Eletrorresistividade: Entenda tudo sobre!

A eletrorresistividade é um tipo de investigação geofísica baseada na injeção de corrente no solo e que utiliza as propriedades elétricas dos materiais para medir a resistividade do meio. A partir disso, ela fornece informações sobre as estruturas e os tipos de rocha em subsuperfície.

Princípios Básicos da Eletrorresistividade

A eletrorresistividade foi definida a partir do conceito fundamental da Lei de Ohm, que estabelece a relação empírica entre a corrente elétrica, que flui através de um condutor e o potencial de voltagem requerido para conduzir essa corrente.

Essa lei conclui que a corrente (I) é proporcional à voltagem (V) e é dada pela expressão: V= R.I. Onde R é a resistência elétrica dos materiais e a sua unidade é Ohm.

Nesta metodologia, uma corrente elétrica contínua é introduzida na terra através de dois eletrodos (hastes de metal) conectados aos terminais de uma fonte portátil.

A diferença de potencial resultante no solo é obtida através de outros eletrodos, geralmente dois, também de metal ou de um material não polarizável conectados aos terminais de um voltímetro.

Através das leituras dos potenciais e da corrente elétrica injetada no solo, obtida por um amperímetro ligado a fonte, pode-se obter a distribuição da resistividade elétrica abaixo da superfície.

A maioria das rochas cristalinas possui alta resistividade em seu estado são, porém, devido a fatores como, grau de saturação dos espaços abertos, como poros e fraturas na rocha, mineralogia, grau de compactação, entre outros, fazem com que a resistividade possa variar mesmo dentro de um único corpo rochoso.

Por exemplo, um arenito bastante compactado, sem porosidade, terá uma resistividade maior do que um arenito que é bastante poroso, considerando que este esteja saturado em água.

Ensaio de Eletrorresistividade

No método da eletrorresistividade existem basicamente três técnicas de aquisição de campo, a saber: a sondagem elétrica vertical, o caminhamento elétrico e a perfilagem elétrica. Essas investigações são diferentes métodos geofísicos aplicados que variam de acordo com o objetivo do trabalho.

A sondagem elétrica vertical (SEV) realiza a investigação pontual em subsuperfície, observando a variação vertical da resistividade e é bastante utilizada para investigar a resistividade do solo e projetar subestações elétricas. Outra aplicabilidade do seu uso é para identificar a espessura de camadas de rochas sedimentares, que costumam estar horizontalmente dispostas em subsuperfície.

O caminhamento elétrico é aplicado quando a variação lateral da resistividade é relevante para o trabalho de pesquisa, mantendo-se uma profundidade constante ou até em vários níveis de investigação. Ele é uma técnica utilizada para diversas aplicações, como: análise de contatos geológicos, falhas, fraturas, encontrar cavidades, para prospecção mineral, entre outros.

Nesse contexto, tem-se a tomografia elétrica, que é um tipo de caminhamento elétrico e sua diferença em relação ao convencional se dá por conta de ser um método de aquisição automatizado, programável e de alta resolução, realizada com equipamentos de alta tecnologia.

A perfilagem elétrica é comumente utilizada em poços de petróleo e profundos de água. Ela é obtida através de uma sonda é posta dentro do poço. Normalmente é realizada antes da descida de um revestimento intermediário e ao atingir a profundidade final ela consegue determinar quais suas reais espessuras e os diversos estratos de rochas atravessados.

Técnicas de Eletrorresistividade

Para as diferentes técnicas de aquisição de dados, existem diferentes tipos de arranjos que podem ser utilizados. Estes vão variar de acordo com o objetivo do estudo a ser realizado.

Existem seis diferentes tipos principais de arranjos, a saber: Wenner, Schlumberger, Dipolo-Dipolo, Polo-Dipolo, Polo-Polo e Arranjo Gradiente.

Para todos os arranjos pode-se realizar um procedimento chamado “embreagem”.

As embreagens são operações que visam melhorar as leituras de potenciais. Ela consiste em aumentar o valor de Delta V aumentando a separação entre os dois eletrodos de potencial, mantendo fixo os dois eletrodos de injeção de corrente.

Para isso, com o espaçamento AB fixo, se realizam duas leituras, de preferência, de diferença de potencial: uma com espaçamento MN inicial e outra com um espaçamento MN maior.

Além de melhorar a qualidade do sinal medido, ela também determina a qualidade dos resultados obtidos, pois os segmentos de curva devem manter um padrão de paralelismo.

Sondagem Elétrica Vertical com Arranjo Wenner

A sondagem por eletrorresistividade geralmente é feita através do arranjo Wenner, principalmente para ensaios de resistividade de solo, nela, existem quatro eletrodos que são espaçados na mesma distância (a). A corrente é introduzida através dos eletrodos A e B, e os eletrodos M e N medem a diferença de potencial elétrico.

O arranjo Wenner apresenta bons resultados no mapeamento de estruturas horizontais, devido a sensibilidade para variações verticais de resistividade em subsuperficie, desta forma, possui uma boa resolução vertical. Ele não é muito eficaz para variações horizontais, apresentando baixo desempenho na definição de estruturas estreitas e verticais.

Sondagem Elétrica Vetical com Arranjo Schulumberger

Neste arranjo os quatro eletrodos são dispostos simetricamente em relação ao ponto médio do arranjo.

Os eletrodos M e N são espaçados de uma distância b e medem a diferença de potencial elétrico. Enquanto os eletrodos A e B vão introduzir a corrente no solo sendo espaçados em uma distância 2a.

Esse arranjo tem a razão do comprimento AB/4 como profundidade de investigação.

O arranjo Schlumberger é bastante utilizado para as sondagem elétrica verticais (SEVs), devido as suas principais vantagens, que são a sua grande potencialidade para resolução de camadas horizontais, apresentando uma boa resolução vertical e a sua praticidade na execução desse tipo de técnica.

Caso seja realizada uma SEV com esse arranjo, é obrigatória a realização da embreagem.

Nota-se que para os levantamentos geofísicos que utilizam os métodos da eletrorresistividade existem diferentes tipos de arranjos, e que o arranjo ideal para execução daquele determinado projeto depende do objetivo do trabalho. Portanto, cabe ao geólogo/geofísico identificar qual a melhor técnica a ser empregada.

Após a técnica de aquisição ser feita, o geólogo ou geofísico devem apresentar os resultados, mostrando os diferentes valores de resistividade na região do estudo e correlacionar o mesmo com as litologias presentes na região.

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