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RESUMO Potenciais eletricos espontâneos (PE) sao frequentemente medidos na geofisica de poco para identificar camadas permeaveis e a composicao dos fluidos em reservatorios (petroleo) e aquiferos (agua subterrânea). O potencial medido resulta de dois processos. O primeiro e devido ao gradiente de concentracao (potencial de juncao liquida) existente entre solucoes justapostas no ambiente do poco; o segundo e devido ao fenomeno da eletrocinese (potencial eletrocinetico) observado quando um fluido infiltra por um meio poroso. O potencial eletrocinetico e aproximadamente dez vezes menor que o potencial de juncao liquida e frequentemente e desconsiderado quando a concentracao de agua de formacao e avaliada. Em muitos casos, no entanto, existem evidencias de que a contribuicao do potencial eletrocinetico e expressiva, sugerindo que se devidamente identificado, ele poderia ser utilizado tanto para melhorar as estimativas de concentracao quanto para fornecer informacoes referentes as propriedades hidraulicas da formacao. Metodos existentes para avaliar a permeabilidade das rochas em condicoes de poco sao em geral complexos e a possibilidade de prever essas propriedades a partir de dados de perfilagem seria muito importante na avaliacao de uma formacao. Esta pesquisa propoe um procedimento para isolar parâmetros caracteristicos do potencial de juncao liquida e eletrocinetico atraves da formulacao de um problema inverso, a partir de um conjunto de dados compostos por repetidas medicoes (PE) para lamas de diferentes concentracoes salinas. Este procedimento realca seletivamente a contribuicao dos potenciais de juncao liquida e eletrocinetico no potencial resultante e permite estimar os parâmetros desconhecidos (queda de pressao e resistividade da agua) em termos de um problema inverso. A viabilidade da tecnica proposta e discutida com base em simulacoes numericas e resultados preliminares de um experimento em escala realizado em laboratorio. ABSTRACT Spontaneous electric potentials (SP) are often measured in borehole geophysics to identify permeable layers and the fluid contents in petroleum reservoirs and ground water aquifers. In borehole conditions two processes generated the measured electric fields. The first one is related to gradient concentration of juxtaposed solutions (liquid junction potential); the second to electrokinetic effects (streaming potential) observable when a fluid infiltrates a porous media. The streaming potential is around ten times smaller than the liquid junction potential and often is disregarded when water concentration is evaluated. In many cases, however, there are evidences that electrokinetic contribution is expressive, suggesting that if properly accounted for, it could be used either to improve concentration estimates as to give some insight about the formation hydraulic properties.Existing methods to evaluate rock permeability in borehole conditions are in general troublesome and the possibility to predict it from routine well logging data certainly will be important to evaluate a rock formation. This research proposes a procedure to isolate key parameters in the liquid junction and electrokinetic potentials by applying an inverse problem formulation to a data set composed by repeating SP measurements for different drilling mud salt concentrations. This procedure selectively enhances the liquid-junction and the electrokinetic contributions in the resulting potential and allows to estimate the unknown parameters (pressure drop and pore water resistivity) in terms of an inverse problem. The feasibility of the proposed technique is discussed based on numerical simulations and preliminarily laboratory results with a model scale experiment.

Interpretação quantitativa de campos de potencial espontâneo na perfilagem geofísica de poços