Geofísica de Poço

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Interpretação dos Perfis 
Geofísicos na Indústria
da Água Subterrânea
NÚCLEO BA-SE
Novembro/2021
BIBLIOGRAFIA
CURSO DE PERFILAGEM APLICADA
1. Introdução à Perfilagem Geofísica de Poços: equipamentos, volumes
de investigação e resoluções ferramentais. apresentação dos perfis, 
2. Fundamentos da Perfilagem: O meio ambiente de uma ferramenta de 
perfilagem: O processo de invasão. 
3. Perfis Litológicos
3.1 – raios gama naturais: características e detecção das radiações 
naturais- aplicações, interpretação, vantagens e desvantagens. 
3.2 – Potencial Espontâneo: interpretação, vantagens e desvantagens.
4. Perfis de Resistividade
4.1 - Perfis de Resistividade Galvânicos e Indutivos: Princípios 
ferramentais, interpretação, vantagens e desvantagens de cada tipo.
5. Perfil do Cáliper
5.1 - Perfil de Calibração do Diâmetro do Poço – Cáliper: Aplicações, 
interpretação, vantagens e desvantagens de cada tipo.
6. Perfis de Porosidade
6.1 - Perfis Acústicos princípio ferramental, equações de Wyllie e Raymer. 
Problemas operacionais vantagens e desvantagens.
7. Integração dos Dados Adquiridos
7. Interpretação Integrada dos Perfis Geofísicos: possibilidade de 
definição ambiental, argilosidades, porosidades, teor de sais totais.
PERFILAGEM GEOFÍSICA ou GEOFÍSICA DE POÇO (criada,
desenvolvida e Fomentada pela indústria do petróleo), estuda o conjunto de
técnicas de aquisição, processamento e interpretação das propriedades físicas
das rochas atravessadas por um poço, com os objetivos de:
1. Produzir um modelo geológico da acumulação de um bem mineral ou
fluido;
2. Qualificar e Quantificar a explotação desse bem.
PETROFÍSICA (Archie, 1949) é a investigação das propriedades das
rochas e como elas estão relacionadas com algumas propriedades
mensuráveis pelos perfis geofísicos.
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PERFILAGEM GEOFÍSICA
Ciência Multidiciplinar porque envolve :
1. Física (Eletricidade, Magnetismo, Acústica, Radioatividade ...)
2. Química (Eletroquímica ...)
3. Resolução de Gráficos 2 e 3D 
4. Conhecimentos Geológicos
4.1 – Estratigrafia (estuda a sucessão das camadas ou estratos)
4.2 – Sedimentologia (estudo das rochas sedimentares e dos processos pelos 
quais são formadas)
4.3 – Ambientes Sedimentação (partes da superfície terrestre com propriedade 
físicas, químicas e biológicas bem definidas e diferentes das áreas adjacentes)
4.4 – Geologia do Petróleo
4.5 – Hidrogeologia 
“ A imaginação é mais importante do que o conhecimento.
O conhecimento é limitado, 
A imaginação é o mundo.” (Einstein)
A Perfilagem Geofísica é também uma 
ARTE
onde a arte é saber usar nossa capacidade de por
em prática conhecimentos necessários para
interpretar ou reconhecer padrões normais no meio
de um emaranhado de curvas e números.
FONTES DE INFORMAÇÃO EXPLORATÓRIA
❖ Cada tipo de fonte abrange volumes rochosos distintos os
quais devem ser interpretados criteriosamente, sob os
pontos de vista:
1. Conhecimento Geológicos do intérprete
2. Instrumental Utilizado bem como suas respectivas
Abrangências Volumétricas Verticais e Horizontais
(Resoluções)
3. Conhecimento das Limitações inerentes aos itens 1 e 2
Amostras de Calha
(cm)
Testemunhos/Lâminas
(m a cm)
Perfis Geofísicos
(cm a m+)
AFLORAMENTOS
(m - Km)
Sísmica
(100 m+)
Dados da Perfuração
Cores
Fósseis
Litologias
Texturas
Estruturas Sedimentares
NO AFLORAMENTO
O quê observamos
aqui ?
O quê interpretamos
aqui ?
Definição de Paleocorrentes 
Ambientes Deposicionais
e 
Geometria dos Corpos
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O quê observamos aqui ?Fragmentos triturados
de rochas ou Amostras
de Calha
EM UM POÇO TUBULAR
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PERFURAÇÃO DE UM POÇO - Fluido de Perfuração (Lama)
❖ Reologia = Variação do atrito interno em função da 
velocidade de escoamento:
1. Remoção dos sólidos quando em movimento
2. Suspensão dos sólidos quando parada
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❖ Tipos de Lama
• Base de Água Doce ou Saturada
• Base de Óleo
• Ar, Espuma etc.
SISTEMA DO FLUIDO DE PERFURAÇÃO (Lama)
2. Auxilia a avaliação do Poço
• Proporciona acoplamento elétrico para 
alguns perfis
1. Auxilia a perfuração
• Conserva o poço em aberto
• Resfria a broca
• Lubrifica a coluna de Perfuração
• Remoção dos sólidos quando em 
movimento
• Suspensão dos sólidos quando parada
3. Problemas Potenciais
• Eventuais Profundidades diferentes das 
registradas pelos Perfis
• Litologia
Em função da:
✓ Reologia da Lama e 
✓ Desmoronamentos
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Bomba
de Lama Tubos
e
Comandos
Broca
Peneira
Tanques
SISTEMA DO FLUIDO DE PERFURAÇÃO (Lama)
12
Bomba
de Lama Tubos
e
Comandos
Peneira
Broca 12
Amostra de Calha
• Cores
• Micro Fósseis (marinhos/continentais)
• Litologias (arenitos/calcários...)
• Texturas (fina, grosseira...)
• Estruturas Sedimentares (cruzada, planar...)
OBSERVAÇÕES
Tanques
“Strip Log” ou Perfil de Acompanhamento
▪ Laminações
▪ Granulometrias
▪ Estratificações
▪ Bioturbações
▪ Cimento/Matriz
▪ Minerais
▪ Porosidades
▪ Permeabilidades
▪ Saturações ...
Amostra Lateral
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TESTEMUNHO = AFLORAMENTO 
COREGAMA
1205
1206
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1. O QUE É PERFIL GEOFÍSICO DE POÇO ? 
2. COMO SE FAZ UM PERFIL GEOFÍSICO ?
3. POR QUÊ SE FAZ PERFIL GEOFÍSICO ? 
4. QUANDO SE DEVE FAZER (CORRER) PERFIS ? 
✓ Representação gráfica de várias propriedades das rochas (MODELO GEOLÓGICO) 
medida por sensores, com a certeza da profundidade mais exata possível (MODELO 
GEOFÍSICO).
1. O QUE É PERFIL GEOFÍSICO DE POÇO?
Unidade 
(aquisição e 
processamento)
Roldanas
Mesa 
Rotativa=0m
(Sondador e 
Perfil)
Base do Anti
Poço (chão)
Traveling Block
(Catarina)
2. COMO SE FAZ UM PERFIL GEOFÍSICO ?
Cabo de
Perfilagem
MODELO 
GEOFÍSICO
MODELO 
GEOLÓGICO
2. COMO SE FAZ UM PERFIL GEOFÍSICO - Equipamentos
✓ Cabo (7 condutores+malha de aço)
✓ Cabeça de Perfilagem
✓ Cartucho (telemetria)
✓ Sonda (sensores)
Ferramenta
de Perfilagem
1 . DE SUPERFÍCIE
✓ Roldanas
✓ Coletor do Cabo
✓ Guincho
✓ Spooler
✓ Sistema de Aquisição e Processamento
2. “DOWNHOLE”
A M N B 
i
∆V
Perfil Elétrico pioneiro realizado pelos irmãos 
Schlumberger (5/9/1927).
COMO TUDO COMEÇOU
Resistividade
UNIDADES DE PERFILAGEM
2121
INTERIOR DE UMA UNIDADE DE PERFILAGEM
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Painel do Guincheiro
❖ “SPOOLER” (Simultaneous Peripheral Operations Online) 
= precisão nas medidas de profundidades (0,05 % ou 
5cm/100m);
▪ CMTD = Cable Mounted Tension Device (Medidor de 
Tensão do Cabo)
▪ IDW = Integrated Depth Wheel (Medidor de 
Profundidade e da Velocidade do Cabo)
Tambor do Cabo
CABO e CABEÇA DE PERFILAGEM
Características eletromecânicas 
capazes de suportar ambientes 
extremos: maiores
(6.280kg)15.000lb
)km/cm(1,7x102.500psi
C)(232F450
27
00
24
SONDAS ou FERRAMENTAS DE PERFILAGEM
25
• Alimentadas por cabo
• Usadas desde 1927
• Pequenas e leves
• Alta velocidade de telemetria 
• Fácil comunicação entre as ferramentas
• Bons contatos no poço
• Afetadas pelo poço (lama)
• Cobertura volumétrica específica
• Problemas em poços com altos desvios
WIRELINE - WL (PERFILAGEM propriamente dita)
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• Depende do andamento da operação de perfuração
• Estão no mercado comercialmente a partir de 1980
• Grandes e pesadas
• Telemetria por Pulsos de Lama com base na P na broca
• Baixa velocidade de telemetria
• Dependem de baterias e turbinas de lama 
• Cobertura azimutal
• Resultado em tempo real
• Suportam ambientes hostis aos perfis a Cabo (Wireline)
• Alto custo
LOGGING WHILE DRILLING - LWD
CLASSIFICAÇÃO DAS FERRAMENTAS DE PERFILAGEM
PERFILAGEM GEOFÍSICA
EM POÇO ABERTO
(Fase Exploratória)
✓ Definir potenciais intervalos com 
interesse comercial
PERFILAGEM GEOFÍSICA
EM POÇO REVESTIDO
(Fase Explotatória)
✓ Definir intervalos para isolar 
zonas com fluidos distintos
ROCHA
ROCHA
CIMENTO
PRÉ FILTRO
FURO
GUIA
REVESTIMENTOXROCHA ROCHA
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PERFIL PROPRIAMENTE DITO 
(o que o cliente deseja e paga por ele)
CABEÇALHO 
(dados geográficos / poço / fluido)
SEÇÃO REPETIDA 
(estimativa da precisão e das 
tolerâncias da física da medição)CALIBRAÇÃO
(Correspondências físicas entre os
Valores medidos e os parâmetros 
que se deseja medir)
(A.P.I. Recommended Pratice 31A – 1997) 
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-999.25
-999.25
-999.25
-999.25
-999.25 -999.25
-999.25
-999.25
-999.25
-999.25
Zero das
Ferramentas
-999,2500 = Leitura não realizada na profundidade por um respectivo sensor,
devido a sua posição na montagem de acoplamento das ferramentas.
EXEMPLO DE UMA CALIBRAÇÃO API
A
N
E
L
 D
E
 C
A
L
IB
R
A
Ç
Ã
O
 (
p
o
l.
)
6
16
LEITURA DA FERRAMENTA (Volt)
100 500
a=(Coef.Ang.)=Gain=(16-6)/(500-100)=0,025pol/V
b=(Coef.Linear)=Offset=16-0,025x500=3,5
✓ Para uma leitura de 250V na ferramenta o Perfil registrará:
Cáliper = 0,025x250+3,5 = 9,75 polegadas
250
93/4”
❖ Mesmo que se obtenha uma Calibração não Linear, ela
só é válida entre o Menor e o Maior Valor de Calibração
(Limites da Calibração).
✓ Toda ferramenta de perfilagem
é calibrada de modo que a
propriedade medida, durante a
sua descida ao poço, seja
correspondente àquela obtida a
partir de um sinal calibrado no
API, na sede da empresa de
perfilagem ou na fábrica.
MALHA PADRÃO API
1ª Faixa, 
Pista
ou 
“Track” :
Sempre Linear
Perfis de cunho
LITOLÓGICO
P
R
O
F
U
N
D
ID
A
D
E
2ª Faixa pode 
ser Linear ou 
Log
3ª Faixa 
sempre linear 
exceto quando 
Split.
Se Log os ciclos 
são iniciados 
em 
0,2; 2; 20 ... 
Litologia Resistividades Porosidades
Confirmação
dos valores
Registrados
Exemplo de SEÇÃO REPETIDA 
S
E
Ç
Ã
O
 P
R
IN
C
IP
A
L
SEÇÃO REPETIDA
EXEMPLO DE LEITURAS EM MALHA SPLIT
3. POR QUÊ SE FAZ PERFIS GEOFÍSICOS?
• Sinal Elétrico ➔ Resistividade
• Potenciais de Difusão Iônica ➔ Qualidade das Águas
• Radioatividades (Natural ou Induzida) ➔ Argilosidade
• Tempos /Velocidade Acústica ➔ Porosidade
• Massa Específica (Densidade) ➔ Porosidade
• Teor de Hidrogênio/Volume ➔ Porosidade
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✓ Existem Correspondências entre as Medidas Realizadas e as
Propriedades Físicas das Rochas:
1. O QUE É PERFILAGEM GEOFÍSICA DE POÇO ? 
2. COMO SE FAZ UM PERFIL GEOFÍSICO ?
3. POR QUÊ SE FAZ PERFIS GEOFÍSICOS ? 
4. QUANDO SE DEVE FAZER PERFIS GEOFÍSICOS ? 
Registro contínuo de propriedades petrofísicas.
Descendo ferramentas com sensores controlados e calibrados, desde a
superfície até a profundidade desejada ou a Profundidade Final.
Devido a correlação que existe entre os registros e as propriedades
petrofísicas desejadas.
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Antecedendo as descidas de revestimentos programados (HC) ou ao
final do furo guia (Água).
1. Os principais objetivos das análises dos perfis são:
(A) Identificação das camadas permoporosas portadoras de Água, HC,
minerais, Porosidade, Permeabilidade, Teores ou Saturações, Volumes de
Argilominerais e/ou Folhelho, etc.
(B) Correlacionar propriedades estruturais e estratigráficas com poços
vizinhos.
2. Método simples e econômico (em relação ao custo final do poço) de se obter
informações petrofísicas das rochas.
3. Medições abundantes, precisas e contínuas, desde a superfície até à
Profundidade Final dos poços (PF), não ocorrendo lacunas como nas amostras ou
testemunhos..
4. A interpretação petrofísica dos dados dos perfis são tradicionalmente solucionadas
por meio de procedimentos determinísticos entre as Causas e Efeitos, para
definição dos parâmetros individualmente desejados.
Porquê estudar a Teoria e a Aplicação dos Perfis Geofísicos?
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1. Perfis Geofísicos são registros petrofísicos desde a superfície até o fundo do poço,
realizadas por equipamentos eletro-eletrônicos de precisão, em escala continua de
profundidade;
3. Não existem lacunas ou intervalos confusos, devido a desmoronamentos, manuseios ou
perdas volumétricas, como podem ocorrer nos amostras de calha e/ou testemunhos;
4. Amostragem em grande detalhe: perfis com realizam amostras a cada 6 polegadas (15
cm), outros a cada 1/10 polegadas (0,25 cm);
VANTAGENS DOS PERFIS GEOFÍSICOS DE POÇO 
5. Registram propriedades elétricas, acústicas, radioativas, mecânicas, térmicas etc., que
podem ser analisadas estatística ou matematicamente por meio de equações empíricas ou
não;
2. O rígido controle da profundidade padroniza um erro máximo da ordem de 5cm/100 m);
6. Alta velocidade de perfilagem (30 a 75 m/minuto) a depender do tipo de medição:
7. Custo reduzido quando comparado à testemunhagem
8. Credibilidade Mundial (API e SPWLA)
3. As medições realizadas são quantificações distintas das propriedades desejadas.
Exemplos:
3.1 – A radioatividade pode inferir Argilosidade;
3.2 – O tempo de viagem do som em intervalo fixo da rocha pode inferir a
Porosidade.
Isto implica em um bom conhecimento geológico da área.
1. O volume amostrado, pelos perfis, é mais ou menos perturbado pela presença do Meio
Ambiente gerado pelo furo e seus elementos (diâmetro, lama, reboco e filtrado)
2. A amostragem de um perfil envolve toda a vizinhança do eixo do furo sendo, mesmo
assim, volumetricamente maior que as amostras de calha ou testemunhos.
DESVANTAGENS DOS PERFIS GEOFÍSICOS DE POÇO
Qualidade
e
Calibração
(LQC)
Princípios Físicos 
e
Operacionais 
das
Ferramentas
Correlação
Rocha vs Perfil 
e Laboratório
Uma perfeita Avaliação Petrofísica requer:
Resultado
da
Interpretação
M
O
D
E
L
O
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❖ O acréscimo de conhecimentos laboratoriais e geológicos aos dados fornecidos pelas ferramentas,
além do bom senso e conhecimento do intérprete acerca de seus princípios de funcionamento, mais o
Modêlo Geofísico aproxima-se do Modêlo Geológico.
1 . PETRÓLEO 2 . ÁGUA SUBTERRÂNEA
Todo poço é PERFILADO antes de 
ser completado
Nem todo poço fora de 
sedimento é perfilado.
Completações visam a QUALIDADE 
do fluido a ser produzido
Completações visam a 
QUANTIDADE do fluido a ser 
produzido 
Ferramentas API de diâmetro ≈ 4” Ainda há uso de ≈ 2pol
(“Slim Tool”)
Controle da Qualidade e Calibração Pouco Controle
Suporte Laboratorial = Rocha x 
Perfil
Pouco suporte
Treinamento Constante e 
continuado
Pouco ou nenhum
3 . MINERAÇÃO 4 . GEOTECNIA
PRINCIPAIS USUÁRIOS DA PERFILAGEM GEOFÍSICA
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PROPÓSITO FINAL DA PERFILAGEM NO MEIO AMBIENTE 
Palma, C. M., 2004
PROPÓSITO FINAL DA PERFILAGEM NA MINERAÇÃO
Minério A
Minério B
Minério C
Minério D
Programa K-Nearest Neighbour
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Nery et al, 2009 – SBGf.
• Posicionamento Correto dos Filtros
• Prolongamento da Vida Útil do Aquífero
• Qualidade das Águas Produzidas
(TEOR DE SAIS DISSOLVIDOS TOTAIS - SDT ) 
• Quais a Informações Necessárias para atingir tais Objetivos?
1 . Indentificar Aquíferos de Não Aquíferos ➔ LITOLOGIA
2 . Espaço para Acumular Água ➔ POROSIDADE 
3 . Qualidade da Água a ser produzida ➔ Sais Dissolvidos Totais (SDT)
PROPÓSITO FINAL DA PERFILAGEM NA HIDROGEOLOGIA
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Interpretação dos Perfis 
Geofísicos na Indústria
da Água Subterrânea
NÚCLEO BA-SE
Novembro/2021