19 - Métodos Não Convencionais de Recuperação

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Métodos Não Convencionais de Recuperação
Por que usar IOR (Improved Oil Recovery)?
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• Recuperação Primária (Primary Recovery)
Recuperação de óleo por mecanismos naturais: gás em 
solução, influxo de água, capa de gás, segregação 
gravitacional.
• Recuperação Secundária (Secondary Recovery)
Injeção de um fluido (água e/ou gás), cujas funções primárias 
são manter a pressão do reservatório e deslocar o óleo em 
direção aos poços produtores.
• Recuperação Terciária (Tertiary Recovery)
Diversos processos ou injeção de outros fluidos que não água 
ou gás com o objetivo de recuperar óleo adicional. 
IOR: Definições Iniciais
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• EOR (Enhanced Oil Recovery) ~ Métodos Especiais de 
Recuperação ~ Recuperação Terciária
São termos usados indistintamente. EOR foi o termo foi usado 
pelo SPE nas décadas de 60 a 80, compreendendo processos de 
recuperação aplicados em escala de reservatório.
• IOR (Improved Oil Recovery) ~ Recuperação Avançada de 
Petróleo 
Este termo passou a ser usado na década de 90 pelo SPE, para 
“revitalizar” a atividade, desgastada pelo baixo preço do 
petróleo, que a inviabilizava, e por alguns fracassos técnicos, 
causados muitas vezes por “early breakthrough”. 
Compreende: EOR + injeção de água + injeção de gás + 
caracterização de reservatórios + tratamentos em escala de 
poço (“wellbore vicinity”).
IOR: Definições Iniciais
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•Métodos especiais tradicionais: 
• Térmicos: Injeção de Vapor e Combustão In Situ.
• Químicos: Injeção de polímeros, tensoativos e fluidos alcalinos.
• Solventes: Injeção de CO2 (miscível ou imiscível), nitrogênio, 
gás de combustão (“flue gas”) e hidrocarbonetos.
•WAG (Water Alternating Gas)( Injeção alternada de água e 
gás): frentes sucessivas de água e gás ou água e CO2. 
•Métodos não-convencionais ou avançados: 
• Aquecimento eletromagnético
• Vibração mecânica
•Microbiológicos
• Tratamentos em escala de poço
• Correção de perfis de injetividade/produtividade de poços
através da injeção de géis, polímeros e produtos microbiológicos.
Métodos de IOR
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Desenvolvimento
tempo
Vazão
Fases na Vida de um Campo de Petróleo
Exploração Delimit./
Avaliação
Manutenção Declínio
abandonoDescoberta
Declaração de
Comercialidade
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Recuperação Primária
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Recuperação Primária e Secundária
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O que se ganha com o IOR?
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Efeito das Forças Capilares na Recuperação
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Efeito da Temperatura na Viscosidade de Óleos
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• Injeção de Gás Carbônico (CO2)
• Injeção de Nitrogênio (N2)
• Injeção de Gás Úmido (Rico)
•Mecanismo: O fluido injetado é miscível com o óleo, que
encontra-se em estado residual, retido por forças capilares. A 
saturação do novo fluido (óleo + fluido injetado) é maior e o 
fluido pode escoar.
O CO2, mesmo quando injetado abaixo da pressão mínima
de miscibilidade (CO2 miscível) causa um inchamento de até
20% no óleo e reduz sua viscosidade.
• Indicação: Reservatórios de óleo pouco viscoso.
• Obstáculos à utilização: Custos; disponibilidade de fluidos
para injetar.
Métodos Miscíveis de Recuperação
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Injeção Cíclica ou Contínua de Vapor
• Indicação: Reservatórios de óleo viscoso; reservatórios rasos.
•Mecanismo: Redução da viscosidade por fornecimento de 
calor ao reservatório.
• Obstáculos à utilização: Segregação gravitacional em injeção
contínua; perda de calor em ambientes offshore ou em
reservatórios profundos; logística em ambientes offshore.
Combustão in situ
• Indicação: Reservatórios de óleo viscoso.
•Mecanismo: Redução da viscosidade; gases de combustão e 
frações leves do óleo vaporizadas vão à frente, deslocando o 
óleo.
• Obstáculos à utilização: Controle da combustão; segurança. 
Métodos Térmicos de Recuperação
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Polímero
•Mecanismo: Correção (redução) da mobilidade do fluido
injetado.
• Obstáculos à utilização: Custo; sensibilidade do polímero à 
água salgada da formação e à temperatura; água de mistura
salgada e problemas de logística em ambientes offshore .
Tensoativos, Cáusticos
•Mecanismo: Diminuição da tensão interfacial água-óleo com 
consequente diminuição das forças de retenção capilar; 
eventualmente, inversão da molhabilidade de reservatórios
“oil-wet”.
• Obstáculos à utilização: Custos.
Métodos Químicos de Recuperação
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Géis
• Indicação: Poços produtores ou injetores. 
• Em poços produtores, espera-se bloquear as camadas
varridas pela água e produzir óleo que foi deixado para
trás pela água de injeção ou do aquífero. 
• Em poços injetores, espera-se desviar a água injetada
para as camadas de menor permeabilidade que ainda
portam óleo.
•Mecanismo: bloqueio de canais ou camadas de maior
permeabilidade.
• Obstáculos à utilização: Não seletividade; baixa penetração
do tratamento. 
Tratamentos em escala de poços
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Polímeros seletivos
• Indicação: Poços produtores com BSW crescente.
•Mecanismo: Diminuição da permeabilidade relativa à água, 
com manutenção da permeabilidade relativa ao óleo.
• Obstáculos à utilização: Baixa penetração do tratamento; 
poços de alta produtividade; reservatórios de alta
permeabilidade; águas de formação de alta salinidade; 
ambientes salinos.
Tratamentos em escala de poços
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Como implantar um projeto de IOR?
• Fase 1: Screening 
• Que método é o mais adequado para um dado reservatório?
• Fase 2: Simulação Física
• Testes de laboratório são conduzidos para verificar se, em
escala de laboratório, o método funciona, e para determinar
parâmetros físicos do sistema rocha-fluidos injetados ou do 
comportamento da rocha frente ao processo utilizado.
• Fase 3: Simulação Matemática
• Simulação matemática em escala do piloto de campo. A 
caracterização do reservatório tem um papel crucial.
• Fase 4: Estudo de Viabilidade Econômica
•O “prêmio” (ΔSo) compensa o investimento e as despesas de 
custeio?
• Fase 5: Piloto de Campo
• Fase 6: Expansão para Escala de Campo
• Havendo sucessos técnico (ΔSo) e econômico ($$$) repetem-se 
as fases 3 e 4 e passa-se para a escala de campo.
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IOR no Brasil
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Bacias Sedimentares Brasileiras
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• Bacia do 
Recôncavo
• Onshore
• Explorada 
desde os 
anos 40 
• Óleo leve 
(API 30-40)
• Campos 
maduros
Bacias Sedimentares Brasileiras
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• Bacias de 
Sergipe, Alagoas, 
Potiguar e Ceará
•Principalmente 
onshore 
• Exploradas 
desde os anos 60 
• Óleo mais 
pesado (API 13-
30)
• Campos 
maduros
Bacias Sedimentares Brasileiras
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• Bacia do 
Solimões 
• Onshore
• 2 campos 
com meia-
vida
• Óleo leve e 
condensado 
(API > 40)
Bacias Sedimentares Brasileiras
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• Bacia de 
Campos
• Offshore
•Explorada 
desde o final 
dos anos 70
• Águas 
rasas e 
profundas 
• Óleos 
leves e 
pesadosBacias Sedimentares Brasileiras
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• Bacia de 
Santos
• Offshore
• Fronteira 
exploratória
• óleo 
pesado, óleo 
leve e gás
Bacias Sedimentares Brasileiras
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• Bacia do 
Espírito 
Santo
• Onshore e 
offshore
• Fronteira 
exploratória
• Óleo 
pesado, óleo 
leve e gás
Bacias Sedimentares Brasileiras
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Combustão in situ
Injeção de vapor
Métodos Não Convencionais no Brasil
• O vapor é responsável 
pela maior parte da 
produção brasileira com 
métodos não 
comvencionais.
• Injeção contínua e 
Viscosidades bastante 
variáveis.
• Areias de boa 
permeabilidade.
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Injeção de CO2 
Injeção de Polímeros
4 projetos, 1 em 
andamento.
5 projetos, 2 em 
andamento e 1 a ser 
iniciado.
Aquecimento 
eletromagnético
3 projetos 
encerrados.
Métodos Não Convencionais no Brasil