A sondagem elétrica vertical (SEV) é um ensaio de superfície que injeta corrente no solo, mede a voltagem e calcula a resistividade aparente em profundidades crescentes. O resultado é uma curva, que o geólogo ajusta a um modelo de camadas.
Este guia é para o geólogo, o técnico de geofísica e o dono de empresa de perfuração que contrata o estudo. Para o panorama completo da locação, veja também o guia do estudo geofísico para poço artesiano.
O que é a sondagem elétrica vertical
A SEV faz parte dos métodos de eletrorresistividade. Quatro eletrodos são cravados em linha no terreno, em torno do mesmo ponto central. Dois (A e B) injetam corrente. Os outros dois (M e N) medem a diferença de potencial gerada.
A cada medida, os eletrodos de corrente se afastam e a corrente passa a atravessar camadas mais fundas. Por isso a SEV mostra como a resistividade muda com a profundidade, num único ponto, como um perfil vertical.
Rocha seca e compacta resiste à passagem da corrente. Argila, solo úmido, rocha fraturada com água e água com muitos sais conduzem melhor. É dessa diferença que sai a interpretação.
Arranjo Schlumberger, AB/2 e MN/2
O arranjo mais usado na SEV é o Schlumberger. Os quatro eletrodos ficam alinhados e simétricos em relação ao centro: A e B nas pontas, M e N no meio, bem próximos um do outro.
Dois números descrevem cada medida:
- AB/2: a metade da distância entre os eletrodos de corrente. É o eixo horizontal da curva e a medida que controla a profundidade investigada.
- MN/2: a metade da distância entre os eletrodos de potencial. Fica bem menor que o AB/2; em geral, MN não passa de um quinto de AB.
Para cada AB/2 o operador anota a corrente injetada (I) e a voltagem medida (ΔV). Quando o sinal fica fraco, o MN é aumentado. Na troca, uma ou duas aberturas são medidas com os dois MN, para emendar os trechos da curva.
Também existe o arranjo Wenner, com os quatro eletrodos igualmente espaçados e todos movidos a cada leitura. Na SEV para locação de poço ele é menos usado, porque dá mais trabalho no campo.
Como se calcula a resistividade aparente
A resistividade aparente (ρa), em ohm·metro, é o fator geométrico K multiplicado pela voltagem e dividido pela corrente: ρa = K · ΔV / I. O K depende só da geometria dos eletrodos.
No arranjo Schlumberger, com L = AB/2 e ℓ = MN/2, o fator geométrico é K = π · (L² − ℓ²) / (2ℓ). É o mesmo que π · ((AB/2)² − (MN/2)²) / MN.
Exemplo ilustrativo, só para o cálculo: AB/2 = 10 m e MN/2 = 1 m dão K = π · (100 − 1) / 2, perto de 155,5 m. Com 20 mV e 100 mA, a resistividade aparente fica perto de 31 Ω·m.
O resistivímetro costuma mostrar a resistência ou já a resistividade, conforme o modelo. Confira no manual do equipamento se o valor exibido já inclui o K.
Por que "aparente"
O valor medido não é a resistividade de uma camada. É uma média ponderada de tudo o que a corrente atravessou naquele espaçamento. Só depois do ajuste de camadas aparecem as resistividades "verdadeiras" do modelo, e mesmo elas são estimativas.
Como a SEV é feita no campo
A SEV precisa de terreno livre em linha reta, bem mais comprido que a profundidade que se quer investigar. Para chegar fundo, os cabos de corrente podem passar de centenas de metros para cada lado do centro.
- Aberturas: o AB/2 cresce em progressão logarítmica, com vários pontos por década (por exemplo, 1,5; 2; 3; 4; 6; 8; 10 m e assim por diante).
- Contato do eletrodo: em solo seco, molhar o ponto do eletrodo melhora a passagem da corrente.
- Interferências: manter a linha longe de cercas de arame, tubos metálicos e redes elétricas.
- Direção: quando possível, alinhar os cabos ao longo das estruturas e em terreno plano.
Como ler a curva bilogarítmica
A curva é um gráfico com AB/2 no eixo horizontal e resistividade aparente no vertical, os dois em escala logarítmica. A escala log é necessária porque o AB/2 vai de poucos metros a centenas, e a resistividade varia em ordens de grandeza.
O que olhar primeiro
- Início da curva: reflete o terreno mais raso, o solo e o material superficial.
- Trechos que sobem: a corrente está chegando a material mais resistivo, como rocha sã ou camada seca.
- Trechos que descem: há material mais condutivo em profundidade, como argila, rocha alterada ou fraturada saturada, ou água de maior salinidade.
- Final da curva: uma subida contínua e forte indica base muito resistiva. Uma queda no final indica base condutiva.
A curva não mostra as camadas direto. A mudança de direção aparece num AB/2 maior que a profundidade real da mudança, porque a profundidade investigada é só uma fração do AB/2, e essa fração depende do contraste entre as camadas.
Tipos de curva com três camadas
Com três camadas, a forma da curva depende de como as resistividades se comparam. Os tipos clássicos recebem letras:
- H: a camada do meio é a menos resistiva. A curva desce e depois sobe.
- K: a camada do meio é a mais resistiva. A curva sobe e depois desce.
- A: a resistividade aumenta com a profundidade. A curva só sobe.
- Q: a resistividade diminui com a profundidade. A curva só desce.
Com mais camadas, as letras se combinam (HK, KH, por exemplo). Reconhecer a forma ajuda a conferir se o modelo ajustado faz sentido.
Ruído e pontos fora da curva
Uma SEV de boa qualidade desenha uma curva suave. Pontos que pulam para cima ou para baixo sem lógica costumam ser erro de leitura, mau contato do eletrodo, cabo com fuga ou interferência elétrica. O melhor é remedir o ponto ainda em campo.
Saltos que acontecem justamente onde o MN foi trocado têm outra causa. Variações rasas do terreno perto de M e N afetam cada MN de um jeito, e o trecho da curva inteiro se desloca. O intérprete emenda os segmentos corrigindo esse deslocamento.
Ajuste de camadas: do dado ao modelo 1D
A interpretação consiste em achar um modelo de camadas horizontais, cada uma com espessura e resistividade, cuja curva teórica se aproxime da curva medida. É o modelo 1D.
Hoje isso é feito por programa de inversão, que ajusta os parâmetros em várias rodadas até a diferença ficar pequena.
O programa devolve algo assim (exemplo ilustrativo): camada 1, de 0 a 3 m, 40 Ω·m; camada 2, de 3 a 18 m, 15 Ω·m; camada 3, abaixo de 18 m, 900 Ω·m. Seria uma curva tipo H.
O geólogo é quem dá nome às camadas. Um valor baixo não diz sozinho se é argila, rocha alterada com água ou água salobra. A interpretação precisa da geologia local, de poços vizinhos e da experiência na região.
Como saber se o ajuste é bom
- O erro entre a curva medida e a curva do modelo deve ser pequeno e sem tendência (não pode sobrar sempre para o mesmo lado).
- O número de camadas deve ser o menor possível que explique os dados. Mais camadas sempre reduzem o erro, mas podem ser só ajuste ao ruído.
- O modelo precisa fazer sentido geológico e bater com poços próximos, quando existem.
Limitações da SEV
A SEV é uma ferramenta de custo baixo e muito usada, mas tem limites que o relatório precisa deixar claros. Quem contrata o estudo deve saber quais são.
Equivalência
Modelos diferentes podem produzir curvas praticamente iguais. Numa camada mais resistiva que as vizinhas, a curva define bem a resistência transversal (T = ρ · h, resistividade vezes espessura). Numa camada mais condutiva, define a condutância longitudinal (S = h / ρ).
Na prática, duas combinações de espessura e resistividade podem explicar o mesmo dado, e o ajuste dá uma faixa possível para cada camada. Um poço vizinho com perfil conhecido reduz bastante essa dúvida.
Supressão de camadas finas
Uma camada fina, com resistividade intermediária entre a de cima e a de baixo, pode não aparecer na curva. A SEV tem resolução limitada, que piora com a profundidade.
Ruído e terreno que muda de lado
O modelo 1D supõe camadas horizontais e uniformes dos dois lados do ponto. Se o terreno muda lateralmente, a curva fica distorcida. Cercas, tubulações metálicas, linhas de energia, solo muito seco no contato do eletrodo e terreno inclinado também prejudicam.
Em rocha fraturada isso pesa mais, porque a água está em fraturas estreitas e inclinadas, e não em camadas contínuas. Por isso, no cristalino, a SEV sozinha raramente basta.
Ambiguidade da resistividade
Resistividade baixa pode ser água, mas também argila, mineralização ou água salgada. A faixa de valores de materiais diferentes se sobrepõe. Sem calibração com poços da região, a leitura continua sendo hipótese.
Quando a SEV não basta
A SEV mostra camadas embaixo de um ponto e funciona melhor em terreno estratificado, como as bacias sedimentares. Ela não enxerga bem uma fratura vertical a alguns metros do centro.
Para variação lateral, entram o caminhamento elétrico e a tomografia elétrica, que entre os três é a que melhor mostra zonas fraturadas.
No cristalino, é comum usar caminhamento ou tomografia para achar a zona fraturada e SEV para estimar a espessura do manto sobre ela. A comparação completa entre os métodos está no guia geral de estudo geofísico, indicado no início.
Como a SEV ajuda a escolher o ponto do poço
A SEV diminui o risco porque indica o que esperar embaixo do ponto. Em geral, ela contribui com:
- Profundidade da rocha: onde está o topo da rocha sã, que ajuda a estimar a profundidade do poço junto com a geologia e os poços vizinhos.
- Camadas com potencial de água: intervalos de resistividade compatíveis com material saturado.
- Espessura do solo e do manto de alteração: ajuda a prever até onde vai o revestimento antes da rocha.
- Comparação entre pontos: com SEVs em locais diferentes da propriedade, dá para ordenar as opções e indicar um ponto principal e outro alternativo.
Para o dono de empresa de perfuração, isso aparece no orçamento por metro perfurado, que parte da profundidade esperada. Se o poço passar muito do previsto, a conversa com o cliente é bem mais fácil com o relatório na mão.
Anotar a profundidade prevista pela SEV e a encontrada na perfuração, poço por poço, mostra com o tempo como a interpretação está se saindo na sua região.
O que pedir no relatório da SEV
- Coordenadas do ponto e a orientação do alinhamento dos eletrodos.
- Tabela com AB/2, MN/2, corrente, voltagem e resistividade aparente de cada leitura.
- Gráfico da curva medida com o modelo ajustado sobre ela.
- Tabela de camadas, com espessura, profundidade e resistividade, e o erro do ajuste.
- Interpretação geológica, limitações e ponto recomendado, com profundidade esperada.
- Normas técnicas seguidas, citadas pelo número (por exemplo, ABNT NBR 15935).
- Responsável técnico identificado e, quando exigida, a ART. O que o órgão do seu estado pede para a locação varia.
Se o executor entrega só um PDF com o ponto marcado, peça os dados brutos. Eles permitem conferir o trabalho e reinterpretar depois, se o poço der resultado diferente do previsto.
Registrar a SEV junto com o poço
Veja como o controle de estudos geofísicos de poços organiza pedido, levantamento, ponto escolhido e resultado depois da perfuração. Quem escreve o perfil do poço pode ver o perfil construtivo para geólogos, onde o previsto é comparado com o encontrado.
Perguntas frequentes
O que é a sondagem elétrica vertical (SEV)?
É um ensaio de eletrorresistividade em que se injeta corrente no solo com dois eletrodos e se mede a voltagem com outros dois, aumentando o espaçamento a cada leitura. O resultado mostra como a resistividade varia com a profundidade num ponto.
O que significam AB/2 e MN/2?
AB/2 é a metade da distância entre os eletrodos de corrente e controla a profundidade investigada. MN/2 é a metade da distância entre os eletrodos de potencial, sempre bem menor que AB/2.
Como se calcula a resistividade aparente na SEV?
Pela fórmula ρa = K · ΔV / I: o fator geométrico K vezes a voltagem medida, dividido pela corrente injetada. No arranjo Schlumberger, K = π · (L² − ℓ²) / (2ℓ), com L = AB/2 e ℓ = MN/2.
Como ler a curva da SEV?
Olhe o início (terreno raso), os trechos que sobem (material mais resistivo), os que descem (mais condutivo) e o final (natureza da base). Depois a curva é ajustada a um modelo de camadas, que o geólogo interpreta com a geologia local.
A SEV garante que vai sair água no poço?
Não. Ela indica camadas e profundidades prováveis e reduz o risco, mas tem limitações, como a equivalência e a influência de terreno que muda lateralmente. A confirmação vem da perfuração e do teste de bombeamento.
Qual profundidade a SEV alcança?
Depende da abertura AB/2 e do contraste entre as camadas. A profundidade investigada é uma fração do AB/2, por isso a SEV precisa de uma linha reta livre bem mais comprida que a profundidade que se quer investigar.
A SEV serve para poço em rocha cristalina?
Serve para estimar a espessura do manto de alteração e a profundidade da rocha sã, mas as fraturas que guardam água são melhor localizadas por caminhamento ou tomografia. No cristalino, o comum é combinar os métodos.