Sísmica de Reflexão

A sísmica é a principal ferramenta geofísica utilizada na exploração de petróleo e gás. A sísmica de reflexão é um método indireto de exploração de subsuperfície da Terra. Vem sendo largamente utilizado pelo fato de ser capaz de cobrir grandes áreas e ser mais economico quando comparado a um método direto, como por exemplo, perfuração de poços.

A metodologia geofísica denominada "sísmica à reflexão", se aplicada em corretas condições, permite a melhor descrição das características dos terrenos e das suas geometrias, assim como a possibilidade de explorar a notáveis profundidades utilizando origens energizantes de potência limitada.

A sísmica à reflexão foi utilizada no passado principalmente para as pesquisas petrolíferas profundas com raros sucessos nas aplicações superficiais. Nos primeiros anos ’80, o surgimento dos geofones de alta freqüência e dos sismógrafos digitais, assim como os computadores velozes e a baixo custo consentiram sempre maiores e válidas aplicações no campo da engenharia, no campo ambiental e para procura de água. Uma outra ajuda veio da disponibilidade de origens sísmicas a baixo custo e a alta freqüência. Por sísmica a reflexão "superficial" entende-se a investigação entre 1 e 1000 metros de profundidade com a utilização de freqüências sísmicas entre 50 e 1000 Hz. O princípio físico utilizado na metodologia , consiste na reflexão parcial da energia das ondas elásticas na sua passagem através de um plano de descontinuidade de velocidade sísmica. A energia refletida será maior para contrastes mais destacantes de velocidade. A técnica de prospecção é organizada segundo o modelo do perfil contínuo que permite seguir os horizontes refletores com continuidade e multiplicidade de cobertura da pesquisa. O percurso ilustrado na figura 1 é a geometria de aquisição base para uma simples energização. A onda sísmica provocada por um fuzil sísmico ou por um explosivo se propaga no subsolo e é parcialmente refletida contra a superfície, pelas descontinuidades geológicas. Uma seqüência de geofones alinhados na superfície permite ressaltar simultaneamente as formas de onda sísmica refletidas. Essa geometria de base é deslocada ao longo do alinhamento dos geofones a um passo geofônico, a cada energização. Esse procedimento permite, portanto, registrar mais vezes as informações provenientes do mesmo refletor em profundidade. Dessa forma, além de dispor de uma "cobertura múltipla", obtém-se outra vantagem; as ondas sísmicas provenientes do mesmo ponto em profundidade têm seguido diversos percursos caracterizados por diversos ângulos de incidência. A soma dos traçados sísmicos relativos ao mesmo ponto em profundidade será construtiva, somente se for feita uma escolha correta relativamente ao valor da velocidade média do material próximo à interface refletora. Em todos os outros casos a média será destrutiva para o sinal refletido. A elaboração numérica dos dados adquiridos segundo o modelo descrito, permite, portanto, evidenciar os refletores somente depois de uma correta escolha de velocidade, que, naturalmente, corresponde também a uma definição precisa da posição em profundidade (profundidade = velocidade média x tempo /2). A qualidade dos dados obtidos na fase de aquisição, além da qualidade dos terrenos, depende em grande parte dos parâmetros de aquisição escolhidos. Essa definição depende da experiência do operador ou dos resultados de um perfil de teste denominado "walk-away", realizado com o escopo de testar as características dos terrenos e assim permitir escolher as melhores geometrias e os melhores parâmetros de aquisição. Os parâmetros a definir são os seguintes: Tempo de medição = O tempo que precisa para o equipamento receber toda informação de interesse; Procedimento de amostragem = Tempo de aquisição de cada valor, cuja seqüência constitui a forma da onda. Não deve ser superior à metade do período da mais alta freqüência conteúda no sinal; Distância entre a origem e o geófone mais distante = Determina a profundidade explorada para a qual é ainda possível uma boa análise das velocidades; Distância entre a origem e o geófone mais próximo = Não deve ser muito grande, de modo de permitir uma boa avaliação das espessuras e das velocidades da primeira camada areada; Distância entre os geófones = Depende dos parâmetros precedentes e do número de canais disponíveis no sismógrafo. Quanto mais curta for, maior será a resolução superficial. A existência de uma boa resolução superficial junto com uma boa penetração em profundidade, é proporcional ao número de canais disponíveis; Filtros analógicos = Uma boa escolha dos filtros permite a eliminação dos ruídos e o melhor aproveitamento da dinâmica do sismógrafo. Em particular isso vale para a escolha do filtro "passa alto". Fonte de energia Como fonte de energia habitualmente se usa: um peso ou marreta, caso a máxima profundidade a explorar não seja superior a 30-40 metros; um fuzil sísmico, caso a máxima profundidade a explorar seja entorno de 100 metros; um explosivo, que permite regular a energia imersa no terreno para uma pesquisa a maiores profundidades. A conexão de time-break entre o ponto de disparo e a estação de aquisição é realizada com um duplo fio elétrico ou com um sistema de rádio. Sistema de recepção Para o registro das formas de onda na superfície, podem ser utilizados de 12 a 48 geófones ou mais. Sistema de adquisiçao As formas de onda simultaneamente presentes nos geófones são adquiridas com a utilização de um sismógrafo multicanal (ex. EEG BR-24 ou BISON 9048). Além do número de canais já mencionado, outra característica importante de um sismógrafo é a dinâmica do sinal, ou seja, a diferença entre o menor e o maior valor do sinal que o instrumento é capaz de captar no mesmo traçado.