Caracterização Geométrica

Para a caracterização geométrica das camadas geológicas (sedimentos) da área de estudo utilizou-se as sondagens elétricas verticais (SEVs), que forneceram valores para as espessuras dos aluviões que permitiram a estimativa da reserva permanente dos mesmos.

Segundo Feitosa e Manoel Filho et al., (2000), a água subterrânea, como o petróleo, não é pesquisada diretamente pela geofísica. São pesquisados, antes, os litotipos e estruturas favoráveis ao acúmulo e circulação do bem procurado. Considerando, entretanto, as características particulares do problema, bem como os aspectos de ordem econômica, o método de resistividade elétrica em corrente contínua (SEVs e perfis de resistividade) são, classicamente, os mais utilizados em áreas sedimentares.

De acordo com Tucci (1993), o método da resistividade elétrica baseia-se no fato de que, em geral, terrenos diferentes (sedimentares e cristalinos) apresentam resistividades elétricas também diferentes. O desenvolvimento deste método processa-se a partir do estudo do campo elétrico de potenciais, criado artificialmente pela injeção no terreno de uma corrente elétrica, e relacionando-o depois com as características geológicas do local. Esse estudo tem por finalidade a determinação da resistividade elétrica dos terrenos investigados pela prospecção, num local ou em vários locais da superfície do terreno, e o conhecimento da sua repartição segundo a profundidade.

De acordo com Feitosa et al. in: Feitosa et al. (2008), este método da eletrorresistividade baseia-se fundamentalmente na Lei de Ohm (Figura 07), descoberta experimentalmente pelo alemão Georg Simon Ohm (1789 – 1854). Esta lei expressa a proporcionalidade direta entre a corrente elétrica (i) num condutor metálico e a diferença de

potencial (∆V) entre seus terminais, conforme indicado na Equação 01, onde R é a resistência

do material e L o comprimento do condutor.

i= (L/R) ∆V (01)

Figura 07 – Ilustração da lei de Ohm.

4.3.1 Levantamento Geofísico

Nos arranjos de campo mais utilizados na execução da técnica da SEV, colocam- se quatro eletrodos na superfície do terreno, dispostos simetricamente em relação ao centro

“o” e sobre uma mesma reta.

O arranjo Schlumberger (Figura 08), além de ser mais prático no campo, sendo necessário o deslocamento de apenas dois eletrodos, as leituras nos equipamentos são menos sujeitas às interferências produzidas por ruídos indesejáveis, tais como, potenciais artificiais produzidos por cabos e estações de alta tensão.

Figura 08 – Arranjo Schlumberger.

Fonte: Braga (2006).

Neste tipo de arranjo, enquanto os eletrodos de A e B apresentam uma separação crescente (L), em relação ao centro (o), os eletrodos de potencial M e N permanecem fixos durante o desenvolvimento do ensaio. A ideia básica deste arranjo é fazer com que a distância “a”, que separa os eletrodos M e N, tenda a zero em relação à distância crescente entre A e B. O erro produzido por esse tipo de arranjo, que se reflete nos dados de campo (em função dos ajustes necessários nas equações gerais básicas) pode ser considerado insignificante, não se traduzindo em desvantagem (visando minimizar este erro, adota-se a relação: MN ≤ AB/5) (BRAGA, 2006, p. 22).

O valor da resistividade aparente – ρa (ohm.m) é calculado a partir da Equação 02:

ρa=K.(∆V/I) (02)

onde, simplificando a Equação Geral do coeficiente geométrico K, tem-se a Equação 03:

4.3.2 Desenvolvimento dos Trabalhos de Campo

O trabalho de campo ocorreu durante 03 dias (junho de 2012), sendo este mês escolhido por ter sido um período seco (mesmo em época de chuva) para não atrapalhar as sondagens elétricas verticais com falsos valores de resistividade. Realizou-se 12 SEVs, sempre nos aluviões dos rios Quixeramobim (01 SEV) e Banabuiú (11 SEVs). Com base nestas sondagens, as espessuras da cobertura aluvionar e dos aquíferos aluvionares foram estimadas.

O desenvolvimento de campo das SEVs iniciou-se pela escolha do local exato do centro da linha AMNB; neste local colocou-se uma estaca identificando o número da sondagem. Ao aumentar-se a distância entre os eletrodos de corrente A e B, o volume total da subsuperfície incluída na medida também aumenta, permitindo alcançar camadas cada vez mais profundas (Figura 09). Os resultados sucessivos estão, portanto, ligados com variações das resistividades aparentes e/ou cargabilidades aparentes com a profundidade.

Figura 09 – Desenvolvimento de campo das SEVs.

Fonte: Braga, op. cit.

Os dados obtidos destes parâmetros físicos, assim obtidos em cada SEV, foram representados por meio de curvas bilogarítimicas em função das distâncias entre os eletrodos correspondentes. Para o arranjo Schlumberger, as resistividades ρa (ohm.m) e Ma (mV/V) são

plotadas em ordenadas, e no eixo das abscissas, as separações AB/2 em metros.

A utilização destas curvas bilogarítimicas, para representação e interpretação dos dados de campo se dá por que, nestes tipos de curvas, as variações das estruturas geoelétricas representativas são realçadas, além de permitirem grandes amplitudes de variação para o traçado das curvas cujos modelos são usadas na interpretação.

A profundidade de investigação de uma SEV é governada, principalmente, pelo espaçamento entre os eletrodos de corrente AB, podendo ser tomada como = AB/4. Esta profundidade é definida como uma profundidade teórica investigada, pois, dependendo dos contrastes entre, por exemplo, as resistividades das camadas geoelétricas, na prática, esta relação pode ser alterada (BRAGA, 2006, p. 23).

Segundo Braga (2006), para se efetuar uma correlação adequada com a geologia, em uma determinada área de estudo, é fundamental a localização geográfica e o entendimento da geologia local em termos estratigráficos. Entretanto, para a interpretação dos dados do método da eletrorresistividade, alguns critérios para efetuar a associação resistividade/litologia podem ser observados e seguidos, por exemplo: a partir de dados coletados previamente (SEVs paramétricas, perfilagens elétricas, mapeamento geológico, perfis geológicos de poços confiáveis, perfis litológicos da região, etc.), o modelo final pode ser determinado.

As curvas de campo Schlumberger, que são segmentadas, foram processadas e transformadas em uma curva contínua, e, em seguida, invertidas com base na metodologia desenvolvida por Zohdy (1989) e Zohdy e Bisdorf (1989). Os programas utilizados no processamento e nas interpretações das SEVs foram os softwares ATO (ZOHDY; BISDORF,

op. cit.) e RESIST (VANDER VELPEN, 1988). O resultado dessa interpretação é um modelo multicamada, no qual o número de camadas é igual ao número de pontos da curva de campo.

A partir do modelo multicamadas, fez-se uma redução do número de camadas compatível com a geologia disponível, obtendo-se assim estimativas iniciais das resistividades e das espessuras das várias camadas geoelétricas.