Uma mudança sísmica em direção a pesquisas mais silenciosas

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Desde os primeiros dias de exploração offshore de petróleo e gás, a necessidade de "fotografar" pesquisas sísmicas tem ajudado as empresas a encontrar os hidrocarbonetos que podem produzir.

Os dados sísmicos ajudam os geofísicos e geólogos a entender as formações rochosas da Terra, o que pode estar acontecendo nelas e, crucialmente, se elas podem conter petróleo e gás. Semelhante à aquisição de dados sísmicos em terra, significa emitir energia sonora (uma fonte) e depois detectar seu retorno e interpretar essas informações para criar uma imagem da subsuperfície.

Enquanto a indústria se afastou do uso da dinamite como fonte na década de 1960, a energia sonora criada, agora principalmente por canhões de ar, ainda pode afetar a vida marinha. Como tal, seu uso é altamente regulamentado. Muitos países usam a orientação do Comitê de Conservação da Natureza do Reino Unido, que adiará a atividade se um mamífero marinho for detectado dentro de 500m. A Autoridade Nacional Australiana de Segurança e Gerenciamento Ambiental Offshore de Petróleo possui uma zona de 1 a 3 km, enquanto no Brasil e na Irlanda é de 1 km. Existem também outros órgãos com orientação própria e regulamentos específicos de cada país. A maioria significa ter observadores de mamíferos a bordo e monitoramento acústico passivo rebocado (com o PAM a bordo de embarcações não tripuladas também emergindo). Alguns países até proibiram completamente a exploração sísmica (a Itália proibiu temporariamente a execução de novas avaliações).

Mas ainda há pressão para proteger a vida marinha, então também há trabalho para repensar a fonte. Desde 2011, um grupo formado pela Total, Shell e ExxonMobil trabalha em alternativas, baseadas na tecnologia marinha de vibração, em um projeto conjunto da indústria gerenciado pela Texas A&M University. O vibrose marinho funciona emitindo uma energia contínua de nível inferior. "Em vez de um aplauso, uma instância instantânea de ruído com alta taxa de pico a pico de pressão, propomos um zumbido silencioso ao fundo, mas foi projetado para ter a mesma energia sísmica que o aplauso", diz Andrew Feltham, geofísico de pesquisa - aquisição , no total. “Estamos substituindo alta amplitude por uma duração mais longa. A idéia é ter um nível instantâneo mais silencioso de pico a pico de pressão e reduzir significativamente, se não eliminar, possíveis danos ao ambiente marinho. ”

A indústria naval vem tentando usar essa tecnologia desde a década de 1960, retirando as tecnologias da terra vibrose para o exterior, mas com "com sucesso limitado". Por isso, o JIP foi formado, contratando três empresas diferentes. Alguns não funcionaram, mas um, diz Feltham; Ciências Físicas Aplicadas (APS), parte da General Dynamics, que desenvolveu o Vibrador Marítimo - Nó de Projetor Integrado (MV-IPN).

“Ele possui um pistão que se move para dentro e para fora, acoplado dinamicamente à água, criando ondas sonoras da fonte para a água e o subsolo circundantes”, diz ele. Isso reduz a razão pico a pico, o que é mais preocupante em termos de impacto na vida marinha e no meio ambiente, mas também elimina ondas sonoras de alta frequência que saem de fontes instantâneas e difíceis de controlar. Se eles puderem ser evitados, isso significa reduzir o impacto nos ouvintes de meia-água (mamíferos) que ouvem até cerca de 100Hz e ouvintes de frequência mais alta.

Nos testes em Lake Seneca, Nova York, o sistema foi usado com uma varredura linear de 5-100hz - uma banda de frequência comumente usada. Os dados de teste sugerem que um conjunto de vibradores marítimos deve atingir um sinal de pico de 205dB e os sinais de frequência mais alta emitidos por fonte instantânea foram evitados. "Ao eliminar o som acima de 100Hz, não estamos afetando os ouvintes de média e alta frequência e reduzimos a pressão pico a pico", diz Feltham. "Agora, são apenas os ouvintes de baixa frequência que precisamos garantir que estejam bem protegidos."

De acordo com a modelagem, esse sistema também reduziria bastante a área na qual, se os animais entrassem, as operações teriam que parar. Para uma grande variedade de armas, com pressão de razão de pico a pico de 259dB, você precisaria estar a cerca de 2,8 km da fonte antes que a pressão de pico a pico se reduz a 190dB (um nível considerado apropriado de acordo com as regras gerais para limitar o impacto em mamíferos marinhos) . Para a tecnologia de vibradores marítimos, a distância precisaria estar apenas a 67m do centro da fonte - para uma gama completa cobrindo 18m x 18m (com unidades únicas tendo apenas um raio de 4m) - e potencialmente muito menor.

“Se usássemos sistemas de vibrose marinha, poderíamos reduzir o nível de pressão de pico a pico, que é onde existe muita preocupação com mamíferos marinhos e o impacto de pesquisas sísmicas em seu ambiente. Se pudéssemos reduzir a região de impacto potencialmente para o tamanho da própria fonte, poderíamos melhorar muito as pesquisas sísmicas em todo o mundo ”, diz Feltham.

Os benefícios adicionais incluem maior controle sobre a energia sonora - ser capaz de criar assinaturas específicas, potencialmente melhorando a geração de imagens e permitindo pesquisas com várias fontes. O não uso mais de ar comprimido também significa que a fonte não é limitada ao ser conectada com umbilicais, permitindo que matrizes de fontes dispersas cubram áreas maiores.

Ainda há trabalho a ser feito, trabalhando com regulamentações ambientais em diferentes países e testando a tecnologia. Mas Feltham é positivo. “Em termos de ruído antroprogênico de fundo, acreditamos que podemos reduzir significativamente a pegada ambiental usando vibrose marinha em vez de um sistema convencional. Projetamos um sistema que, na nossa opinião, limita o impacto nos ouvintes de média e alta frequência e reduz significativamente o tamanho da zona de mitigação que precisaria estar ao redor da fonte enquanto estiver operando no ambiente. ”