Este capítulo reúne as informações referentes aos resultados obtidos na modelagem 3D dos dados adquiridos nesta dissertação. Para a realização dessa modelagem foi utilizado o software GoCAD.
O software GoCAD (Geological Object Computer Aided Draw) foi criado em 1989, por pesquisadores do Grupo de Ciência da Computação da Escola Nacional de Geologia, em Nancy na França. Atualmente, é um consórcio internacional, com a participação das principais empresas da indústria petrolífera mundial, universidades, fornecedores de equipamentos e de aplicativos para o segmento Exploração e Pesquisa (E&P). O GoCAD é um dos principais programas de modelagem geológica 3D disponível no mercado e nele podem ser criados modelos complexos para aplicações em geologia, geofísica e engenharia de reservatórios.
O grande número de usuários, nas mais diversas atividades, fez com que o GoCAD trabalhasse com variados tipos de arquivos e extensões (ArcView, AutoCad, Landmark,
Norsar, Oilfield Systems, Paradigm Geophysical, Roxar, arquivos ASCII, etc.). Este
modelador incorpora dados que podem ser visualizados como objetos, denominados de
pointsets, curves, surfaces, voxets, sgrids, wells entre outros que representam entidades
vetoriais e rasters caracterizados por pontos, linhas, polígonos, imagens etc. Além de visualizar, os dados podem ser manipulados dentro de um domínio tridimensional.
Alguns grupos de pesquisa estão utilizando esta ferramenta para geração de modelos tridimensionais de afloramentos. Dentre estes o grupo de estudo de análogos da Universidade do Texas-Dallas, comandado pelo pesquisador Janok Bhattacharya é uma referência obrigatória.
5.1 Integração de dados (LIDAR x GPR)
O software GoCAD é uma poderosa ferramenta para a integração, modelagem e visualização de dados geológicos no espaço tridimensional, podendo ser construídos modelos determinísticos, usados freqüentemente na indústria petrolífera. Dados plani- altimétricos (adquiridos com GPS geodésico, estação total, tecnologia LIDAR (Light
Detection and Ranging), etc.), dados geofísicos (sísmica e GPR - Ground Penetration Radar, etc.) e produtos de sensoriamento remoto, podem ser utilizados para a construção
desses modelos.
Os softwares de integração de diferentes tipos de dados em ambiente 3D, como o GoCAD, vieram se aperfeiçoando e superando barreiras tecnológicas, e atualmente a renderização e a visualização 3D podem ser feita em computadores portáteis de ultima geração.
Estas técnicas modernas de realidade virtual são muito importantes no auxilio do entendimento de modelos gerados, facilitando a retirada de interpretações conclusivas sobre esses modelos, além de permitir a realização de viagens virtuais aos modelos tridimensionais nas mais modernas salas de visualização.
Várias empresas do ramo petrolífero investem recursos financeiros na criação de salas de realidade virtual. Dentre suas aplicações cita-se na área de estudo de reservatório a visualização dos modelos de afloramentos análogos a reservatórios petrolíferos e para a obtenção do máximo de informações sobre o modelo 3D, minimizando incertezas, para as futuras tomadas de decisões de suas equipes multidisciplinares.
Nesse trabalho foram integrados dois tipos de dados: LIDAR e GPR.
Os dados do LIDAR têm como função primordial representar com acurácia a geometria externa do afloramento escolhido (Figura 5.1) e o GPR tem o objetivo de adquirir precisamente em profundidade as geometrias internas do afloramento (Figura 5.2).
Figura 5.2 – Perfis de GPR inseridos no GoCAD.
5.2 Modelo Determinístico 3D
No GoCAD foi realizada a modelagem tridimensional do afloramento da Bacia do Parnaíba com o objetivo de integrar no espaço 3D os dados do Laser Scanner e do GPR e, também, de construir um modelo determinístico do afloramento. A integração do modelo 3D do afloramento com dados de perfis de GPR permite a construção de modelos tridimensionais da arquitetura sedimentar do afloramento (Bhattacharya et al. 2002; Olariu et al. 2002).
O modelo determinístico foi utilizado para caracterização geológica 3D e para auxiliar nas interpretações sobre o modelo, além de permitir a realização de viagens virtuais ao afloramento.
A metodologia utilizada para a construção do modelo determinístico no GoCAD será descrita a seguir.
Inicialmente realizou-se a inserção dos dados no GoCAD em duas etapas. Primeiro foram importadas todas as nuvens de pontos adquiridas com o Laser Scanner em formato ASCII. Estas nuvens de pontos são visualizadas como objetos do tipo PointSets (pontos) (Figura 5.3a). Já os perfis de GPR foram importados como figuras em formato jpg, e representam objetos do tipo Voxets (Figura 5.3b).
Figura 5.3 – (a) Dados do Laser Scanner inseridos como PointSets no GoCAD. (b) Perfis de GPR inseridos como Voxets. Integração dos dois tipos de dados.
Com a inserção finalizada, cada tipo de dado (LIDAR e GPR) é manuseado separadamente antes de serem integrados.
No total foram importados 8 (oito) arquivos do tipo ASCII, georreferenciados, oriundos da aquisição do Laser Scanner. Estes arquivos, 8 (oito) PointSets no GoCAD, foram unidos em um único, totalizando 11.185.407 pontos. Devido à dificuldade de renderização desse arquivo no ambiente 3D, esse PointSet foi otimizado em número de pontos, tal qual fosse necessário para que tornasse viável a manipulação da nuvem de pontos, não esquecendo, obviamente, de manter a alta resolução do levantamento de campo. Ao término, a resolução da nuvem de pontos foi reduzida de 35mm para aproximadamente 70mm.
Seis perfis de GPR foram importados para o GoCAD. Três deles adquiridos com antena de 100 MHz e três com a antena de 200MHz, totalizando 6 perfis. Depois, esses arquivos, Voxets no GoCAD, precisam ser georreferenciados de acordo com a nuvem de pontos do LIDAR.
Finalizada esta etapa de inserção e preparação dos dados para integração, uma visualização inicial dos dados no espaço 3D se faz necessária para uma análise crítica do posicionamento no espaço de todos os dados inseridos (Figura 5.4).
Figura 5.4 – Visualização inicial de todos os dados no GoCAD.
As interpretações dos refletores dos perfis de GPR, que representam a geometria interna do afloramento, também são importados para o GoCAD como imagens e são posicionadas no mesmo local de seus respectivos perfis. A partir disso, todos os refletores interpretados nos perfis são digitalizados gerando objetos do tipo Curves (curvas) (Figura 5.5).
Figura 5.5 – Perfil 01 original, refletores do perfil 02 interpretado e refletores digitalizados do perfil 03 (Antena de 100 MHZ).
Na nuvem de pontos do Laser Scanner foram interpretados e digitalizados dois dos limites mais representativos de ciclos fluviais, com auxilio tanto do modelo 3D quanto de informações obtidas no próprio afloramento (Figura 5.6).
Perfil 01 Original Perfil 02 Interpretação Perfil 03 Refletores Digitalizados
Figura 5.6 – Interpretação e digitalização dos dois limites mais representativos de ciclos fluviais do afloramento.
A integração final dos dados, realizada após a digitalização de todos os refletores (LIDAR e GPR), tem como ponto principal à geração de Surfaces (superfícies 3D) a partir da correlação lateral entre os perfis de GPR e os dados de superfície (Laser
Scanner). As superfícies geradas representam em ambiente tridimensional as
interpretações geológicas feitas acerca da geometria externa e da geometria interna do afloramento (Figura 5.7 e 5.8).
Figura 5.8 – Perfis de GPR com as superfícies interpretadas.
Foram correlacionados lateralmente, além das duas superfícies mencionadas anteriormente, os demais refletores interpretados nos perfis de GPR, mas vale ressaltar que essas geometrias internas não foram extrapoladas até a geometria externa do afloramento (Figura 5.9).
Figura 5.9 – Correlação dos refletores interpretados somente nos perfis de GPR, em conjunto com as duas superfícies geradas com dados de LIDAR e GPR.