Aula 04 Metodos de Exploração GEO 222

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GEO 222 ‐ Roberto Rosa  1
Métodos Geofísicos 
para
Exploração deExploração de 
Petróleo
1
Aula 04
Prof: Roberto Rosa
1‐ Introdução
‐ Objetivos da Exploração de Petróleo
‐ Processo Tradicional da Exploração de Petróleo
2 Métodos Potenciais
Plano de aula:
2‐ Métodos Potenciais 
‐ Gravimétrico
‐ Magnetométrico
3 – Métodos Sísmicos a partir da década de 60
‐ Método de Reflexão / Principio da Reflexão Sísmica
‐ Levantamento Sísmico
‐ Processamento Sísmico
4 – Processo de Interpretação e Geração de uma Locação 
2
p ç ç ç
‐ Definição de um prospecto 
‐ Mapa base / Poços da área / Perfis / Amarração Perfil Sísmica
‐ Mapeamento das unidades sísmicas
‐ Locação / Perfuração / Descoberta 
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EXPLORAÇÃO DO PETRÓLEO
• Um geólogo pode afirmar que em certas áreas não existe
possibilidade de ocorrer petróleo.
• Já o inverso é complicado, porque não se tem meios seguros de
prever a existência de petróleo, podendo‐se dizer somente da
possibilidade de sua presença.
• A confirmação da sua existência só é possível com a perfuração de
um poço.
3
• Primeiros poços foram perfurados em locais onde ocorreram
exsudações de petróleo.
3
EXPLORAÇÃO DO PETRÓLEO
• Quais são os objetivos básicos da Exploração de
Petróleo ?
– Selecionar áreas promissoras para a ocorrência do petróleo, gerando
locações exploratórias.
– Avaliar corretamente a potencialidade de um poço e da área por ele
investigada.
4
– Estudar as particularidades das jazidas petrolíferas, principalmente das
rochas‐reservatório, para a geração de locações explotatórias e uma
melhor performance de produção.
4
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1 2 3
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...COMO CHEGAR LÁ? ......... PERFURANDO!!
RESERVATÓRIO DE ARENITO
Definição da Locação
6
...COMO PRODUZIR ? ......... COMPLETANDO!
6
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d fOnde vamos furar 
um poço para 
encontrar petróleo?
7
encontrar petróleo?
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O Processo Tradicional de 
Exploração
 Geologia de Superfície (mapeamento).
 Métodos Potenciais
‐ Gravimetria / Magnetometria.
 Método Sísmico.
‐ Sísmica 2D / Sísmica 3D.
 Poços Exploratórios
‐ Perfilagem
 Poços Explotatórios
‐ Perfilagem 
Sísmica 3D / Sísmica 4D
8
‐ Sísmica 3D /  Sísmica 4D
8
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9
d1<d2
9
Métodos Potenciais
• Compreendem basicamente dois métodos:
– Gravimetria
• Estuda o campo gravitacional da Terra.
• Tem por objetivo inferir estruturas geológicas de sub‐
superfície a partir de medidas das variações do campo
gravitacional na superfície.
– Magnetometria
• Estuda o campo magnético da Terra
10
• Estuda o campo magnético da Terra.
• Tem por objetivo inferir estruturas geológicas de sub‐
superfície a partir de medidas das variações do campo
magnético na superfície.
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Gravimetria
11
• Diferenças nas densidades (d) das rochas alteram a 
aceleração da gravidade.
d1<d2
11
Gravimetria
12
d1<d2
12
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Gravimetria
13
d1<d2
13
14
d1<d2
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Gravimetria
15
d1<d2
15
EXPLORAÇÃO DE PETRÓLEO
– GRAVIMETRIA ‐ conjunto
Mapa gravimétrico. 
GRAVIMETRIA ‐ conjunto
de técnicas que medem
pequenas variações na
gravidade, com base nas
mudanças laterais da
densidade das rochas.
1616
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Magnetometria
17
• Diferenças nas susceptibilidade magnéticas (capacidade de adquirir 
magnetização) das rochas modificam o campo magnético da Terra.
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– MAGNETOMETRIA - mede pequenas variações na intensidade do 
campo magnético terrestre, em conseqüência da distribuição 
irregular das rochas magnetizadas em subsuperfície.
Magnetometria
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Magnetometria
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• Em ambos os métodos a aquisição de dados pode ser terrestre, aérea, 
marítima e até por satélite.
Magnetometria
2020
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Gravimetria e MagnetometriaGravimetria e Magnetometria
Métodos potenciais
2121
EXPLORAÇÃO DE PETRÓLEO
Método Sísmico
2222
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Método Sísmico - Reflexão
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Neste método, observa-se o comportamento das ondas sísmicas, que, após
penetrarem na crosta, são refletidas nos contatos de duas camadas de diferentes propriedades
elásticas. Quando retornam à superfície, são então, detectadas por sensores (geofones ou
hidrofones).
É o principal método usado na prospecção de hidrocarbonetos por fornecer detalhes
da estrutura da crosta, bem como de propriedades físicas das camadas que a compõem.
23
Principio básico da sísmica de reflexãoPrincipio básico da sísmica de reflexão
24
• R= coeficiente de reflexão
• Impedância Acústica = V
Litologia e o Fluido influencia as 
velocidades sísmicas da rocha
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Principio básico da sísmica de reflexãoPrincipio básico da sísmica de reflexão
O método da reflexão mede o tempo duplo necessário para uma
onda sísmica deflagrada por uma fonte de energia qualquer retornar àg p g q q
superfície, após refletir em descontinuidades em subsuperfície, onde há
diferenças de densidade da rocha e conseqüentemente da velocidade de
propagação.
As vibrações mecânicas do solo, refletidas e refratadas nas
interfaces rochosas com diferentes impedâncias acústicas (produto da
velocidade pela densidade do meio), são recebidas por transdutores
denominados geofones (terra) e hidrofones (mar).
25
Estes transdutores convertem as vibrações mecânicas do solo
em sinal elétrico, que será registrado em fitas magnéticas no campo.
25
Geofone e Arranjo de Geofones
Aquisição Sísmica Terrestre
2626
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Sapata
Vibradora
2727
EXPLORAÇÃO DE PETRÓLEO
2828
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Aquisição Sísmica Marítima
2929
Arranjos de Air Gun
30
PGS CGG
30
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Integração dos sistemas de 
posicionamento
3131
Integração dos sistemas de 
posicionamento
3232
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Navios sísmicos ‐ Adaptados
2a. Geração (até 6 cabos)
3333
ESES--253 253 -- CGGCGG HarmattanHarmattan
Navios sísmicos ‐ Classe Ramform
3a. Geração (até 12 cabos)
3434ES‐265 ‐ Ramform Explorer
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Bridge
3535
Sala de instrumentos
Sistema de registro
3636
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AQUISIÇÃO SÍSMICA NO CAMPO
3737
AQUISIÇÃO SÍSMICA ‐ Técnica CDP
Dispositivo básico com seis canais
38
Combinação de quatro tiros consecutivos com IPT = IE
Multiplicidade  1 1 2 2 3 3 2 2 1 13 3
38
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Processamento Sísmico
O processamento de dados sísmicos tem o propósito
de suprir o intérprete com uma imagem ou um volume 3D o
mais próximo possível da Geologia de Sub-superfície.
Selante
Sal
Rochas geradoras
Dutos
Reservatório
Poço APoço A Poço BPoço B
Seção sísmica 
interpretada
39
Poço BPoço BPoço APoço A
Seção geológica 
esquemática
39
Processamento Sísmico
É o conjunto de
tratamentos e correções
aplicadas aos dados sísmicosaplicadas aos dados sísmicos
de campo, com o objetivo de
formar a imagem sísmica de
subsuperfície.
Os dados sísmicos
obtidos serão refinados e
corrigidos com o
40
g
processamento e integrados
na seção sísmica.
40
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SísmicaSísmica 2D e 3D2D e 3D
2D2D
3 km
2D2D
41
3D3D 3 Km
41
Sísmica 3D
Sísmica 3D 
Exemplo de Mapa de Amplitude4242
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Evolução da interpretação ao longo do tempo
43
Cubo de dados sísmicos 3D
43
2000
3000
Definição dos Prospectos
3000
4000
5000
44
6000
4 km
G3593
44
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Modelo geológico: Interpretação
Fm.
MACAÉ
45
G1716
FOLHELHOS
GERADORES
Fm. LAGOA FEIA
45
Detecção direta de hidrocarbonetos – DHI, os Bright Spots
4646
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Esforço exploratório: sísmica
SísmicaSísmica
PETROBRASPETROBRASPETROBRAS
FASEFASE FASEFASEFASE TERRESTREFASE TERRESTR E
PETROBRASPETROBRASPETROBRAS
FASEFASE FASEFASEFASE TERRESTREFASE TERRESTR E
Esforço Exploratório Esforço Exploratório 
100
200
Km (1.000)
FASE
ÁGUAS RASAS
FASE
ÁGUAS RASAS
FASE
ÁGUAS PROFUNDAS
FASE
ÁGUAS PROFUNDAS
FASE TERRESTREFASE TERRESTR E
100
200
Km (1.000)
FASE
ÁGUAS RASAS
FASE
ÁGUAS RASAS
FASE
ÁGUAS PROFUNDAS
FASE
ÁGUAS PROFUNDAS
FASE TERRESTREFASE TERRESTR E
47472
95
97
8575655550 60 70 80 200090
54
0
3D (1.098.389 km)
2D (1.162.988 km)Dez./99
95
97
8575655550 60 70 80 200090
54
0
3D (1.098.389 km)
2D (1.162.988 km)Dez./99
TOTAL (2.261.377 km)TOTAL (2.261.377 km)
47
Mapa base
Poços da área
SÍSMICA - PROCESSO DE INTERPRETAÇÃO
Poços da área
Perfis
Sísmica
Amarração perfil sísmica
48
Mapeamento
Mapas
Locação
48
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Mapa base
4949
Mapa base
Poços da área
Processo da interpretação
Perfis
Sísmica
Amarração perfil sísmica
Mapeamento
50
Mapeamento
Mapas
Locação
50
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Poços da área
5151
Mapa base
Processo da interpretação
Poços da área
Perfis
Amarração perfil sísmica
Mapeamento
52
p
Mapas
Locação
52
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Perfis de poços
5353
Mapa base
Processo da interpretação
Poços da área
Perfis
Amarração perfil sísmica
Mapeamento
54
p
Mapas
Locação
54
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Amarração de poços
5555
Mapa base
Processo da interpretação
Poços da área
Perfis
Amarração perfil sísmica
Mapeamento
56
p
Locação
56
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Mapeamento dos horizontes
5757
Essa seção sísmica é muito diferente da anterior, Porque ?
5858
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Mapa base
Processo da interpretação
Poços da área
Perfis
Amarração perfil sísmica
Mapeamento
59
p
Locação
59
PROPOSTA
DE LOCAÇÃO: SONDA DE PERFURAÇÃO TERRESTRE E
ESQUEMA GEOLÓGICO
SONDA DE PERFURAÇÃO TERRESTRE E
ESQUEMA GEOLÓGICO
Perfuração do poço 
60
G3604
60
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Proposta de Locaçãop ç
Quadro de Previsões
6161
Perfilagem de Poço 
Portador de 
Hidrocarbonetos
Perfuração e Avaliação
GÁS
ÓLEO
ÁGUA
GÁS
ÓLEO
ÁGUA
62
G
35
90
G
35
90
62
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Poço produzindo ‐ A descoberta
6363
S
Descoberta 
Comercial?
Declara a 
Comercialidade
S
A Execução das 
Atividades de E&P
S
Perfura Poço
Efetuou 
Descoberta?
Avalia a 
Descoberta?
Devolve a Área
N
S
Devolve a Área
N
Devolve a Área
N
Executa 
Levantamentos 
Sísmicos
Encontrou 
Prospecto?
Devolve a Área
N
S
Fase de Exploração (2 a 9 anos)
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A Execução das 
Atividades de E&P
Declara a 
Comercialidade
Submete Plano de 
Desenvolvimento 
à ANP
Executa Plano de 
Desenvolvimento
Produz
Abandona e 
Recupera
Devolve a 
Área
Reverte os 
Bens
Devolve a 
Área
Etapa de Desenvolvimento
Fase de Produção (27 anos + eventual prorrogação)
Fluxo de Caixa Típico de um Empreendimento Fluxo de Caixa Típico de um Empreendimento 
de Exploração e Produçãode Exploração e Produção
Declaração de 
Comercialidade$
Fase de 
Exploração
t
Fase de 
Produção
Etapa de Desenvolvimento
Desativação 
das Instalações 
e Recuperação 
Ambiental
Avaliação
Fase Operações Risco Desembolso Natureza
Exploração Exp. Stricto Sensu Alto Médio/Baixo Capex
Exploração Avaliação Médio Médio Capex
Produção Desenvolvimento Baixo Alto Capex
Produção Prod. Stricto Sensu Baixo Baixo Opex
- Abandono - Médio Capex
Ambiental
Adaptado de Bedregal, R.P. e Dias, F.A. Método de avaliação técnico-econômica para valoração de áreas exploratórias, p. 169, in Suslick, S.B. 
(org.). Regulação em petróleo e gás natural, Komedi, 2001.
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6767