Utilizaçao de métodos geoelétricos na caracterizaçao de rochas fraturadas : estudo de caso nos arenitos do Grupo Itararé - Bacia do Paraná

Abstract

Resumo: Como contribuição a um projeto de pesquisa abrangente de modelos análogos a reservatórios fraturados (Projeto Modres), foram realizados ensaios geoelétricos nos arenitos do Grupo Itararé, Bacia do Paraná. O principal objetivo deste trabalho consistiu em determinar as respostas geofísicas de rochas fraturadas análogas a reservatórios fraturados. A área de estudo envolveu a Fazenda Rivadávia, geologicamente formada por rochas da Formação Campo Mourão, Grupo Itararé, sendo representadas por uma porção sedimentar arenosa chamada informalmente de "Arenitos Lapa-Vila Velha". Foram realizadas duas fases de aquisição de dados sobre uma malha de linhas paralelas, utilizando o arranjo dipolodipolo. A fase de processamento dos dados geoelétricos iniciou-se com a plotagem em pseudo-seções de resistividade aparente seguido da geração das seções modelos de resistividade através de inversão 2D. Os resultados obtidos permitiram correlacionar os valores de resistividade com diversas feições geológicas. De maneira geral foi observado que o condicionamento estrutural, representado pelas fraturas, influenciam os valores de resistividade observados. Altos de resistividade foram correlacionados a fraturas mapeadas, indicando que estas se encontram fechadas, enquanto que baixos indicam fraturas mais abertas, com maior facilidade de percolação de água. Os resultados também mostraram valores muito altos (milhares de Ohm.m), distribuídos de forma uniforme, mesmo nos níveis mais arenosos, indicando que a permeabilidade da área é muito baixa. A utilização do método de magnetometria, como uma ferramenta adicional, objetivou testar a possibilidade de mapear zonas de fraturas pela presença de material ferruginoso. Os levantamentos foram realizados sobre uma malha de treze linhas paralelas e espaçadas de 10 metros. Os resultados obtidos indicam, como esperado, que a variação magnética espacial da área é baixa, não ultrapassando 30 nT. Notou-se que por mais cuidadosa que seja a correção da variação diurna, quando a variação espacial é muito pequena, é difícil evitar que ela contamine os dados do levantamento. Sugere-se que este problema possa ser resolvido com o uso de magnetômetros de base e linha sincronizados. Entretanto, algumas feições magnéticas foram correlacionadas a aspectos geológicos da área de estudo. A principal anomalia observada representa uma descontinuidade na porção central do mapa magnético do campo total, com direção aproximada norte-sul e que pode ser associada a fraturas descritas em campo. A magnetometria acrescenta neste caso um controle para um traçado contínuo e muito mais extenso da zona de fratura principal norte-sul do que o mapeado. Após o processamento e interpretação dos dados geofísicos, foi possível avaliar a potencialidade de utilização dos métodos empregados na caracterização de feições e estruturas geológicas de interesse no estudo de afloramentos similares a reservatórios fraturados em subsuperfície. De maneira geral, os resultados obtidos indicam que a eletrorresistividade e a magnetometria podem ser úteis no delineamento e imageamento de fraturas e em outras feições de interesse ao estudo. Isto já é suficiente para justificar a utilização destes métodos, além de seu baixo custo e rapidez na aquisição dos dados.

Abstract: Geoeletric surveys were carried out on sandstones of Itararé Group, Paraná Basin, as a contribution to a comprehensive research project on fractured reservoirs (Modres Project). Determining the geophysical answers, of fractured rocks analogous to fractured reservoirs, using resistivity methods are the main objective of this work. The study area involves the Rivadávia Farm, formed by rocks of Campo Mourão Formation, represented by a thick portion of psamitics rocks informally called "Arenitos Lapa-Vila Velha". Dipole-dipole array was chosen for the resistivity survey, carried out in two phases on a regular mesh of parallels lines. Data processing initiated with the apparent resistivity pseudo-sections plot, followed by the generation of 2D inversion models. Results allow to correlate the resistivity values with diverse geologic features. In general, it was observed that the structural conditioning, represented by fractures, influences the resistivity. Resistivity highs had been correlated with mapped faults, possibly indicating closed type faults, while lows can indicate open ones, with better conditions of porosity and permeability for the water percolation. The results show high values (thousand of Ohm.m), somehow uniformly distributed, even in the most sandy levels, indicating very low permeability in the area. The magnetic method, was used as an additional tool, to map fault zones within ferruginous material. The magnetic survey mesh had thirteen parallel lines with 10 meter line spacing and 5 meter station spacing. Results indicate, as expected, that the area presents a low spatial magnetic variation, which does exceed 30 nT. It is difficult to prevent data contamination by the diurnal variation, when the spatial variation is so small. It is suggested that this problem can be overcome by using synchronous magnetometers. However, some magnetic features were correlated with geologic aspects. The main anomaly observed, represents a discontinuity in the central portion of the total magnetic intensity map, with N-S direction that can be associated to fractures described in the field. The magnetic response in this case, helps to extend the fracture zone far beyond the mapped extension. After geophysical data processing and interpretation, it was possible to evaluate their performance in characterizing geologic structures of interest to the study of outcropping situations similar to fractured reservoirs in subsurface. Results indicate that resistivity and magnetics can be very useful in delineating fractures and other features of interest to the study. This justifies the use of these methods, beyond its low cost and rapidity in the data acquisition.