Desenvolvimento e implementação de software para obtenção da resistividade pela profundidade de dados TDEM

Abstract

A eletromagnetometria (EM) aplicada à geologia vem ganhando projeção e se firmando cada vez mais como um dos métodos geofísicos eficientes para modelagem da subsuperfície de uma região que se pretende explorar economicamente. Algumas técnicas de interpretação têm sido desenvolvidas, são elas: o imageamento, a modelagem e a inversão. Alguns pesquisadores fazem uso destas técnicas para interpretar informações eletromagnéticas e utilizam a imagem da resistividade pela profundidade (Resistivity Depth Image - RDI) como ponto de partida para inversão de problemas geofísicos mal postos. Este trabalho objetiva em desenvolver e implementar um programa na área de eletromagnetometria que resultará em uma RDI, que representa uma imagem da resistividade pela profundidade de uma região de interesse geológico. Com este resultado é possível extrair informações sobre a condutividade e a geometria de um corpo em subsuperfície. O programa construído (ImagEM) tem como mercado potencial as empresas e cursos universitários de Geofísica/Geologia/Engenharia. O ImagEM foi desenvolvido inicialmente em MatLab mas sua versão final encontra-se em JAVA e usa os dados eletromagnéticos no domínio do tempo. Para tanto, o ImagEM é munido de dois métodos integrados: o método físico, que é responsável pelas equações de resistividade e profundidade, e o método da secante, que é responsável por encontrar as melhores raízes das funções polinomiais do método físico. O ImagEM foi submetido a testes de validação com dados sintéticos, sem e com perturbação, de duas e três camadas para validar seus resultados e sua confiabilidade, em seguida foi aplicado a dados eletromagnéticos reais (equipamento PROTEM), cedidos pela Vale S.A., referentes ao depósito Cristalino em Carajás - PA. Os resultados dos dados sintéticos foram satisfatórios devido à boa descrição do modelo para os valores de resistividade e profundidade. Para os dados reais foi possível localizar e definir o corpo condutor da região estudada. O software tem se mostrado robusto e rápido em seu processamento, podendo ser aplicado inclusive durante o levantamento. Assim, o programa facilitará a interpretação geofísica nas áreas de exploração de recursos minerais, de hidrocarbonetos, de engenharia e de exploração geológica regional e local. O tema a ser desenvolvido é bastante atual e alvo de pesquisa na área geofísica. ix Abstract The electromagnetometry (EM) applied to geology has gained projection and increasingly establishing itself as one of efficient geophysical methods to emboss the subsurface, that is economically exploit. Some interpretation techniques have been developed, they are: imaging, modeling and inversion. Some researchers make use of these techniques to interpret electromagnetic information and they use the Resistivity Depth Image (RDI) as starting point for inversion of geophysical problems. This work aims to develop and implement software in EM resulting in an RDI, which represents an image of the resistivity by the depth of a region with geological interest. Then it is possible to extract information about the conductivity and the geometry of a target. The software built (ImagEM) has the potential market companies and university courses in Geophysics / Geology / Engineering, it has been developed initially in MatLab and its final version in JAVA and it focuses on processing electromagnetic data in time domain. Thus, the ImagEM is equipped with two integrated methods, the physical method, which is responsible for the resistivity and depth equations, and the secant method, which is responsible for finding the best roots of polynomial functions of the physical method. The software was subjected to synthetic models of two and three layers to validate their results and their reliability then it was applied to real data (PROTEM equipament) given by Vale S.A. on Cristalino Deposit in Carajás – PA.. The results of synthetic data were satisfactory due to good description of the model for the values of resistivity and depth. It was possible to locate and define the body conducting to real data. The software has proved to be robust and fast in processing and it can be applied even during the survey. To sum up, the program will facilitate the geophysical interpretation in exploration of mineral resources, oil, engineering, and regional and local geological exploration. The theme to be developed is very current and target research in geophysics. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The electromagnetometry (EM) applied to geology has gained projection and increasingly establishing itself as one of efficient geophysical methods to emboss the subsurface, that is economically exploit. Some interpretation techniques have been developed, they are: imaging, modeling and inversion. Some researchers make use of these techniques to interpret electromagnetic information and they use the Resistivity Depth Image (RDI) as starting point for inversion of geophysical problems. This work aims to develop and implement software in EM resulting in an RDI, which represents an image of the resistivity by the depth of a region with geological interest. Then it is possible to extract information about the conductivity and the geometry of a target. The software built (ImagEM) has the potential market companies and university courses in Geophysics / Geology / Engineering, it has been developed initially in MatLab and its final version in JAVA and it focuses on processing electromagnetic data in time domain. Thus, the ImagEM is equipped with two integrated methods, the physical method, which is responsible for the resistivity and depth equations, and the secant method, which is responsible for finding the best roots of polynomial functions of the physical method. The software was subjected to synthetic models of two and three layers to validate their results and their reliability then it was applied to real data (PROTEM equipament) given by Vale S.A. on Cristalino Deposit in Carajás – PA.. The results of synthetic data were satisfactory due to good description of the model for the values of resistivity and depth. It was possible to locate and define the body conducting to real data. The software has proved to be robust and fast in processing and it can be applied even during the survey. To sum up, the program will facilitate the geophysical interpretation in exploration of mineral resources, oil, engineering, and regional and local geological exploration. The theme to be developed is very current and target research in geophysics.