PUC-AULA-17-PERFIS-DE-IMAGEM

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Perfis de Imagem
Mapeamento de Afloramentos em Sub-superfície
•Nuno André Pomar Couto
•E&P-EXP/AFOE/AFP
•PUC-RIO
•25 de Outubro de 2007
Agradecimentos:
Maria Dolores de Carvalho
CENPES/PDEXP/TRO
Maria do Socorro de Souza
CENPES/PDP/TEP
Moises Calazans Muniz
EP-EXP/ATEX-C-ES/PS
Jorge Luis Souza Oliveira
UN-RNCE/ATEX/AAG
Perfis de Imagem
•Princípios
•Tipos de Ferramentas
•Aplicações
•Casos Reais
•Conclusões e Recomendações
Princípios (imagem resistiva - base água)
• Uma diferença de potencial (V) é aplicada entre dois pontos da 
ferramenta, séries de eletrodos posicionados azimutalmente ao redor 
do poço medem então a intensidade de corrente (I). Aplicando-se a 
equação da Lei de Ohm calcula-se a resistividade (R) em frente a 
cada um dos eletrodos.
• A aquisição é efetuada por amostragem temporal fixa, devido à alta 
taxa de amostragem (120 amostras por pé), aliado ao fato de que 
cada patim possui duas linhas de eletrodos e que cada patim possui 
um deslocamento vertical em relação ao seguinte (por desenho), 
então verificamos que é necessária uma correção destes 
deslocamentos verticais de forma que todas as informações obtidas 
na da mesma profundidade estejam alinhadas.
• Para assegurar que as correções estejam corretas, visto que a 
elasticidade do cabo aliado às forças de atrito com as paredes do 
poço tornam a velocidade de perfilagem altamente irregular, um 
acelerômetro triaxial integra a ferramenta. 
• Para que se possa medir as direções e inclinações em subsuperfície, 
um magnetometro e um inclinometro também fazem parte da 
ferramenta.
Princípios (imagem acústica)
• Um transdutor sônico envia pulsos ultra-sônicos azimutalmente em 
posições igualmente espaçadas ao longo da parede do poço. A taxa 
de amostragem é de 60 amostras por pé.
• O mesmo transdutor sônico que envia o sinal, também registra a 
reflexão deste sinal na parede do poço e medindo dois parâmetros, a 
amplitude (função da refletividade da parede do poço) e o tempo de 
trânsito duplo (função diâmetro do poço e da quantidade de sólidos 
presente no fluido de perfuração.
• Para calcular a velocidade instantânea e a localização da ferramenta, 
esta presente o mesmo conjunto de acelerômetro triaxial, 
magnetômetro e inclinômetro da ferramenta resistiva.
Exemplo de determinação de azimute
Cobertura do poço em uma corrida
Schlumberger
Vantagens vs. Desvantagens
•IMAGEM RESISTIVA
– Melhor resolução vertical.
– Mede micro-resistividade.
– Cobertura variável do poço 
dependendo do Caliper 
(normalmente <75%).
– Não deve ser utilizado em fluidos 
não condutivos * (**). 
– * Existem ferramentas específicas 
para este tipo de ambiente de 
perfilagem, porém o recobrimento e 
a resolução é muito menor do que a 
obtida utilizando ferramentas para 
fluidos condutivos.
– ** Alguns testes estão sendo feitos e 
existe uma possibilidade de 
utilização da ferramenta para 
fluidos condutivos no ambiente de 
fluido não condutivo caso alguns 
ajustes sejam efetuados no fluido de 
perfuração. 
•IMAGEM ACÚSTICA
– Fluido condutivo ou não 
condutivo. 
– 3600 de cobertura da 
parede do poço. 
– Mede amplitude acústica 
do poço e o caliper do 
poço.
– Resolução vertical menor.
– Afetado pelo ambiente de 
perfilagem, principalmente pelo 
caliper e pelo peso do fluido de 
perfuração. 
Tipos de ferramentas existentes no Brasil
SCHLUMBERGER HALLIBURTON BAKER-ATLAS
RESISTIVAS
FMS - Formation
MicroScanner
FMI- Fullbore
Formation
MicroImager
EMI - Electrical 
MicroImaging
STAR -
SimulTaneous
Acoustic and
Resistivity Borehole
Imager
ACÚSTICAS
UBI - Ultrasonic
Borehole Imager
CAST -
Circumferential
Acoustic Scanning
Tool
STAR - CBIL
Circumferential
Borehole Imaging
Log
EARTHOBMI
Oil Base Micro 
Imager
ÁGUA
ÓLEO
XRMI – EXtended
Range MicroImager
OMRI
Oil Mud Reservoir
Imager
Dados Técnicos das Ferramentas de Imagem
Ferramenta
No de 
Patins
No de 
Botões
Cobertura 
poço de 8" 
(%)
Razão de 
amostragem 
(in)
Resolução 
vertical 
(mm)
Espaçamento 
dos sensores 
(mm)
Leituras de 
Resistividade 
(ohm-m)
Velocidade 
Máxima ft/h
Tamanho 
de poço in
Temperatura 
Máxima oF
Pressão 
Máxima psi
EARTH 6 8 63 0,1 12 8,5 0,2 to 10,000 600 6 to 21 350 20.000
OMRI 6 7 63 0,1 30 X X 1800 6 to 21 320 20.000
OBMI 4 5 32 0,1 30 X X 1800 7 to 21 320 20.000
EMI 6 25 62 0,1 10 0,25 <2000 1800 6.25 to 21 350 20.000
XRMI 6 25 62 0,1 10 0,25 <2000 1800 6.25 to 21 350 20.000
STAR 6 24 65 0,1 3 X X 600 6 to 21 350 20.000
FMS 2 16 40 0,5 2,5 X X 1600 6 to 21 350 20.000
FMS 4 27 40 0,5 2,5 X X 1600 6 to 21 350 20.000
FMI 4+4 24 80 0,1 2,5 X X 1800 6.25 to 21 350 20.000
UBI X X 100 0,5 5 / 10. X X 400/800 5.5/12.5 350 20.000
CAST X X 100 0,5 30 X X 1200 5 to 12.5 350 20.000
DCBIL X X 100 0,2 30 X X 600 4,5 to 18 400 20.000
19451945
3
Sensors
3 arm
4
Sensors
HDT
19681968
Solid Solid 
StateState
8
Sensors
SHDT
19821982
FMS - 2 pad
62
Sensors
19861986
64
Sensors
FMS - 4 pad
192
Sensors
FMI
19911991 PresentPresent
Evolução dos perfis de Dipmeter e Imagem
Exemplo da Schlumberger
Ferramenta Resistiva FMI
EMI
6 patins 
independentes
6 x 25 = 150 
eletrodos
Halliburton
Oil Base MicroImager (OBMI)
• First microresistivity for non-conductive mud systems
• Combinable with other tools
Schlumberger
Oil Base MicroImager (OBMI)
• Pressure / Temperature 20,000psi / 320 degF
• Tool diameter 5.75”
• Processing Real time raw image
First Look at the well-
site
• Combinability Thru-wired sonde
DSI , UBI, Pex, DSLT
Flex Joint
OBMI
Electronics
cartridge
Sonde
Calipers and pads
Thru-wired mandrel
17’
15’
Schlumberger
Princípio de medida do OMI e OBMI
Halliburton
Patim da ferramenta EARTH
Baker-Atlas
Ferramenta EARTH
•Opera em todas as lamas não condutivas
•Instrumento com 8 eletrodos por patim fornecendo
uma cobertura de poço ~63% em poço de 8’
•Nova tecnologia de micro-resistividade focalizada
patenteada pela Baker Atlas.
•Design do corpo da ferramenta de seis braços com 
stand-off motorizado.
•Compatível com todos os serviços da Baker Atlas.
•Posibilidadade de aquisição simultânea de imagens
de resistividade e acústica
Princípio de medida da ferramenta EARTH
E
lectro
n
ics
Mandrel-
Fiberglass
Isolator
Tool
Mandrel Resolução e focalização da
Crorente no EARTH Imager 
O EARTH Imager é um dispositivo de 
corrente constante. Mudanças na
corrente medida são devido às
mudanças na condutividade da
formação.
~0.5 “
UBI
•Transdutor 
rotativo
•diferentes dimensões 
para poço aberto ou 
revestido buscando o 
standoff ideal
Schlumberger
Exemplo de Aquisição do CAST-V
Halliburton
Transdutor Rotativo Ferramentas Acústicas
Aplicação
• Sedimentologia
– Textura, cimentação, tamanho de grão, estratificações cruzadas, etc.
• Estratigrafia
– Ambiente depositional , ciclos, descontinuidades, etc.
• Estrutural
– Acamamento, fraturas, direção do stress in-situ (geomecânica), etc.
• Avaliação de Formações
– Melhor cálculo do net-pay utilizando o sand count.
Aplicação (cont.)
•Mapeamento de Fraturas:
• Abertas/fechadas.
• Orientação.
• Natural/induzida.
• Brechas.
•Descrição de testemunhos :
• Orientação.
• Ajuste de profundidade.
• Calibração com perfis de 
imagem e extrapolação para 
intervalos não
testemunhados.
•Análise de Reservatório:
• Tipos de argilas: laminada, 
dispersa e estrutural.
• Textura (arenito, 
conglomerado, definição do 
tipo de matriz, etc).
• Vugs / fraturas
• Falhas
• Cimentação / concreções
• Anisotropia
• Detecção de 
heterogeneidades
• Cálculo de Sw e Ø mais
precisos
• Algumas vezes pode-se 
obter indicação da
qualidade do óleo
Aplicação (cont.)
•Análise Sedimentar:
• Zoneamento Detalhado.
• Feições não planares:
– load cast.
– Estromatolitos.
• Outras feições de 
sedimentação.
• Ripples marks.
• Slumps (escorregamentos).
• Sequência gradational.
• Bioturbação.
•Perfuração:
Ovalização – breakouts
•Amostragens especiais
Amostragem de Fluido.
Testemunhagem lateral rotativa.Confirmação da testemunhagem lateral rotativa.
OBMI
SHDT
FMI
•Brecha intraformacional
(clastos de carbonato)
0,5 m
FMI
Coquina
Cimentação e Concreção
FMI
Imagem Dinâmica
•Conglomerado sobre
descontinuidade. 
Clastos de argila em
matriz arenosa. 
Estratificação cruzada
Microbialitos
FMI
•Descontinuidades
1 m
Comportamento do STRESS ao redor da parede do poço
Como o peso de fluido afeta a estabilidade do poço
Contagem de areia FMI Escala 1 : 20
UBI
Folhelhos e 
arenitos
intercalados e 
fraturados
Exemplo de zona fraturada
Fraturas Vugulares
Fraturas estilolitizadas!?
Fratura vertical
Fratura vertical Induzida
Hyaloclastito?
Brechas
Comparação
Imagem vs. Testemunho
Argila Estrutural
Argila Estrutural
Coquina
Falha de pequeno rejeito
Falha paralela ao poço?
O que você acha destas camadas cimentadas? 
Detalhes das Concreções
Exemplo de óleo muito viscoso
Feições planares e não planares
Lava “Pillow”?
“Load Cast” Marca de carga
Estromatolitos, várias vistas
Estromatolitos
“CLIMBING RIPPLES”
“Slump”
Escorregamentos
FMI
‘Finning
Upward’
BIOTURBAÇÃO
•“Breakout”
1800
Amostragem de fluido
Estilolitos
Evitando Interpretações Errôneas
Conclusões e Recomendações
• O paraíso para sedimentólogos e estratígrafos é definitivamente poder
ter todos os poços testemunhados continuamente ou pelo menos os
reservatórios. A contrapartida é o custo proibitivo mesmo para apenas
alguns metrros de testemunho a cada poço. Os perfis de imagem
proporcionam a melhor aproximação de uma descrição de testemunho
(ou de afloramento) possível até o momento, seja em quantidade como
em qualidade da informação obtida. O único senão é a falta de 
informações petrofísicas, porém isto pode ser minorado pelo uso de 
testemunhagem lateral rotativa.
• A testemunhagem lateral rotativa quando adquirida anteriormente ao
perfil de imagem propicia uma vantagem para ambas as aquisições. É
possível verificar o correto posicionamento das amostras coletadas e em
contrapartida as feições observadas no perfis de imagem passam a 
serem encaradas não mais apenas como cores, porém como litologias. 
Conclusões e Recomendações
• É altamente recomendável que se recubra o maior intervalo possível do 
poço. Porque. acima, abaixo, dentro ou entre os reservatórios, 
descontinuidades, falhas, escorregamentos ou algum outro evento não 
previsível pela sísmica podem estar presentes e atualmente o único perfil 
que possibilita a visualização dos mesmos é o perfil de imagem (resistivo 
ou acústico).
• Pelo descrito acima, é muito interessante saber o que ocorre no “em 
torno” do reservatório (história geológica), já que a paleogeografia modela 
o tipo de reservatório e a sua morfologia. 
• Caso muitos poços sejam perfilados com imagem (é necessário que 
alguns sejam testemunhados também) em intervalos extensos, isto irá
aumentar a confiança no mapeamento das diversas feições em 
subsuperfície, quase da mesma maneira que cortes de estrada e 
afloramentos facilitam a vida dos Geólogos de mapeamento de superfície.
• Todo este esforço é ditado para que se obtenha da maneira mais 
confiável um modelo geológico coerente com a área estudada.
PERGUNTAS?
Esta é a imagem adquirida!