Imageamento interno de testemunhos artificiais através de tomografia ultra-sônica

O Laboratório de Petrofísica da UFRJ dispõe de um tomógrafo ultrasônico para testemunhos, totalmente projetado e construído no próprio Laboratório, sendo este um equipamento inédito no Brasil. O tomógrafo é composto por um conjunto de 32 transdutores piezoelétricos regularmente espaçados em torno do testemunho, gerando 544 valores de tempo de trânsito para cada tomograma adquirido. Este conjunto de tempos de trânsito é invertido, gerando um tomograma que representa a distribuição de velocidades das ondas elásticas dentro do testemunho. Por sua vez, a distribuição de velocidades reproduz o mapeamento de propriedades petrofísicas como composição mineral, saturação fluida e tensões. Com o objetivo de testar a capacidade do tomógrafo para o reconhecimento de heterogeneidades e estruturas internas comumente presentes em testemunhos de sondagem, neste trabalho foram preparados modelos artificiais de testemunhos os quais foram submetidos à tomografia ultra-sônica. Os modelos são constituídos basicamente de cimento-cola com inclusões internas, de diversas formas e tamanhos, compostas de rochas. Os resultados mostram que os tomogramas obtidos identificam a presença dessas heterogeneidades e estruturas, seu tamanho e formas aproximadas, apresentando velocidades indicativas da sua composição. Uma amostra composta apenas por cimento-cola apresentou um tomograma cujas velocidades da onda P estavam restritas a um curto intervalo, indicando uma relativa homogeneidade da amostra. Uma segunda amostra, contendo um cilindro de arenito no seu interior, apresentou um tomograma que representa de forma adequada um corte no plano radial da amostra. Neste tomograma a imagem do cilindro interno de arenito é bastante clara, tanto em tamanho como em forma. Uma terceira amostra contendo um cubo de granito foi também imageada por tomografia ultra-sônica, cujo tomograma apresenta nitidamente a diferença de velocidade da onda P na matriz de cimento em relação à heterogeneidade granítica. O presente estudo identifica ainda as limitações do método quanto à sua resolução, a sua robustez frente a fortes contrastes de velocidades e a possível formação de artefatos na imagem, devido a efeitos como a difração da onda nas bordas agudas das heterogeneidades. Os resultados apresentados neste trabalho sugerem que a tomografia ultra-sônica de testemunhos pode ser aplicada com sucesso na caracterização de depósitos minerais, avaliando a heterogeneidade do depósito e a presença de estruturas e descontinuidades na escala dos testemunhos