FTG®-Marinho
Aquisição de Dados Marinhos de Gradiente de Tensor Total
(por John Watkins, Scott Hammond, Bell Geospace Inc.)
Introdução
A aquisição dos dados de Gradiente de Tensor Total (FTG) requerem que o operador considere uma única natureza para essa medida de alta freqüência e de pequena amplitude. Como em qualquer medição de qualidade, devido à necessidade de uma alta razão sinal/ruído, o ruído deve ser mantido em um mínimo absoluto. A preparação do sistema é o primeiro fator importante que assegura o sucesso de levantamento FTG. Mais que isso, existe muitos parâmetros chave que são usados durante a aquisição para minimizar o ruído e maximizar a taxa S/R. Para assegurar a eficiência do levantamento, os resultados destes esforços devem ser monitorados em tempo real para assegurar que exigências de S/R estejam sendo cumpridas. Ainda mais, essa parte vai discutir sobre os procedimentos únicos de calibração requeridos para levantamentos FTG assim como restrições de licenças ditadas por estar trabalhando com um sistema altamente sofisticado que foi apenas recentemente desclassificado.
Equipamento de Levantamento e Preparação
O coração do sistema de aquisição é próprio instrumento FTG. Esse sistema, fabricado pela Lockheed Martin, é instalado o mais próximo possível do centro de gravidade do veículo de levantamento a ser utilizado. O instrumento mede 3'x 3' x 4' e pesa aproximadamente 500 libras. Para maximizar eficiência, portabilidade e desembaraço na preparação, o sistema tem sido acomodados em containers com todos seus equipamentos periféricos que então, junto com o sistema integrado, pode ser armado no convés do navio, soldado no lugar, e já estar coletando dados dentro de algumas horas. O equipamento periférico inclui: um sistema de controle e computador de monitoramento, um computador para planejamento de levantamento e rastreamento, sistemas de GPS e DGPS, sistemas de comunicação com satélite e sistemas de processamento e arquivamento. Quando requerido o sistema multibeam echosounder está disponível também para a medição de batimetria e correção dos gradientes de Ar Livre. Os containers estão armados para acomodar uma equipe de 2 pessoas.
Parâmetros de aquisição
Os parâmetros para a aquisição são ditados por vários fatores incluindo a profundidade da água, profundidade do alvo, preocupações geológicas e o tipo de problema de imageamento que está sendo modelado. Em geral, um grid de dados é obtido que permite ótimo levantamento de espaçamento de linhas e espaçamento de linhas cruzadas (tie lines) que vai permitir pontos amarrados suficientes para nivelamento de linha (descrito em uma seção diferente) e um intervalo de tempo curto suficiente entre pontos comuns de levantamento. Por esse motivo, grandes áreas de levantamento são geralmente divididas em mais "pedaços" gerenciáveis de 100 a 200 blocos que mais tarde serão fundidos. O espaçamento de linha é tipicamente de 2km em 2km em águas profundas e pode ser mais perto quando a profundidade da água se torna mais rasa. Devido ao fato do dado ser amostrado a 128 Hz, a velocidade do levantamento não é um problema, já que o dados do FTG são geralmente adquiridos na mesma velocidade de movimento do navio. A velocidade do levantamento é ainda mais ditada pela situação do mar, como há um limite para a quantidade de aceleração que o sistema pode ser compensado.
Processamento em Tempo Real & Controle de Qualidade
O sistema FTG é projetado com indicadores de status ao vivo e alarmes de falhas que indicam falhas no equipamento. Os dados FTG são gravados em arquivos de 800 MB (em torno de 2 horas de dados) para assegurar o arquivamento e qualidade. O operador processa cada arquivo de dados e o programa de computador mostra valores de ruído, valores de aceleração, desempenho de plataforma, plots de dados de intrumentos individuais, condições de meio ambiente, precisão de posicionamento e a presença de intervalos nos dados que são monitorados para que rigorosos critérios sejam cumpridos. No caso de uma linha do levantamento estar fora dos padrões, a mesma é imediatamente identificada e será repetida para assegurar uma ótima qualidades dos dados. Dados abreviados são enviados via satélite para o Departamento Técnico da Bell Geospace em Houston para análises adicionais. Quando se aproxima de término do levantamento, o dado é processado para determinar se linhas extras de levantamento podem ser requeridas para destacar áreas em particular de interesse.
Calibração
A plataforma estabilizada e os instrumentos individuais é que fazem a calibragem FTG exigida tanto em dockside quanto em mar. As calibragens são realizadas no inicio das instalações e periodicamente, geralmente mensalmente enquanto em operação. As calibragens dos dockside consistem no alinhamento dos giroscópios e dos acelerômetros das plataformas e na determinação do viés e de valores do fator de escala para os 3 instrumentos gradiométricos de gravidade (GGI's) e o gravímetro (GMA). O operador inicia a calibragem quando as condições do receptor do dockside são mais favoráveis sendo elas arquivadas pra uma avaliação posterior de qualidade. As calibragens no mar feitas nos GGI's melhoram a performance dos instrumentos em condições dinâmicas para minimizar os efeitos de acelerações verticais. Durante o levantamento o operador monitora o estado do sistema e irá iniciar a calibração quando necessário.
Conclusões
Muitas pessoas têm perguntado por que FTG é adquirido em um navio. Como mostra nesse artigo, essa é uma nova tecnologia empolgante com requisitos únicos que vão assegurar a interpretação de melhor qualidade em nível de prospecção. De acordo com o apresentado, FTG é bastante diferente da gravimetria padrão e para ser tratado igualmente, diminuiria seu valor e deixaria sua interpretação muito menos valiosa comparada ao que a ferramenta é capaz de fornecer. Através de constantes pesquisas e avanços na engenharia, nós trabalharemos para encontrar caminhos para fornecer essa informação de uma melhor e mais eficiente maneira, na qual permitirá o cliente reunir dados mais baratos e em meio ambientes difíceis.