorazão, , esteestesistemasistema foifoi substituídosubstituídopor por outrooutro multimulti--eletrodoseletrodos, no , no casocaso a a sondasonda NormalNormal--resistivity.resistivity.yy

b) Nb) N ll i ti it l i i ti it l i b) Nb) Normalormal--resistivity logging resistivity logging

A A sondasonda Normal Normal possuipossui doisdois eletrodoseletrodos. O . O eletrodoeletrodo A é A é A A sondasonda Normal Normal possuipossui doisdois eletrodoseletrodos. O . O eletrodoeletrodo A é A é emissoremissor de de correntecorrente e o e o eletrodoeletrodo M é um M é um eletrodoeletrodo de de medidamedida de de potencialpotencial elétricoelétrico ((voltagemvoltagem). Os ). Os eletrodoseletrodos de de superfíciesuperfície B e N B e N sãosão osos de de retornoretorno de de correntecorrente e e referênciareferênciasuperfíciesuperfície B e N B e N sãosão osos de de retornoretorno de de correntecorrente e e referênciareferênciade de voltagemvoltagem, , respectivamenterespectivamente. .

DenominandoDenominando ::VM = VM = potencialpotencial do do eletrodoeletrodo M (Volt)M (Volt)P P i ti id di ti id d dd f ãf ã (Oh(Oh t )t )P = P = resistividaderesistividade dada formaçãoformação (Ohm(Ohm--metro)metro)I = I = corrrentecorrrente no eletrodo A (no eletrodo A (AmperesAmperes))AM = espaçamento AAM = espaçamento A--M (metro)M (metro)AM espaçamento AAM espaçamento A M (metro)M (metro)

NN ll i ti it i ti it NNormalormal--resistivity … resistivity …

EntãoEntão,, sese II éé constanteconstante,, VMVM éé proporcionalproporcional aa PP (AM(AM ééEntãoEntão,, sese II éé constanteconstante,, VMVM éé proporcionalproporcional aa PP (AM(AM ééobviamenteobviamente constanteconstante)) ee estaesta leituraleitura,, feitafeitacontinuamentecontinuamente,, variavaria nana proporçãoproporção dada resistividaderesistividade PP..

AA profundidadeprofundidade dede investigaçãoinvestigação dada sondasonda NormalNormal ééequivalenteequivalente aa dede umum grandegrande monoeletrodomonoeletrodo dede raioraio AMAM.. OuOuqq ggsejaseja,, pelopelo usouso dede doisdois eletrodoseletrodos ,, aa profundidadeprofundidade dedeinvestigaçãoinvestigação foifoi grandementegrandemente aumentadaaumentada..

VMVM == (I(I//44 xx 33..1414 xx AM)AM) xx PP

NN ll i ti iti ti itNNormalormal--resistivityresistivity ……

ParaPara aa sondasonda Normal,Normal, 5050%% dada informaçãoinformação coletadacoletadaParaPara aa sondasonda Normal,Normal, 5050%% dada informaçãoinformação coletadacoletadaoriginaorigina--sese emem umauma esferaesfera dede raioraio 22AMAM ee 7575%% emem umaumaesferaesfera dede raioraio 44AMAM..

OO slideslide aa seguirseguir apresentaapresenta aa formaforma comumcomum dedeapresentaçãoapresentação dosdos registrosregistros dede SingleSingle--resistivityresistivity ee NormalNormal--p çp ç gg gg yyresistivity,resistivity, ambosambos comcom asas escalasescalas emem unidadesunidades dedeOhmmetersOhmmeters22/meter,/meter, comcom aa resistividaderesistividade crescendocrescendo dadaesquerdaesquerda parapara aa direitadireita..esquerdaesquerda parapara aa direitadireita..

NN llNNormalormal--resistivityresistivity ……

TípicaTípica curvacurvaSingleSingle--point e point e Normal (16 in e Normal (16 in e Normal (16 in e Normal (16 in e 64 in), 64 in), complementadacomplementada

ll SPSPpelopelo SP.SP.

NN ll i ti iti ti itNNormalormal--resistivityresistivity ……

InvestigarInvestigar maismais profundamenteprofundamente a a formaçãoformação significasignificaInvestigarInvestigar maismais profundamenteprofundamente a a formaçãoformação significasignificaperderperder detalhesdetalhes. É a . É a distânciadistância entre entre osos eletrodoseletrodos de de correntecorrente A e de A e de potencialpotencial M que M que determinadetermina a a penetraçãopenetraçãodada medidamedida nana sondasonda Normal Normal QuantoQuanto maiormaior a a distânciadistânciadada medidamedida nana sondasonda Normal. Normal. QuantoQuanto maiormaior a a distânciadistânciaAM, AM, maismais profundaprofunda é a é a investigaçãoinvestigação no interior no interior dadaformaçãoformação e e maismais pobrepobre o o detalhamentodetalhamento oferecidooferecido..

O O espaçamentoespaçamento AM AM padronizadopadronizado pelapela indústriaindústria vale vale 16in e 64in. 16in e 64in.

O O pontoponto efetivoefetivo de de medidamedida é o é o pontoponto central entre o central entre o O O pontoponto efetivoefetivo de de medidamedida é o é o pontoponto central entre o central entre o eletrodoeletrodo A e o A e o eletrodoeletrodo M.M.

)R i ti id d f li d)R i ti id d f li dc)Resistividade focalizadac)Resistividade focalizada

DevidoDevido aoao usouso dede lamaslamas àà basebase dede salsal (condutivas),(condutivas),DevidoDevido aoao usouso dede lamaslamas àà basebase dede salsal (condutivas),(condutivas),surgiramsurgiram problemasproblemas quantoquanto àà utilizaçãoutilização dede perfisperfis elétricoselétricosdodo tipotipo NormalNormal ee InduçãoIndução.. AsAs companhiascompanhias dede serviçosserviços dedeperfilagemperfilagem emem petróleopetróleo passarampassaram aa desenvolverdesenvolverperfilagemperfilagem emem petróleopetróleo passarampassaram aa desenvolverdesenvolverferramentasferramentas parapara minimizarminimizar taistais efeitosefeitos..

ParaPara istoisto éé necessárionecessário queque aa correntecorrente elétricaelétrica sejasejaforçadaforçada (focalizada)(focalizada) parapara dentrodentro dasdas camadas,camadas, sobsob aa formaformadede umum sistemasistema elétricoelétrico emem série,série, ondeonde aa resistênciaresistência dededede umum sistemasistema elétricoelétrico emem série,série, ondeonde aa resistênciaresistência dedemenormenor valorvalor ((RmRm)) nãonão influencieinfluencie demasiadamentedemasiadamente aaleituraleitura totaltotal..

Resistividade focalizada (cont...)Resistividade focalizada (cont...)( )( )

EletrodosEletrodos dede formatoformato cilíndrico,cilíndrico, devidamentedevidamenteenergizadosenergizados apresentamapresentam linhaslinhas dede fluxofluxo dede correntecorrenteenergizados,energizados, apresentamapresentam linhaslinhas dede fluxofluxo dede correntecorrentenormaisnormais àà suasua superfície,superfície, penetrandopenetrando nono poçopoço sobsob aa formaformadede umum discodisco cilíndrico,cilíndrico, emem direçãodireção àsàs camadascamadas.. ColocandoColocando--

d id i dd l dl d ó ió i ii áásese doisdois dessesdesses eletrodoseletrodos próximospróximos entreentre si,si, apareceráaparecerásempresempre umauma faixafaixa dede correntecorrente ondeonde asas linhaslinhas dede fluxofluxoestarãoestarão sese repelindo,repelindo, devidodevido exclusivamenteexclusivamente ààaproximaçãoaproximação físicafísica dede cargascargas dede mesmamesma polaridadepolaridade.. EssaEssarepulsãorepulsão naturalnatural dádá origemorigem aa umauma focalizaçãofocalização dasdascorrentes,correntes, cujacuja espessuraespessura seráserá igualigual aoao afastamentoafastamento ouou àà,, jj pp ggdistânciadistância entreentre osos eletrodoseletrodos..

ExistemExistem esquemasesquemas variadosvariados parapara obterobter focalizaçãofocalização dedecorrentecorrente nasnas sondassondas UmUm tipotipo comumcomum ee eficienteeficiente usausa doisdoiscorrentecorrente nasnas sondassondas.. UmUm tipotipo comumcomum ee eficienteeficiente usausa doisdoiseletrodoseletrodos cilíndricoscilíndricos alongados,alongados, dispostosdispostos acimaacima ee abaixoabaixodede umum terceiroterceiro menor,menor, denominadodenominado dede GUARDGUARD LOGLOG..

GUARDGUARD LOGLOG

AA aplicaçãoaplicação atualatual dodo GuardGuard loglog éé grandegrande,, tantotantoemem petróleopetróleo quantoquanto emem carvãocarvão,, águaágua subterrâneasubterrânea ee

tt i ii ioutrosoutros mineraisminerais..EstaEsta configuracaoconfiguracao permitepermite queque aa sondasonda tenhatenha

excelenteexcelente resolucaoresolucao vertical,vertical, aoao mesmomesmo tempotempo ememqueque minimizaminimiza efeitoefeito dodo poçopoço ((pp..exex.. baixobaixo valorvalor dedeRmRm))..

NoNo arranjoarranjo maismais simplessimples aa correntecorrente fluiflui dede umumNoNo arranjoarranjo maismais simples,simples, aa correntecorrente fluiflui dede umumpequenopequeno eletrodoeletrodo sensorsensor (A)(A) parapara oo retornoretorno nanasuperfíciesuperfície,, ouou parapara oo cabocabo dede aterramentoaterramento.. LongosLongoseletrodoseletrodos ¨̈guardguard¨̈ (F(F ee FF´́)) dede ambosambos osos ladoslados dodoeletrodoseletrodos guardguard (F(F ee FF )) dede ambosambos osos ladoslados dodosensorsensor estãoestão conectadosconectados ee nono mesmomesmo potencialpotencial..IstoIsto temtem oo efeitoefeito dede focalizarfocalizar aa correntecorrente emem umumfifi didi dd li l ili l ifinofino discodisco dede correntecorrente queque penetrapenetra nasnas litologiaslitologiasemem voltavolta dodo poçopoço.. MedindoMedindo--sese aa magnitudemagnitude dadacorrentecorrente ee oo potencialpotencial dodo eletrodoeletrodo sensor,sensor, aaresistênciaresistência éé calculadacalculada ee relacionarelaciona--sese comcom aaresistividaderesistividade porpor umum fatorfator geométricogeométrico constanteconstante..

AA sondasonda GuardGuard loglog fornecefornece umum raioraio dede investigacaoinvestigacao dedeaproximadamenteaproximadamente 33 vezesvezes oo comprimentocomprimento dede umum eletrodoeletrodoguardguard ComCom umum eletrodoeletrodo dede correntecorrente dede 44 inin ee umum guardguardguardguard.. ComCom umum eletrodoeletrodo dede correntecorrente dede 44 inin ee umum guardguarddede 33ft,ft, podepode--sese detectardetectar estratosestratos abaixoabaixo dede 44inin dedeespessuraespessura,, comcom raioraio dede investigacaoinvestigacao dede 99ftft..

ParaPara váriasvárias dimensõesdimensões dede sondassondas,, correçãocorreção paraparaespessuraespessura dede camadacamada (h)(h) éé requeridarequerida apenasapenas sese aaespessuraespessura dede camadacamada (h)(h) éé requeridarequerida apenasapenas sese aacamadacamada forfor menormenor 66 inchesinches.. ResistividadesResistividades obtidasobtidas porporguardguard logslogs aproximamaproximam--sese dede RtRt,, ee correçõescorreções nãonão sãosãorequeridasrequeridas emem geralgeral nasnas seguintesseguintes condiçõescondições::requeridasrequeridas emem geralgeral nasnas seguintesseguintes condiçõescondições::

RmRm // RwRw << 55,, RtRt // RmRm >> 5050,, comcom invasãoinvasão poucopoucoprofundaprofunda.. SeSe estasestas condiçõescondições nãonão foremforem cumpridascumpridas,,cartascartas dede correcãocorrecão empíricasempíricas podempodem serser encontradasencontradas nanaliteraturaliteratura..

ExemplosExemplos dede perfisperfis elétricoselétricos dodo tipotipo normalnormal ee GuardGuard

RESISTIVIDADERESISTIVIDADE......

d)Sondasd)Sondas dede micromicro--resistividaderesistividade

SondasSondas dede micromicro--resistividaderesistividadetêmtêm empregoemprego emem determinadasdeterminadasp gp gsituaçõessituações ligadasligadas principalmenteprincipalmente ààindústriaindústria dede petróleopetróleo.. EstasEstas sondassondaspodempodem serser focalizadasfocalizadas ouou nãonão OsOspodempodem serser focalizadasfocalizadas ouou nãonão.. OsOsdispositivosdispositivos dede medidamedida sãosãoarranjadosarranjados dede taltal formaforma queque ficamficamemem contatocontato comcom aa paredeparede dodo furofuroemem contatocontato comcom aa paredeparede dodo furofuro,,atravésatravés dede umum sistemasistema mecânicomecânicosimilarsimilar aa umum patimpatim..

MicroMicro--resistividaderesistividade (cont(cont......))

AsAs sondassondas nãonão--focalizadasfocalizadas fornecemfornecem umaumaprofundidadeprofundidade dede investigaçãoinvestigação bastantebastante rasa,rasa,pp g çg ç ,,geralmentegeralmente comcom oo objetivoobjetivo dede determinardeterminar aa presençapresença ouounãonão dede rebocoreboco,, podendopodendo fornecerfornecer tambémtambém altoalto graugrau dededetalhedetalhe litológicolitológicodetalhedetalhe litológicolitológico..

OsOs sistemassistemas focalizadosfocalizados dede micromicro--resistividaderesistividadedisponíveisdisponíveis atualmenteatualmente possuempossuem raioraio dede investigaçãoinvestigação dede7676 aa 127127mm,mm, osos quaisquais permitempermitem excelenteexcelente detalhedetalhelitológicolitológico alémalém dodo rebocoreboco,, masmas provavelmenteprovavelmente aindaaindagg ,, ppdentrodentro dada zonazona lavadalavada..

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88..PERFILPERFIL DEDE INDUINDUÇÃOÇÃO

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OO PERFILPERFIL DEDE INDUÇÃOINDUÇÃOOO perfilperfil dede induçãoindução foifoi desenvolvidodesenvolvido parapara medirmedirresistividaderesistividade RtRt dasdas formaçõesformações emem poçospoços perfuradosperfuradoscomcom lamalama àà basebase dede óleoóleo oo queque impediriaimpediria oo usouso dosdoscomcom lamalama àà basebase dede óleo,óleo, oo queque impediriaimpediria oo usouso dosdosperfisperfis dede resistividaderesistividade convencionaisconvencionais.. AA idéiaidéia básicabásica dodoperfilperfil éé mostradamostrada nana figurafigura abaixoabaixo..

OO PERFILPERFIL DEDE INDUÇÃOINDUÇÃO

AA versãoversão maismais simplessimples dada sondasonda dede induçãoindução temtem duasduasbobinasbobinas umauma dede correntecorrente alternadaalternada criandocriando campocampobobinasbobinas,, umauma dede correntecorrente alternadaalternada criandocriando campocampomagnéticomagnético nasnas litologiaslitologias adjacentesadjacentes,, tipicamentetipicamente 2020--4040kHz,kHz, ee umauma segundasegunda bobinabobina,, receptorareceptora dede sinalsinal.. AAb bib bi ii é ié ibobinabobina transmissoratransmissora geragera umum campocampo magnéticomagnéticoprimárioprimário variávelvariável nono tempo,tempo, oo qualqual induzinduz correntecorrenteelétricaselétricas emem rochasrochas condutivascondutivas,, penetradaspenetradas pelopelo furofuro dedesondagemsondagem.. EstasEstas correntescorrentes induzidasinduzidas produzemproduzem campocampomagnéticomagnético secundáriosecundário,, queque porpor suasua vezvez induzeminduzemvoltagemvoltagem nana bobinabobina receptorareceptora.. AA magnitudemagnitude dadagg pp ggvoltagemvoltagem induzidainduzida ee proporcionalproporcional aa condutividadecondutividade dodomeiomeio geológicogeológico.. OO loglog dede induçãoindução medemede condutividadecondutividade,,queque ee oo inversoinverso dada resistividaderesistividade..queque ee oo inversoinverso dada resistividaderesistividade..

OO PERFILPERFIL DEDE INDUCAOINDUCAO

NasNas modernasmodernas sondassondas dede indução,indução, sistemassistemas dedefocalização,focalização, similaressimilares àsàs sondassondas dede resistividade,resistividade, tambémtambémfocalização,focalização, similaressimilares àsàs sondassondas dede resistividade,resistividade, tambémtambémforamforam desenvolvidosdesenvolvidos..

OO loglog dede induçãoindução permitepermite médidasmédidas dede resistividaderesistividadeff dd dd hidhid áá llcomcom furosfuros dede sondagemsondagem preenchidospreenchidos comcom arar,, águaágua,, lamalama ouou

óleoóleo,, inclusiveinclusive comcom revestimentosrevestimentos dede PVCPVC ouou fibrafibra.. AAunidadeunidade dede médidamédida parapara aa condutividadecondutividade ee usualmenteusualmente oomilisiemensmilisiemens porpor metrometro ((11 mSmS/m/m == 10001000 ohmohm--m)m).. ParaParacalibraçãocalibração dada sondasonda,, umum anelanel dede cobrecobre dede diâmetrodiâmetroespecificoespecifico éé suspensosuspenso nono arar emem tornotorno dada sondasonda,, paraparapp pp ,, ppsimularsimular umauma resisitividaderesisitividade dede valorvalor específicoespecífico..

OO volumevolume dede investigaçãoinvestigação éé umauma funçãofunção dodoespaçamentoespaçamento entreentre bobinasbobinas variávelvariável dede acordoacordo comcom ooespaçamentoespaçamento entreentre bobinasbobinas,, variávelvariável dede acordoacordo comcom oofabricantefabricante.. ParaPara muitasmuitas sondassondas,, oo diâmetrodiâmetro dodo materialmaterialinvestigadoinvestigado ficafica entreentre 11,,00 ee 11,,55mm..

OO PERFILPERFIL DEDE INDUCAOINDUCAO

AA figurafigura abaixoabaixo mostramostra aa respostaresposta relativarelativa dede umauma sondasonda dedeinduçãoindução dede pequenopequeno diâmetrodiâmetro,, comocomo funçãofunção dada distânciadistânciainduçãoindução dede pequenopequeno diâmetrodiâmetro,, comocomo funçãofunção dada distânciadistânciadodo eixoeixo dodo furofuro.. EquipamentosEquipamentos dede pequenopequeno diâmetrodiâmetro,, sãosãousadosusados parapara monitoramentomonitoramento ambientalambiental,, podendopodendo medirmedirresistividadesresistividades dede atéaté 10001000 ohmohm mmresistividadesresistividades dede atéaté 10001000 ohmohm--mm..

PerfisPerfis dede induçãoindução estãoestão tornandotornando--sese cadacada vezvez maismais usadosusadosemem projetosprojetos dede monitoramentomonitoramento dede plumasplumas salinassalinas dedecontaminação,contaminação, emem poçospoços revestidosrevestidos comcom PVCPVC ououfiberglassfiberglass..

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99..PERFILPERFIL SÔNICOSÔNICO

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PERFILPERFIL SÔNICOSÔNICO

OO perfilperfil sônicosônico registraregistra oo tempotempo dede trânsitotrânsito gastogastoporpor umauma ondaonda mecânicamecânica dede freqüênciafreqüência acústicaacústica paraparaporpor umauma ondaonda mecânicamecânica dede freqüênciafreqüência acústicaacústica paraparapercorrerpercorrer umauma dadadada distânciadistância..

AA ondaonda percorrepercorre umum caminhocaminho atravésatravés dodo fluidofluido ee dasdaslitologiaslitologias adjacentesadjacentes aoao furofuro dede sondagemsondagem aa umaumalitologiaslitologias adjacentesadjacentes aoao furofuro dede sondagem,sondagem, aa umaumavelocidadevelocidade queque estáestá relacionadarelacionada comcom oo tipotipo dede rochasrochas eeestruturasestruturas geológicasgeológicas..

AsAs sondassondas dede perfilagemperfilagem sônicasônica empregamempregam emem geralgeralAsAs sondassondas dede perfilagemperfilagem sônicasônica empregamempregam emem geralgeraltransdutorestransdutores piezoelétricospiezoelétricos dede cerâmicacerâmica quequeconvertemconvertem energiaenergia elétricaelétrica emem mecânicamecânica.. OsOstransdutorestransdutores sãosão pulsadospulsados dede 22 aa 1010 ouou maismais vezesvezes porportransdutorestransdutores sãosão pulsadospulsados dede 22 aa 1010 ouou maismais vezesvezes porporsegundo,segundo, ee aa energiaenergia acústicaacústica emitidaemitida temtem freqüênciafreqüêncianana faixafaixa dede 2020 aa 3535 kHzkHz.. AsAs sondassondas sãosão construídasconstruídascomcom materiaismateriais dede baixabaixa velocidadevelocidade dede propagaçãopropagação dedecomcom materiaismateriais dede baixabaixa velocidadevelocidade dede propagação,propagação, dedemodomodo queque oo caminhocaminho dede menormenor tempotempo dede trânsitotrânsito dasdasondasondas mecânicasmecânicas éé atravésatravés dodo fluidofluido ee dasdas rochasrochasadjacentes,adjacentes, asas quaisquais apresentamapresentam velocidadevelocidade maiormaior quequeadjacentes,adjacentes, asas quaisquais apresentamapresentam velocidadevelocidade maiormaior quequeaa dodo fluidofluido..


AsAs sondassondas ((probesprobes)) sãosão centralizadascentralizadas nono furofurodede modomodo queque oo caminhocaminho percorridopercorrido pelaspelasdede modomodo queque oo caminhocaminho percorridopercorrido pelaspelasondasondas dede ee parapara aa rocharocha sejaseja consistenteconsistente..

ParteParte dada energiaenergia geradagerada nono transmissortransmissor(TX(TX11)) éé refratadarefratada ee retornaretorna aosaos receptoresreceptores(RX(RX11 ee RXRX22),), queque aa convertemconvertem emem sinalsinal(( ),), qqelétricoelétrico.. EstaEsta parcelaparcela refratadarefratada éé aa basebase paraparaaa interpretaçãointerpretação dodo tipotipo maismais simplessimples dede perfilperfilsônicosônico.. TodaToda aa formaforma dede ondaonda registradaregistrada nosnossônicosônico.. TodaToda aa formaforma dede ondaonda registradaregistrada nosnosreceptoresreceptores podepode serser gravadagravada ee enviadaenviada parapara aasuperfíciesuperfície,, dandodando margemmargem àà interpretaçõesinterpretaçõescomplexascomplexas AA ferramentaferramenta emem sisi éé bastantebastantecomplexascomplexas.. AA ferramenta,ferramenta, emem si,si, éé bastantebastantesimplessimples.. AA figurafigura aoao ladolado mostramostra umauma sondasondassôônicanica dede configuraçãoconfiguração típicatípica..


UmUm impulsoimpulso transmitidotransmitido emem TXTX11 sese propagapropaga nasnaslitologiaslitologias adjacentesadjacentes aoao furofuro dede sondagemsondagem atéatégg jj ggativarativar osos doisdois receptoresreceptores (RX(RX11 ee RXRX22))localizadoslocalizados nana sonda,sonda, aa distânciasdistâncias fixasfixas ee prépré--determinadasdeterminadas..

AA maioriamaioria dasdas sondassondas sônicassônicas temtem umum parpar dedereceptoresreceptores separadosseparados pelapela distânciadistância dede umum pépé..receptoresreceptores separadosseparados pelapela distânciadistância dede umum pépé..NoNo presentepresente caso,caso, registraregistra--sese oo tempotempo DtDt gastogastopelapela ondaonda nono percursopercurso entreentre osos receptoresreceptores.. EmEmoutrasoutras palavras,palavras, medemede--sese umauma diferençadiferença dedeoutrasoutras palavras,palavras, medemede sese umauma diferençadiferença dedetempotempo dede propagaçãopropagação (tempo(tempo dede trânsito),trânsito),expressaexpressa emem micromicro--segundossegundos porpor pépé ((µsµs//ft)ft) dedeformaçãoformação..çç

OO tempotempo dede trânsitotrânsito éé oo recíprocorecíproco dada velocidadevelocidade dedeonda,onda, expressaexpressa emem péspés porpor segundosegundo ouou ememmetrosmetros porpor segundosegundo (m/s)(m/s)..metrosmetros porpor segundosegundo (m/s)(m/s)..


AA energiaenergia transmitidatransmitida aoao fluidofluido ee rochasrochas adjacentesadjacentes éédivididadividida emem váriosvários componentescomponentes;; asas maismais importantesimportantesaquiaqui sãosão asas ondasondas compressionaiscompressionais (P)(P) ee dede cisalhamentocisalhamento(S)(S)..

OO perfilperfil sônicosônico padrãopadrão baseiabaseia--sese nana chegadachegada dede ondaondapp pp ggcompressionalcompressional PP..

AsAs ondasondas PP sese propagampropagam maismais rapidamenterapidamente queque asas dedeAsAs ondasondas PP sese propagampropagam maismais rapidamenterapidamente queque asas dedecisalhamentocisalhamento (S)(S).. OsOs últimosúltimos registros,registros, observadosobservados nanafigurafigura dodo próximopróximo slide,slide, correspondemcorrespondem àsàs ondasondas diretasdiretasvindasvindas pelapela lamalama.. OO registroregistro totaltotal éé denominadodenominado dededasdas pe ape a a aa a.. OO eg st oeg st o totatota éé de o adode o ado dedetremtrem dede ondaonda.. OO tremtrem dede ondaonda contémcontém todostodos ososregistrosregistros possíveispossíveis..

AsAs ondasondas StoneleyStoneley sãosão ondasondas queque sese propagampropagam nanainterfaceinterface lamalama--poço,poço, ouou seja,seja, aoao longolongo dada paredeparedeii ddinternainterna dodo poçopoço..

PERFILPERFIL SÔNICOSÔNICOPERFILPERFIL SÔNICOSÔNICO

OndasOndas PP ee SS nosnos receptoresreceptores RXRX11 ee RXRX22,, alémalém dede ondasondasnono fluidofluido sãosão mostradasmostradas nana figurafigura aa seguirseguirnono fluidofluido sãosão mostradasmostradas nana figurafigura aa seguirseguir..

ÔÔPERFILPERFIL SÔNICOSÔNICO

ExemploExemplo dede perfilperfilExemploExemplo dede perfilperfilsônicosônico mostrandomostrandotempostempos dedetrânsitotrânsito ee formaformadede ondaonda..

ééUmUm registroregistro dede ondaonda éé caracterizadocaracterizado porpor quatroquatroparâmetrosparâmetros principaisprincipais::

--TempoTempo dede chegada,chegada, pelopelo qualqual sese podepode determinardeterminar aavelocidadevelocidade dede propagaçãopropagação dodo mesmomesmo;;

li dli d d é id é i--Amplitude,Amplitude, queque apresentaapresenta umum decréscimodecréscimoexponencialexponencial àà medidamedida queque sese afastaafasta dodo transmissortransmissor;;

--Atenuação,Atenuação, queque éé aa medidamedida dodo decréscimodecréscimo dadaç ,ç , qqamplitudeamplitude comcom aa distânciadistância dodo transmissortransmissor;;

--Freqüência,Freqüência, queque indicaindica oo númeronúmero dede oscilaçõesoscilações porporunidadeunidade dede tempotempounidadeunidade dede tempotempo..

OO PERFILPERFIL SÔNICOSÔNICO COMOCOMO DETERMINANTEDETERMINANTE DADAOO PERFILPERFIL SÔNICOSÔNICO COMOCOMO DETERMINANTEDETERMINANTE DADAPOROSIDADEPOROSIDADE

ParaPara rochasrochas comcom espaçoespaço porosoporoso intergranularintergranularuniformementeuniformemente distribuído,distribuído, háhá umauma equaçãoequação baseadabaseada nonopressupostopressuposto dede queque oo caminhocaminho dede umauma ondaonda acústicaacústicapressupostopressuposto dede queque oo caminhocaminho dede umauma ondaonda acústicaacústicaatravésatravés dede rocharocha saturadasaturada consisteconsiste dede duasduas velocidadesvelocidadesemem sériesérie:: aa velocidadevelocidade dodo fluidofluido VfVf ee velocidadevelocidade dadamatrizmatriz VmVm OO percursopercurso nono fluidofluido estáestá associadoassociado ààmatrizmatriz VmVm.. OO percursopercurso nono fluidofluido estáestá associadoassociado ààporosidadeporosidade φφ ee oo percursopercurso nana matrizmatriz estáestá associadoassociado àà((11-- φφ)).. AA equaçãoequação temtem aa seguinteseguinte formaforma::

11//VLVL == ttLL == φφ//VfVf ++ ((11-- φφ)/)/VmVm ,,

ondeonde VLVL == velocidadevelocidade dada rocharocha,, determinadadeterminada pelopeloperfilperfil sônicosônico..

PERFILPERFIL SÔNICOSÔNICO ee POROSIDADEPOROSIDADEPERFILPERFIL SÔNICOSÔNICO ee POROSIDADEPOROSIDADE ......

NoNo cálculocálculo dede porosidadeporosidade,, aa equaçãoequação éé convertidaconvertidapp ,, q çq çparapara aa formaforma::

((tLtL tt )) // ((tftf tt ))φφ == ((tLtL –– tmtm)) // ((tftf –– tmtm)) ,,

tLtL == tempotempo dede trânsitotrânsito obtidoobtido pelopelo log,log,tLtL tempotempo dede trânsitotrânsito obtidoobtido pelopelo log,log,tmtm == tempotempo dede trânsitotrânsito nana matrizmatriz dada rocharocha,,tftf == tempotempo dede trânsitotrânsito nono fluidofluido..

ParaPara umauma estimativaestimativa acuradaacurada dede φφ,, medidasmedidas dedelaboratóriolaboratório sãosão necessáriasnecessárias parapara obterobter bonsbons valoresvalores dede tftflaboratóriolaboratório sãosão necessáriasnecessárias parapara obterobter bonsbons valoresvalores dede tftfee tmtm..

PERFILPERFIL SÔNICOSÔNICO ee POROSIDADEPOROSIDADE ......

AA velocidadevelocidade dede ondaonda emem meiosmeios porososporosos dependedepende dedeváriosvários fatoresfatores litológicoslitológicos:: tipotipo dede matrizmatriz,, densidade,densidade,gg pp ,, ,,tamanhotamanho,, distribuiçãodistribuição ee tipotipo dede grãosgrãos,, espaçoespaço porosoporoso,,graugrau dede cimentaçãocimentação,, propriedadespropriedades dosdos fluidosfluidos.. ApesarApesar dadaequaçãoequação anterioranterior nãonão contabilizarcontabilizar váriosvários destesdestes fatoresfatores,,equaçãoequação anterioranterior nãonão contabilizarcontabilizar váriosvários destesdestes fatoresfatores,,aindaainda assimassim consegueconsegue produzirproduzir bonsbons valoresvalores dedeporosidadeporosidade nana maioriamaioria dasdas condiçõescondições (fig(fig.. abaixoabaixo))..

PROBLEMASPROBLEMAS OPERACIONAISOPERACIONAIS EE IMPRECISÕESIMPRECISÕES DASDASLEITURASLEITURAS DEDE DtDt

AsAs leiturasleituras dede tempotempo dede trânsitotrânsito podempodem apresentarapresentarAsAs leiturasleituras dede tempotempo dede trânsitotrânsito podempodem apresentarapresentarproblemas,problemas, principalmenteprincipalmente devidodevido aoao desmoronamentodesmoronamento dedefurosfuros e/oue/ou inclinaçõesinclinações dada ferramentaferramenta..

OutroOutro problemaproblema queque prejudicaprejudica bastantebastante aa qualidadequalidadedasdas leiturasleituras destedeste perfilperfil éé oo aparecimentoaparecimento dede saltosalto dededasdas leiturasleituras destedeste perfilperfil éé oo aparecimentoaparecimento dede saltosalto dedeciclociclo.. EleEle sese caracterizacaracteriza pelopelo nãonão acionamentoacionamento dede umum dosdosdetectoresdetectores porpor falhafalha humanahumana (má(má escolhaescolha dodo ganhoganho ouou dadajanelajanela dede tempotempo parapara realizaçãorealização dada leitura)leitura) fraturasfraturasjanelajanela dede tempotempo parapara realizaçãorealização dada leitura),leitura), fraturasfraturashorizontaishorizontais (as(as ondasondas passampassam forçosamenteforçosamente aa percorrerpercorrerumum meiomeio menosmenos velozveloz ee nãonão chegamchegam aa impressionarimpressionar ososd )d ) dd áá id did d ii lldetectores),detectores), presençapresença dede gásgás ouou porosidadesporosidades muitomuito altasaltasdasdas rochasrochas..

RAIORAIO DEDE INVESTIGAÇÃOINVESTIGAÇÃO RESOLUÇÃORESOLUÇÃO VERTICALVERTICALRAIORAIO DEDE INVESTIGAÇÃOINVESTIGAÇÃO ee RESOLUÇÃORESOLUÇÃO VERTICALVERTICAL

OO raioraio dede investigaçãoinvestigação dosdos perfisperfis sônicossônicos éé dedeOO raioraio dede investigaçãoinvestigação dosdos perfisperfis sônicossônicos éé dedeaproximadamenteaproximadamente trêstrês vezesvezes oo comprimentocomprimento dede ondaonda (o(ocomprcompr.. dede ondaonda éé igualigual àà velocidadevelocidade divididadividida pelapelafreqüência)freqüência)freqüência)freqüência)..

EmEm freqüênciasfreqüências dede 2020kHz,kHz, oo raioraio teóricoteórico dedeinvestigaçãoinvestigação éé dede 00,,2323mm parapara rochasrochas inconsolidadasinconsolidadas comcomvelocidadevelocidade 15001500m/sm/s.. FreqüênciasFreqüências dede ondaonda menoresmenoresaumentarãoaumentarão oo volumevolume dede investigação,investigação, masmas diminuirãodiminuirão aaresoluçãoresolução parapara detalhesdetalhes comocomo aa ocorrênciaocorrência dede fraturasfraturas..çç pp

AA resoluçãoresolução verticalvertical dasdas sondassondas sônicassônicas éé boaboa quandoquandot tt t dd dd dd ttosos estratosestratos possuempossuem espessuraespessura dada ordemordem dodo espaçamentoespaçamento

entreentre osos receptoresreceptores ((11 ftft éé oo espaçamentoespaçamento comum)comum)..

RESUMORESUMO DODO PERFILPERFIL SÔNICOSÔNICORESUMORESUMO DODO PERFILPERFIL SÔNICOSÔNICO

PARÂMETROPARÂMETRO MEDIDOMEDIDOAA diferençadiferença dede tempotempo dede trânsitotrânsito dede umauma ondaonda acústicaacústica

compressionalcompressional geradagerada emem umum transmissor,transmissor, entreentre doisdoisreceptoresreceptores localizadoslocalizados aa umauma distânciadistância fixafixa..receptoresreceptores localizadoslocalizados aa umauma distânciadistância fixafixa..

UnidadeUnidade:: micromicro--segundosegundo porpor pépé..

UTILIZAÇÃOUTILIZAÇÃOCálculoCálculo dada porosidadeporosidade dede rochasrochasCorrelaçãoCorrelação estratigráficaestratigráficaCorrelaçãoCorrelação estratigráficaestratigráficaInvestigaçãoInvestigação dada qualidadequalidade dada cimentaçãocimentação dodo furofuroEstimativasEstimativas dede constantesconstantes elásticaselásticas ((geomecânicageomecânica))((gg ))EscolhaEscolha dede brocasbrocas dede perfuraçãoperfuraçãoAuxílioAuxílio àà sísmicasísmica (cálculo(cálculo dasdas velocidadesvelocidades intervalares)intervalares)DetecçãoDetecção dede fraturasfraturas ee perdaperda dede circulaçãocirculação

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1010..PERFILPERFIL DEDE CALIPERCALIPER

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PerfilPerfil dede CaliperCaliper

OO perfilperfil denominadodenominado CaliperCaliper fornecefornece umumOO perfilperfil denominadodenominado CaliperCaliper fornecefornece umumregistroregistro contínuocontínuo dodo diâmetrodiâmetro internointerno dodofurofuro dede sondagemsondagem..

MudançasMudanças dodo diâmetrodiâmetro dodo furofuro podempodemMudançasMudanças dodo diâmetrodiâmetro dodo furofuro podempodemestarestar relacionadasrelacionadas comcom litologialitologia ee comcom aatécnicatécnica dede perfuraçãoperfuração.. EsteEste éé umum perfilperfilessencialessencial nana interpretaçãointerpretação dede outrosoutros logslogs,,essencialessencial nana interpretaçãointerpretação dede outrosoutros logslogs,,poispois muitosmuitos delesdeles sãosão afetadosafetados porpormudançasmudanças nono diâmetrodiâmetro dodo furofuro.. ForneceFornecetambémtambém informacoesinformacoes sobresobre construçãoconstrução dodoççpoçopoço,, litologialitologia ee porosidadeporosidade secundáriasecundária,,comocomo fraturasfraturas ee aberturasaberturas porpor dissoluçãodissolução..

HáHá váriosvários tipostipos diferentesdiferentes dede calipercaliper.. OOHáHá váriosvários tipostipos diferentesdiferentes dede calipercaliper.. OOmaismais comumcomum temtem trêstrês braçosbraços,, posicionadosposicionadosemem ânguloângulo dede 120120oo ((olhandoolhando--sese nana direçãodireçãododo eixoeixo dada sondasonda))..))

CaliperCaliper(cont(cont......))

CaliperCaliper dede umum braçobraço éé usadousado comumentecomumente parapara apresentarapresentaroo registroregistro dodo diâmetrodiâmetro dodo furofuro conjuntamenteconjuntamente comcom outraoutramedidamedida geofísicageofísica equipandoequipando umauma mesmamesma sondasonda OO braçobraçomedidamedida geofísica,geofísica, equipandoequipando umauma mesmamesma sondasonda.. OO braçobraçoúnicoúnico podepode serser usadousado tambémtambém parapara descentralizardescentralizar aa sonda,sonda,comocomo nono casocaso dasdas sondassondas dede densidadedensidade queque operamoperam juntojunto ààparedeparede dodo furofuro ((sidewallsidewall),), porémporém esteeste tipotipo dede calipercaliper nãonão ééparedeparede dodo furofuro ((sidewallsidewall),), porémporém esteeste tipotipo dede calipercaliper nãonão ééemem geralgeral dede altaalta resoluçãoresolução..

AA diferençadiferença dede resoluçãoresolução entreentre váriosvários sistemassistemas dede calipercaliperpodepode serser vistavista nana figurafigura dodo próximopróximo slideslide.. OO loglog dede maiormaiorpodepode serser vistavista nana figurafigura dodo próximopróximo slideslide.. OO loglog dede maiormaiorresoluçãoresolução foifoi feitofeito comcom oo calipercaliper dede quatroquatro braçosbraçosindependentesindependentes.. OO calipercaliper dede trêstrês braçosbraços éé típicotípico dodo usouso ememengenhariaengenharia ee aplicaçõesaplicações ambientais,ambientais, ee oo calipercaliper dede umumengenhariaengenharia ee aplicaçõesaplicações ambientais,ambientais, ee oo calipercaliper dede umumbraçobraço (registro(registro dada direita)direita) foifoi colhidocolhido durantedurante oo execuçãoexecuçãodede umum perfilperfil gamagama--gamagama..

PerfilPerfil dede CaliperCaliper

RespostaResposta comparativacomparativa ememRespostaResposta comparativacomparativa ememrocharocha carbonáticacarbonática comcom vaziosvaziosdede dissoluçãodissolução parapara oo calipercaliperdede 44 braçosbraços independentesindependentes,,çç pp ,,trêstrês braçosbraços (resposta(resposta média)média) eeumum braçobraço apenasapenas..

CaliperCaliper (cont(cont......))

InterpretaçãoInterpretação::

OO ii dd lili éé i li l i ãi ã ddOO registroregistro dede calipercaliper éé essencialessencial parapara aa interpretaçãointerpretação dedeváriosvários perfisperfis.. AA parteparte maismais rasarasa dosdos furosfuros emem geralgeral possuipossuidiâmetrodiâmetro maior,maior, porpor terter sidosido expostaexposta aa maismais atividadesatividades ee

ll i tê ii tê i ii b ib i dd t i it i i ititpelapela resistênciaresistência maismais baixabaixa dosdos materiais,materiais, muitasmuitas vezesvezesbastantebastante intemperizadosintemperizados,, exigindoexigindo inclusiveinclusive revestimentorevestimentometálicometálico inicialinicial..

C liC li itit bb f t tf t t dd ddCaliperCaliper permitepermite observarobservar fraturamentosfraturamentos nana paredeparede dodofuro,furo, feiçõesfeições vesiculares,vesiculares, comprovarcomprovar posiçãoposição dederevestimentos,revestimentos, calcularcalcular comcom precisãoprecisão oo diâmetrodiâmetro dodo furofuro(útil(útil q andoq ando precisaprecisa sese estimarestimar ol meol me dede materialmaterial aa sarsar(útil(útil quandoquando precisaprecisa--sese estimarestimar volumevolume dede materialmaterial aa usarusarnana cimentação),cimentação), entreentre outrosoutros usosusos..

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1111..PERFILPERFIL DEDE SUSCEPTIBILIDADESUSCEPTIBILIDADE MAGNÉTICAMAGNÉTICA

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Perfil de susceptibilidade magnéticaPerfil de susceptibilidade magnética

-- rochasrochas comcom conteúdoconteúdosignificativosignificativo dede magnetitamagnetita (Fe(Fe33OO44))gg gg (( 33 44))apresentamapresentam altosaltos valoresvalores dedesusceptibilidadesusceptibilidade..

-- emem geral,geral, rochasrochas ígneasígneas eemetamórficasmetamórficas apresentamapresentam maiormaiorsusceptibilidadesusceptibilidade queque rochasrochassusceptibilidadesusceptibilidade queque rochasrochassedimentaressedimentares..

Perfil de susceptibilidade magnéticaPerfil de susceptibilidade magnética

AplicaçõesAplicações práticaspráticas

-- definiçãodefinição dede interfacesinterfaces entreentre litotiposlitotipos

-- estimarestimar viabilidadeviabilidade dede separaçãoseparação magnéticamagnética nanaestimarestimar viabilidadeviabilidade dede separaçãoseparação magnéticamagnética nanaetapaetapa dede beneficiamentobeneficiamento dede minériominério

-- estimativaestimativa dede %%FeFe emem minériominério (em(em algumasalgumas-- estimativaestimativa dede %%FeFe emem minériominério (em(em algumasalgumasjazidasjazidas existeexiste forteforte correlaçãocorrelação entreentre susceptibilidadesusceptibilidade ee%%Fe)Fe)

-- fornecerfornecer dadosdados parapara melhorarmelhorar modelamentomodelamentogeofísicogeofísico dede corposcorpos dede minériominério comcom dadosdados dedell é ié ilevantamentoslevantamentos aeromagnéticosaeromagnéticos..

Susceptibilidade magnética:Susceptibilidade magnética:•• Exemplo de aplicação prática (*)Exemplo de aplicação prática (*)

-- Em 1998, a empresa Em 1998, a empresa Iron Ore Company of Iron Ore Company of CanadáCanadá executou estudos no Labrador para avaliar executou estudos no Labrador para avaliar medidas de teores in situ, para serem utilizados em medidas de teores in situ, para serem utilizados em controle de qualidade e planejamento de mina;controle de qualidade e planejamento de mina;

-- os estudos indicaram excelente correlação entre os estudos indicaram excelente correlação entre ççsusceptibilidade e conteúdo de magnetita e entre susceptibilidade e conteúdo de magnetita e entre densidade e %Fe, indicando que medidas in situ densidade e %Fe, indicando que medidas in situ poderiam ser usadas na classificação dos tipos de poderiam ser usadas na classificação dos tipos de poderiam ser usadas na classificação dos tipos de poderiam ser usadas na classificação dos tipos de minério e no teor.minério e no teor.

(*) (*) Improving grade control through Borehole Geophysics:Case study from Iron Improving grade control through Borehole Geophysics:Case study from Iron Ore Company of Canada. Ore Company of Canada. Robert L. Gordon, Robert L. Gordon, Quantec Geoscience Ltd. Quantec Geoscience Ltd. and Tim and Tim Leriche Leriche I.O.C. Canada I.O.C. Canada and Susanne MacMahonand Susanne MacMahon, Quantec Logging Services Inc., Quantec Logging Services Inc.

Susceptibilidade magnética:Susceptibilidade magnética:•• Teor de Teor de magnetitamagnetita, , susceptibilidadesusceptibilidade e e teor de Feteor de Fe

Susceptibilidade magnética:Susceptibilidade magnética:• Correlação entre magnetita e susceptibilidade

Equipamento (sonda de tibilid d éti ) susceptibilidade magnética)

Susceptibilidade magnética:Susceptibilidade magnética:

-- a relação entre susceptibilidade e %Fe foi a relação entre susceptibilidade e %Fe foi aproveitada fazendoaproveitada fazendo--se sondagem destrutiva em se sondagem destrutiva em malha mais densa com posterior perfilagem malha mais densa com posterior perfilagem malha mais densa, com posterior perfilagem malha mais densa, com posterior perfilagem geofísica;geofísica;

t di t bti t di t bti lh lh -- com este procedimento, obtiveramcom este procedimento, obtiveram--se melhores se melhores modelos geológicos, o que permitiu a redução de modelos geológicos, o que permitiu a redução de custos globais de extração de minério. custos globais de extração de minério.

Susceptibilidade magnética:Susceptibilidade magnética:•• Exemplo de aplicação prática, onde os Exemplo de aplicação prática, onde os perfis geofísicos perfis geofísicos

identificam as litologias de acordo com a susceptibilidade identificam as litologias de acordo com a susceptibilidade magnéticamagnéticagg

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1212..ExemplosExemplos dede AplicaçõesAplicações

____________________________________________________________________________________

1212 11 PerfilagemPerfilagem emem jazidasjazidas metalíferasmetalíferas1212..11.. PerfilagemPerfilagem emem jazidasjazidas metalíferasmetalíferas ......

--esteeste conjuntoconjunto dede aplicaçõesaplicações descrevedescreve aa experiênciaexperiência dodo grupogrupoOutokumpuOutokumpu** comcom perfilagemperfilagem geofísicageofísica,, queque éé usadausada nana detecçãodetecção rápidarápidadede limiteslimites parapara corposcorpos dede minériominério,, reduzindoreduzindo diluiçãodiluição ee perdaperda dedeminériominério..

--diluiçãodiluição dede minériominério ocorreocorre quandoquando existeexiste misturamistura indesejávelindesejável dede estérilestérildiluiçãodiluição dede minériominério ocorreocorre quandoquando existeexiste misturamistura indesejávelindesejável dede estérilestérilcomcom minériominério..

perdaperda dede minériominério ocorreocorre quandoquando aa extensãoextensão dodo corpocorpo nãonão estáestá bembem--perdaperda dede minériominério ocorreocorre quandoquando aa extensãoextensão dodo corpocorpo nãonão estáestá bembemestabelecidaestabelecida..

**Hattula,Hattula, AA..,, andand Rekola,Rekola, TT.. ““TheThe PowerPower andand RoleRole ofof GeophysicsGeophysics AppliedApplied toto RegionalRegional andand SiteSite--SpecificSpecific MineralMineral ExplorationExploration andand MineMine GradeGrade ControlControl inin OutokumpuOutokumpu BaseBase MetalsMetals Oy”Oy”..ProceedingsProceedings ofof ExplorationExploration 9797:: FourthFourth DecennialDecennial InternationalInternational ConferenceConference onon MineralMineral ExplorationExploration;;gg pp pp ;;editededited byby AA..GG.. GubinsGubins,, 19971997,, pp.. 617617––630630..

contcont ......

--quandoquando oo minériominério apresentaapresenta diferentesdiferentes característicascaracterísticas físicasfísicas emem relaçãorelação--quandoquando oo minériominério apresentaapresenta diferentesdiferentes característicascaracterísticas físicasfísicas emem relaçãorelaçãoaoao estéril,estéril, osos limiteslimites dada mineralizaçãomineralização podempodem serser determinadosdeterminados (nas(nassituaçõessituações maismais favoráveis,favoráveis, osos teoresteores podempodem serser estimados,estimados, usandousandoprocedimentosprocedimentos empíricosempíricos dede calibração)calibração)procedimentosprocedimentos empíricosempíricos dede calibração)calibração)..

--conformeconforme oo tipotipo dede minério,minério, podepode--sese terter::determinaçãodeterminação dede limiteslimites litológicoslitológicosdefiniçãodefinição dede zonaszonas dede minériominérioestimativaestimativa dede densidadesdensidades litológicaslitológicasggestimativasestimativas dede teoresteores

umum dosdos objetivosobjetivos aquiaqui éé permitirpermitir oo usouso dede perfuraçãoperfuração percussivapercussiva ouou--umum dosdos objetivosobjetivos aquiaqui éé permitirpermitir oo usouso dede perfuraçãoperfuração percussivapercussiva ououperfuraçãoperfuração dede produçãoprodução (blastholes),(blastholes), reduzindoreduzindo oo usouso dede sondagemsondagemrotativarotativa comcom extraçãoextração dede testemunhostestemunhos..

contcont ......

--OO grupogrupo OutokumpuOutokumpu usausa perfilagemperfilagem comocomo rotinarotina emem váriasvárias minas,minas,desdedesde aa décadadécada dede 19801980 (ver(ver tabelatabela dodo próximopróximo slide)slide)..

--sãosão aplicaçõesaplicações envolvendoenvolvendo jazidasjazidas metalíferasmetalíferas (sulfetos(sulfetos:: Zn,Zn, Cu,Cu, Pb,Pb, Ag,Ag,NiNi ee óxidosóxidos Fe,Fe, Cr)Cr).. ComoComo estéril,estéril, diversosdiversos tipostipos litológicoslitológicos (xistos,(xistos,gneisses,gneisses, granitos,granitos, etcetc..))..

--sondassondas utilizadasutilizadas:: condutividade,condutividade, gamagama natural,natural, densidade,densidade,sondassondas utilizadasutilizadas:: condutividade,condutividade, gamagama natural,natural, densidade,densidade,susceptibilidadesusceptibilidade magnéticamagnética..

emem todostodos osos exemplosexemplos perfilagemperfilagem éé usadausada emem perfuraçõesperfurações percussivaspercussivas--emem todostodos osos exemplos,exemplos, perfilagemperfilagem éé usadausada emem perfuraçõesperfurações percussivaspercussivas(basicamente,(basicamente, furosfuros dede desmontedesmonte dede rocha)rocha)..

AplicaçõesAplicações dede perfilagemperfilagem dodo grupogrupo OutokumpuOutokumpu ......

contcont ......contcont ......

ModoModo dede aplicaçãoaplicação emem minamina subterrâneasubterrânea::

equipamento de equipamento de perfilagem para uso em perfilagem para uso em furos de desmontefuros de desmonte

configuração do método configuração do método de lavrade lavra

Perfuração (blastholes)Perfuração (blastholes)d d t it dd d t it dde desmonte evitandode desmonte evitando--se a se a

detonação de estéril (em azul) detonação de estéril (em azul)

Ganhos em potencial com a Ganhos em potencial com a detecção de volume maiordetecção de volume maior

de minério do que o previstode minério do que o previstode minério do que o previstode minério do que o previstoinicialmente inicialmente

LimitesLimites dede minériominério sulfetadosulfetado(pirita)(pirita) emem PyhasalmiPyhasalmipodempodem serser bembemppdefinidosdefinidos usandousando gamagama--gamagama loglog.. ParcelasParcelascomcom pirrotitapirrotita podempodem serserdiscriminadasdiscriminadas comcombasebase nana maiormaiorcondutividadecondutividade dadapirrotitapirrotita..

DensidadeDensidade éé usadausada ememMullikkorameMullikkorame Mine,Mine, ondeonde aa,,altaalta densidadedensidade permitepermitecorrelacionarcorrelacionar comcom limiteslimiteseconômicoseconômicos..

AA condutividadecondutividade dede sulfetossulfetos dedeniquelniquel tambémtambém éé usadausada nananiquelniquel tambémtambém éé usadausada nanaEnonkoskiEnonkoski MineMine..

AA figurafigura aoao ladolado mostramostra teoresteoresti dti destimadosestimados porpor

amostragemamostragem (análise(análise dedetestemunhostestemunhos dedesondagemsondagem rotativa)rotativa) eeteoresteores estimadosestimados porporperfilagemperfilagem (obtidos(obtidos porporcorrelação)correlação) emem furosfuros dededesmontedesmonte..

LitologiaLitologia éé classificadaclassificada porpordensidadedensidade nana KemiKemi Mine,Mine,ondeonde oo teorteor dede CrCr22OO33 ééondeonde oo teorteor dede CrCr22OO33 ééestimadoestimado comcom basebase nosnosvaloresvalores dede densidadedensidade dodominériominério..

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12.2. Perfilagem de minério de ferro ...g

Embora várias empresas utilizem perfilagem como rotina, não existe lit t it i li õ /fuma literatura muito expressiva nas aplicações p/ferro.

Alguns artigos localizados: Butt (2001), Butt & Fullagar (2001), Gordon et al. (2000), Anderson et al. (2002).

O artigo de Butt (2001):g ( )

-trata de perfilagem Density em um depósito de Hamersley Iron –Austrália;Austrália;

-outros perfis são usados no local, mas não foram identificados no artigo;

- a perfilagem para densidade é rotineiramente executada em todos os furos de bancada de lavra (blastholes) e sondagem;

-a maioria dos furos em Hamersley Iron é executado coma maioria dos furos em Hamersley Iron é executado com perfuratriz percussiva;

geólogos consultam os perfis de densidade juntamente com-geólogos consultam os perfis de densidade, juntamente com outros perfis geofísicos para refinar a interpretação dos contatos geológicos;

- o dado de densidade proveniente dos perfis geofísicos é utilizado nos cálculos de tonelagem, já que as estimativas de recursos eram realizadas, por exemplo, com base em dados históricos de densidade e medidas em testemunhos. Porém, estes métodos não geravam medidas consistentes de densidade in situ.g

-- uum dos problemas enfrentados: relutância das empresas contratadas em corrigir os efeitos da rugosidade das paredes do g g pfuro, já que os dados gerados quando o detector encontra-se longe da parede do mesmo causam uma sub-estimativa do valor de densidade Assim os dados recebidos passam por um controle dedensidade. Assim, os dados recebidos passam por um controle de qualidade visual onde zonas de extrema rugosidade são identificadas e retiradas dos cálculos de densidade.

- para a avaliação de recursos e reservas, tabelas de densidade média foram criadas para as diferentes litologias dos diferentes d ó it d H l t l d d id d diddepósitos de Hamersley e estes valores de densidade medidos por perfilagem foram comparados com dados históricos dos modelos de recursos e reservas (figura a seguir).

-- em um dos depósitos, os modelos antigos foram recalculados e os resultados mostram um aumento de 20 Mt de minério.

O ti d BUTT & FULLAGAR (2001)O artigo de BUTT & FULLAGAR (2001):

- Perfilagem no depósito de Yandicoogina Channel Iron Deposit (CID) Éna Austrália. É um depósito de estrutura simples, caracterizado por um

placer de pisolitos de goethita-hematita, com grande extensão lateral e cerca de 75m de espessura. p

-o depósito é avaliado por descrição geológica, amostragem de furos de sondagem e perfilagem geofísica, onde uma grande g p g g , gquantidade de informações geológicas, geoquímicas e geofísicas são acumuladas rapidamente (a interpretação dos dados é lenta, subjetiva e não explora todos os dados disponíveis);subjetiva e não explora todos os dados disponíveis);

- o software LogTrans (Fullagar et al., 1998) foi utilizado para aumentar a velocidade a objetividade a consistência a exploraçãoaumentar a velocidade, a objetividade, a consistência, a exploração total da informação e a flexibilidade na avaliação. Este software utiliza a interpretação automatizada baseada na análise

lti i dmultivariada.

-- conforme a classificação geológica do depósito de CID, o mesmo inicia com material bastante intemperizado até aproximadamente p p10m de profundidade (estéril). A zona mineralizada é dividida em uma zona mais hematítica no topo (aproximadamente 20m de espessura) e uma zona mais goetítica na base (aproximadamenteespessura) e uma zona mais goetítica na base (aproximadamente 25m de espessura).

Seção geológica típica do depósito Yandicoogina.

Classificação e química dos materiais do depósito Yandicoogina.

-furos de sondagem são realizados em malha de 50m x 50m para a definição do recurso medido, sendo todos os furos perfilados ç , protineiramente com gama natural, susceptibilidade magnética, caliper e densidade;

- o quociente entre densidade e gama natural é utilizado para facilitar a discriminação das zonas de alto teor, pois nestes locais a densidade tende a aumentar e gama natural tende a diminuirdensidade tende a aumentar e gama natural tende a diminuir.

Comentários a respeito das aplicações em Fe ...Comentários a respeito das aplicações em Fe ...

-- Nestes relatos, a técnica de perfilagem mostrou-se bem sucedida, d d it d lh i d d l ló i d dpodendo ser aproveitada na melhoria do modelo geológico de corpos de

minério de ferro, na medida em que muitas vezes os contatos litológicos podem ser diferenciados por perfilagem. No entanto, não há garantia de que estes registros proporcionem diferenciação litológica em todas as jazidas Cadaestes registros proporcionem diferenciação litológica em todas as jazidas. Cada situação deve ser considerada individualmente.

Estes exemplos mostram a perfilagem como rotina de procedimento emEstes exemplos mostram a perfilagem como rotina de procedimento em blastholes (furos para desmonte de rocha), sendo o uso voltado ao planejamento de curto prazo.

Os registros geofísicos básicos usados nos exemplos acima são Gama Natural, Densidade e Susceptibilidade magnética, os quais podem ser executados em furos sem preenchimento com água, o que é adequado gconsiderando-se que as perfurações destinam-se, após a perfilagem, para colocação de explosivos (às vezes ANFO).

Se o preenchimento com água fosse sempre viável, outros perfis poderiam ser usados.

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12.3. Perfilagem de minério de ferro em áreas daVale (Alvos Dois Irmãos e Maquiné/MG) ...

- Foram utilizados os perfis de gama natural, densidade,eletroresistividade e sônico (a quantia de dados coletados comeletroresistividade e sônico (a quantia de dados coletados comeletroresistividade e sônico foi pequena, devido à impossibilidade depreenchimento completo de água dos furos de sondagem);

- O principal objetivo foi testar a perfilagem como ferramenta paraestimar a densidade “in-situ” nas formações ferríferas e estéril;

Motivos para usar a perfilagem geofísica no minério de ferro daVale, formado basicamente por hematita e itabirito, compacta oup pfriável:

- medir a densidade em minério friável e semi- compacto, pois asamostras ficam desagregadas nas caixas dos testemunhos (quandopreservam a forma não possuem resistência para serem manipuladaspreservam a forma, não possuem resistência para serem manipuladase ensaiar sua densidade).

em alguns trechos das sondagens o minério friável não tem- em alguns trechos das sondagens, o minério friável não temrecuperação e a perfilagem pode servir como alternativa pararecuperar algumas informações.

- quando a perfilagem mostra adequadamente os contatos litológicos, aperfilagem geofísica serve como informação adicional para controle dequalidade da descrição de testemunhos.

Sonda de DensidadeSonda de Densidade

- A sonda de densidade possui uma fonte de Cs-137 com 3 detectoresd ti N I(TI) [ B d R l ti D it (BRD) Hi h R l ti D itdo tipo NaI(TI) [ Bed Resolution Density (BRD), High Resolution Density(HRD) e Long Space Density (LSD) ] ; além de um detector isolado quemede GN dos materiais.

- A sonda é do tipo sidewall (a fonte e os detectores ficam em contatocom a parede interna do furo através de um braço mecânico de apoio,que funciona como caliper.)

Sonda de Densidade - SWDS

Metodologia

1) usar a ferramenta de densidade em furos de sondagem em) gdiferentes tipos de rochas e teores de minério;

2) Verificar a presença de contraste nos valores de gamma2) Verificar a presença de contraste nos valores de gammaretroespalhado (CPS) para os diferentes litotipos.

3) Escolher intervalos onde os registros são “constantes” anotando o3) Escolher intervalos onde os registros são constantes , anotando ovalor de CPS e requisitando medidas de densidade em laboratório nostestemunhos para a mesma profundidade.

4) Criar a função CPS versus Densidade de Laboratório. O ajusteexponencial foi escolhido pois representa melhor o retroespalhamento.

5) Verificar, em ambos os alvos, os erros na estimativa de densidade eproblemas como posição de amostras, rugosidade das paredes eoutros.

Função CPS x densidade (ρ) …

CPS = A exp -Bρ

Aquisição de Dados

- Os furos de sondagem possuem diâmetro de 76mm to 98mm.g p

- 32 furos perfilados, total de aproximadamente 3.000 metros.

- Uma equação geral foi usada para o detector HRD. 163 amostras em Dois Irmãos (28 fora por caliper) e 90 amostras em Maquiné (20 fora por caliper) para compor as funções de densidade para os alvosfora por caliper) para compor as funções de densidade para os alvos.

Quadrilátero FerríferoIron Formation (Dorr 1969)

LocalizaçãoIron Formation (Dorr, 1969)

Localização ... Detalhe das áreas de sondagem

Análise de Dados

CPS (HRD) versus Densidade Natural (Lab) para todos os dados de Dois Irmãos e Maquiné.( ) ( ) p q

Análise de Dados – Causas da baixa correlação

- Amostras coletadas para ensaios de laboratório são pequenas (15 a20 cm). Baixa recuperação em alguns trechos – dificulta o corretoposicionamento das amostras;posicionamento das amostras;

- Em vários perfis de baixa recuperação nota-se que o registro de- Em vários perfis de baixa recuperação, nota-se que o registro dedensidade no perfil geofísico não apresenta densidade semelhanteaos dados de laboratório naquela posição do perfil, mas sim com umpequeno deslocamento para cima ou para baixo;pequeno deslocamento para cima ou para baixo;

Análise de Dados - Posição

FDDI-0275 – Evidência na diferença de posição da amostras no perfil geofísico versus posição ilustrada na caixa de testemunho (à direita). Este tipo de diferença nas posições foi evidenciado várias vezes, em vários perfis e furos diferentes. , p

Análise de Dados – Contatos Geológicos

Evidências na diferença de posição nos contatos geológicos do furo FDDI-0220 que podem causar diferenças na posição de amostras e na estimativa de densidade.

Análise de Dados - Caliper

Caliper Log do furo FDDI-0209 – A elipse em vermelhoCaliper Log do furo FDDI-0209 – A elipse em vermelho evidencia o intervalo que irá produzir uma estimativa ruim na densidade.

Resultados após as Correções

CPS (HRD) versus Densidade Natural (Lab) para Dois Irmãos.C S ( ) ve sus e s dade Natu a ( ab) pa a o s ãos.


Scatterplot para Maquiné, calculada a partir da Função de Densidade de Dois Irmãos.Scatte p ot pa a aqu é, ca cu ada a pa t da u ção de e s dade de o s ãos.


CPS (HRD) versus Densidade Natural (Lab) para Maquiné.C S ( ) ve sus e s dade Natu a ( ab) pa a aqu é.


Scatterplot para Dois Irmãos, calculado a partir da Função de Densidade de Maquiné.Scatte p ot pa a o s ãos, ca cu ado a pa t da u ção de e s dade de aqu é.


Média de Densidade e número de amostras para as litologias em Dois Irmãos e MaquinéMédia de Densidade e número de amostras para as litologias em Dois Irmãos e Maquiné.


Média de Densidade para as litologias em Dois Irmãos e Maquiné.


Média de Densidade para as litologias em Dois Irmãos e Maquiné, utilizadas nos modelos ló i ti tigeológicos e estimativas.

Resultados após asCorreções

Exemplo do furo FDDI-250

Comparação entre densidade de lab. (linha azul) e densidade por ( u ) e de s d de poperfilagem geofísica (linha vermelha).

Resultados ...Resultados ...

-O perfil de gama natural mostrou grande variabilidade nos dados para-O perfil de gama natural mostrou grande variabilidade nos dados paraas mesmas litologias e entre litologias diferentes. Nota-se, muitas vezes,contraste de gama natural dentro da mesma litologia, o que não propiciadiferenciação litológicadiferenciação litológica.

C d D id d N l D id d M did ( fil )-Comparando Densidade Natural versus Densidade Medida (perfilagem)após a correção de profundidade, o erro máximo na estimativa é de15%.

-O comportamento do perfil caliper torna-se extremamente importante naavaliação dos dados para estimativa de densidade;ç p ;

- Em Dois Irmãos, o erro médio na estimativa é 0,5% (0,02 em valor)com R2=0,94 (R2 = coeficiente de determinação).( ç )

-Em Maquiné, o erro médio na estimativa é 0,81% (0,01 em valor) com R2=0,96.R 0,96.

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12.4. Perfilagem em carvão mineral ...

T t d li ã b t tTrata-se de uma aplicação bastante comum,desenvolvida desde meados do séc. XX, com usodifundido em muitas partes do mundodifundido em muitas partes do mundo.

Perfis geofísicos usados nestas aplicações (podemser aplicados todos simultaneamente ou apenas parte deles):

- GN + Densidade;- Resistividade;es s dade;- Sônico;- Neutron log.

Em termos de aplicação nacional, no RS a técnica está sendod f d d d i d ã à éusada em furos de sondagem de minas de carvão à céu

aberto (municípios a aprox. 90 km de Porto Alegre). Asprimeiras aplicações no RS ocorreram provavelmente nadé d d 70 l CPRMdécada de 70, pela CPRM.

• Exemplo de dados sendo coletados com equipamento de perfilagem em carvão:equipamento de perfilagem em carvão:

Perfil geofísico sendo comparado com descrição de testemunho de sondagem no RS

Gama nat. resistividade

Aplicação emã lt d btidcarvão e resultados obtidos

a idéia é:

a) auxiliar na identificação das camadas de carvão em a) auxiliar na identificação das camadas de carvão em relação aos outros estratos; carvões possuem massa específica inferior às outras litologias presentes (siltitos, folhelhos arenitos etc );folhelhos, arenitos, etc.);

b) após identificar as camadas de carvão, estimar a f ã d té i i l i t (t d i ) tid fração de matéria mineral inerte (teor de cinzas) contida no carvão a partir do registro de densidade. Nos carvões, as variáveis teor de cinzas e PC também estão fortemente relacionadas: em geral, carvões com maior conteúdo de cinzas (a sílica é a matéria inerte principal) apresentam menor poder calorífico. p

Resultados obtidos com o perfil de densidade:

Obtendo uma curva experimentalp

CPS = f(ρ) :

-os pontos extremos ρ =1 e ρ =3 são obtidos por calibração da sonda

(água e bloco de alumínio)

-os pontos internos da curva são btid áli d l b tó i obtidos por análise de laboratório

de testemunhos de sondagem

forma para a eq ação de relação -forma para a equação de relação entre CPS e densidade:

CPS = A e–BρCPS = A e Bρ

Resultados obtidos com o perfil de densidade:

Correlações entre a densidade dos carvões e Correlações entre a densidade dos carvões e teores de cinzas verificados em alguns testemunhos de sondagens …

NN 01 y = 52,171x - 48,544R2 = 0,9406

70

405060

za

102030Ci

nz

00 0,5 1 1,5 2 2,5

Densidade

A aplicação de perfilagem geofísica em jazidas de A aplicação de perfilagem geofísica em jazidas de carvão tem potencial para ...

• Proporcionar adensamento das informações obtidaspela sondagem com obtenção de testemunhos, com

id b i trapidez e baixo custo;

• Complementar as informações de sondagem quando ap ç g qrecuperação dos testemunhos não for satisfatória;

• Reduzir/substituir a análise laboratorial de certos• Reduzir/substituir a análise laboratorial de certosparâmetros de controle de lavra de carvão (p.ex. teorde cinzas, que poderia ser estimado pelo perfil dedensidade).densidade).

Perfilagem geofísica pode fornecer:

• a espessura das camadas de carvão,

• a densidade das camadas de carvão e

• dados de qualidade tais como teor de• dados de qualidade, tais como teor de

cinzas, material volátil e o poder calorífico.

Correlações verificadas no carvão:

Curva do modelo de calibração para densidade

do carvão

84445CPSln48976,0−=ρ

a-ga

ma)

84445

da g

ama

SD (s

ond

gem

LS

Con

ta

Determinada em laboratório

Correlação entre conteúdo de cinzas (%), determinado emlaboratório e valores de densidade (t/m³) estimados por( / ) pgeofísica (contagem LSD).

9707,0024,62

+=Czρ,

Perfil de gama natural e resistividade e coluna litológica

(descrição dos testemuihos)(descrição dos testemuihos)

Coluna litológica geral dog gdepósito Calombo

Usos para o perfil de GN:estimativa de cinzas para o depósito decarvão ...

-é uma alternativa para evitar o uso do perfil dep pdensidade (... e a fonte radioativa de Cs-137);

l d i d l-em alguns depósitos do RS, a correlação entreGN e cinzas% é boa. Porém, cada depósito temcomportamento específicocomportamento específico.

Correlação entre conteúdo de cinzas (%), determinado emlaboratório e valores de gama natural (API).g ( )

ERRO MÉDIO EM ERRO MÉDIO EM

RELAÇÃO AOS DADOS

5%REAIS ±5%

Resultados para depósito Calombo

Litologias como arenitos e para-conglomerados apresentamLitologias como arenitos e para conglomerados apresentamassinaturas geofísicas de gama natural e resistividadesimilares às do carvão. Nestes casos, a perfilagem dedensidade é necessária para diferenciação litológicadensidade é necessária para diferenciação litológica.

Resultados de correlação para dados de três depósitos de carvão distintosdepósitos de carvão distintos

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AplicaçãoAplicação dede perfilagemperfilagem emem CBMCBM( ã )( ã )(carvão)(carvão)

CBMCBM éé umauma técnicatécnica dede obtençãoobtenção dede gásgás metanometano aa partirpartirCBMCBM éé umauma técnicatécnica dede obtençãoobtenção dede gásgás metanometano aa partirpartirdede estratosestratos dede carvãocarvão mineral,mineral, comcom extraçãoextração porporpoços,poços, parapara futurafutura queimaqueima dodo gásgás nana produçãoprodução dedeenergiaenergia termoelétricatermoelétrica.. EstadosEstados Unidos,Unidos, Austrália,Austrália,energiaenergia termoelétricatermoelétrica.. EstadosEstados Unidos,Unidos, Austrália,Austrália,InglaterraInglaterra ee ChinaChina jájá fazemfazem usouso destadesta técnicatécnica..

A perfilagem geofísica pode ser usada em várias etapas do A perfilagem geofísica pode ser usada em várias etapas do empreendimento, tanto na identificação do carvão, quanto na empreendimento, tanto na identificação do carvão, quanto na obtenção dos elementos da obtenção dos elementos da Proximate Analysis e na definição Proximate Analysis e na definição de permeabilidade dos estratos, entre outros parâmetros.de permeabilidade dos estratos, entre outros parâmetros.

Proximate Analysis: Proximate Analysis: rotinarotina de de análiseanálise do do carvãocarvão parapara estimarestimar a a matériamatériamineral (mineral (tambémtambém chamadachamada de de cinzascinzas% = % = percentualpercentual de de resíduoresíduo apósapós a a queimaqueima dede umauma amostraamostra dede carvãocarvão)) conteúdoconteúdo dede umidadeumidade matériamatéria volátilvolátilqueimaqueima de de umauma amostraamostra de de carvãocarvão), ), conteúdoconteúdo de de umidadeumidade, , matériamatéria volátilvolátil, , e e carbonocarbono fixofixo..

AA identificaçãoidentificação dodo carvãocarvão devedeve serser garantidagarantida comcomosos seguintesseguintes perfisperfis::

-- DensidadeDensidade (<(< 22 g/cc)g/cc)-- GNGN (<(< 6060 API)API)-- PorosidadePorosidade neutronneutron (>(> 5050%%))

TempoTempo dede trânsitotrânsito sônicosônico (>(> 8080 μμ s/ft)s/ft)-- TempoTempo dede trânsitotrânsito sônicosônico (>(> 8080 μμ s/ft)s/ft)-- TempoTempo dede trânsitotrânsito shearshear (>(> 180180 μμ s/ft)s/ft)-- ResistividadeResistividade (>(> 5050 OhmOhm--m)m)

----------------------------------

1212..55.. PerfilagemPerfilagem parapara deteminaçãodeteminação dede elementoselementosquímicosquímicos (PGNAA)(PGNAA)químicosquímicos (PGNAA)(PGNAA) ......

SIROLOGSIROLOG PromptPrompt GammaGamma NeutronNeutron ActivationActivation AnalysisAnalysis éé umaumapp yytécnicatécnica nuclearnuclear espectrométricaespectrométrica desenvolvidadesenvolvida pelopelo CSIROCSIRO..

AplicaçõesAplicações dada PGNAAPGNAA emem exploraçãoexploração mineralmineral jájá descritasdescritasAplicaçõesAplicações dada PGNAAPGNAA emem exploraçãoexploração mineralmineral jájá descritasdescritas ......-- estimativaestimativa dede densidadedensidade inin situsitu;;-- determinaçãodeterminação dede Si,Si, Fe,Fe, coalcoal ash,ash, Fe,Fe, Mn,Mn, Cu,Cu, Ni,Ni, SS (Borsaru(Borsaru etet al,al,20042004;; CharbucinskiCharbucinski andand Nichols,Nichols, 20032003;; CharbucinskiCharbucinski etet alal 20042004a,a,BorsaruBorsaru etet al,al, 20062006))

TrataTrata--sese dede umauma técnicatécnica aindaainda emem teste,teste, comcom evoluçõesevoluções dedeequipamentosequipamentos aindaainda ocorrendoocorrendo..

Trofimczyk,Trofimczyk, KK..,, Saraswatibhatla,Saraswatibhatla, SS..,, Smith,Smith, CC.. SpectrometricSpectrometric NuclearNuclear LoggingLogging asas aa tolltoll forfor realreal--time,time, downholedownholeassayassay CaseCase StudiesStudies usingusing SIROLOGSIROLOG PGNAAPGNAA 1111thth SAGASAGA BiennialBiennial TechnicalTechnical MeetingMeeting andand ExhibitionExhibitionassayassay -- CaseCase StudiesStudies usingusing SIROLOGSIROLOG PGNAAPGNAA.. 1111thth SAGASAGA BiennialBiennial TechnicalTechnical MeetingMeeting andand Exhibition,Exhibition,Swaziland,Swaziland, 1616--1818 septemberseptember 20092009,, pgpg 161161--171171..

AA técnicatécnica podepode detectardetectar diretamentediretamente aa proporçãoproporção volumétricavolumétrica dedepp p p çp p çocorrênciaocorrência dede determinadosdeterminados elementoselementos nasnas rochasrochas ee foifoidemonstradademonstrada emem 44 minasminas dada AngloAnglo AmericanAmerican emem 20042004..

a)a) NamakwaNamakwa sandssands (South(South Africa)Africa) ...... aa técnicatécnica indicouindicou potencialpotencial paraparaestimarestimar aa geoquímicageoquímica dasdas rochas,rochas, inclusiveinclusive concentraçãoconcentração dede mineraisminerais

dd A iA i ili ifi dili ifi d l ifi dl ifi d t dt d i ii i ddpesadospesados.. AreiasAreias silicificadassilicificadas ee calcificadas,calcificadas, contendocontendo mineraisminerais pesadospesadosilmenita,ilmenita, rutilo,rutilo, zircãozircão ee leucoxenoleucoxeno..

b)b) SishenSishen IronIron OreOre MineMine (South(South Africa)Africa) ...... foifoi feitafeita umauma determinaçãodeterminaçãoquantitativaquantitativa dede concentraçãoconcentração dede Fe,Fe, oo queque estáestá dede acordoacordo comcom outrasoutrasaplicaçõesaplicações anterioresanteriores dada técnicatécnica emem minasminas dede ferroferro..p çp çResultadosResultados animadoresanimadores foramforam verificadosverificados comcom relaçãorelação àà estimativaestimativa dedefósforofósforo (contaminante)(contaminante)..DepositoDeposito dede hematitahematita dede altoalto teorteor queque ocorreocorre emem umauma formaçãoformaçãoDepositoDeposito dede hematitahematita dede altoalto teor,teor, queque ocorreocorre emem umauma formaçãoformaçãoferríferaferrífera bandeadabandeada..

c)c) SkorpionSkorpion MineMine (Namibia)(Namibia) boaboa estimativaestimativa dede ZnZn nono minériominério primárioprimário aac)c) SkorpionSkorpion MineMine (Namibia)(Namibia) ...... boaboa estimativaestimativa dede ZnZn nono minériominério primário,primário, aapartirpartir dede blastholesblastholes;; entretantoentretanto oo contaminantecontaminante CaCa nãonão podepode serseracuradamenteacuradamente estimado,estimado, comocomo conseqconseq.. dada baixabaixa concentraçãoconcentração destedesteelementoelemento CorpoCorpo dede minériominério dede óxidosóxidos dede zincozinco contendocontendo minériominérioelementoelemento.. CorpoCorpo dede minériominério dede óxidosóxidos dede zinco,zinco, contendocontendo minériominériocomocomo sauconita,sauconita, hemimorfitahemimorfita ee smithsonitasmithsonita..

d)d) MantosMantos BlancosBlancos (Chile)(Chile) ...... aa baixabaixa concentraçãoconcentração dede CuCu nãonão permitiupermitiuresultadosresultados maismais positivospositivos emem estudoestudo efetuadoefetuado emem depósitosdepósitos dede estérilestéril..DepósitosDepósitos dede cobrecobre nono Chile,Chile, próximospróximos àà AntofagastaAntofagasta..

DetalhesDetalhes dodo equipamentoequipamento::

-- SIROLOGSIROLOG PGNAAPGNAA usadousado nosnos testestestes empregaemprega umum cintilometrocintilometrodede 7575mmmm xx 6262mmmm (Bi(Bi44GeGe33OO1212 ouou BGO)BGO)..

-- diâmetrodiâmetro dada sondasonda dede 100100mmmm-- fontefonte dede neutronsneutrons CfCf--252252 dede atividadeatividade 120120 MBqMBq

PartesPartes dodo equipamentoequipamento::PartesPartes dodo equipamentoequipamento::

-- sondasonda dede perfilagemperfilagem ++ guinchoguincho ++ tripétripé ++ fontefonte radioativaradioativa ++laptoplaptop ++ bateriabateria 1212 VoltsVoltslaptoplaptop ++ bateriabateria 1212 VoltsVolts..

ResultadosResultadosResultadosResultados(correlações)(correlações) paraparaaa situaçãosituação (a)(a)::

contcont ......contcont ......situaçãosituação (a)(a)::

ResultadosResultados (correlações)(correlações) parapara aa situaçãosituação (b)(b)::

ResultadosResultados (correlações)(correlações) parapara aa situaçãosituação (c)(c)::

ResultadosResultados (correlações)(correlações) parapara aa situaçãosituação (d)(d)::ResultadosResultados (correlações)(correlações) parapara aa situaçãosituação (d)(d)::

AlgunsAlguns pontospontos negativosnegativos dada técnicatécnica ......

-- AA técnicatécnica requerrequer calibraçõescalibrações específicasespecíficas emem cadacada locallocal..

AA lib õlib õ ãã difí idifí i dd t b lt b l dd b dâ ib dâ i-- AsAs calibraçõescalibrações sãosão difíceisdifíceis dede estabelecerestabelecer ondeonde aa abundânciaabundância eeoo intervalointervalo dede teoresteores éé baixo,baixo, ouou aa assinaturaassinatura típicatípica dededeterminadodeterminado elementoelemento--alvoalvo éé sobrepostasobreposta porpor outrooutro elementoelemento..

-- OO usouso dede fontefonte radioativaradioativa químicaquímica temtem riscosriscos.. FontesFontesalternativasalternativas segurasseguras estãoestão emem desenvolvimentodesenvolvimento (p(p..exex..geradoresgeradores DD TT queque podempodem serser desligadosdesligados apósapós oo uso)uso)geradoresgeradores DD--T,T, queque podempodem serser desligadosdesligados apósapós oo uso)uso)..

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ANEXOS: Sondas do LPMANEXOS: Sondas do LPM--DEMINDEMIN

D id d R i i id dD id d R i i id d--Densidade+ResistividadeDensidade+Resistividade--Perfil elétricoPerfil elétrico--Gama EspectralGama Espectralpp--Sonic LogSonic Log--InduçãoInduçãoS s eptibilidade Magnéti aS s eptibilidade Magnéti a--Susceptibilidade MagnéticaSusceptibilidade Magnética

--Polarização InduzidaPolarização Induzida

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1313..REFERÊNCIASREFERÊNCIAS

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ÂÂBRASILEIROBRASILEIRO DEDE MINAMINA SUBTERRÂNEA,SUBTERRÂNEA, 20062006,, BeloBelo HorizonteHorizonte.. AnaisAnais dodo IVIV CongressoCongressoBrasileiroBrasileiro dede MinaMina aa CéuCéu AbertoAberto ee IVIV CongressoCongresso BrasileiroBrasileiro dede MinaMina SubterrâneaSubterrânea.. BeloBeloHorizonteHorizonte :: IBRAM,IBRAM, vv.. CDCD.. pp.. 11--1313..

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SLIDE FINAL !!!SLIDE FINAL !!!

perfilagem geofisica

Science