Aula 5 arranjos produtivos

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MMÓÓDULO TESTE DE FORMADULO TESTE DE FORMAÇÇÃO A CABO ÃO A CABO 
PARA ENGENHEIROSPARA ENGENHEIROS
LUIZ ROBERTO FARIA DE ARAUJO LUIZ ROBERTO FARIA DE ARAUJO –– UNUN--RIO/ATEX/AAGRIO/ATEX/AAG
CURSO TFCCURSO TFC
HISTÓRICO
CONCEITOS BÁSICOS
FERRAMENTAS
AQUISIÇÃO DE PRESSÃO
APLICAÇÕES
CURSO TFCCURSO TFC
HISTÓRICO
Década de 80:
Ferramentas com probe, mas sem bomba
Amostras obtidas com alto valor de contaminação de filtrado
Década de 90:
Desenvolvida Mini-bomba
Amostras menos contaminadas
2000 em diante:
Bombas de maior capacidade, ferramentas com maior área de 
assentamento, duplo packer
Utilização de sensores ópticos, fluorescência, ressonância 
magnética, pH – contaminação mínima
CURSO TFCCURSO TFC
HISTÓRICO
Atualmente um componente chave para o sucesso das operações 
de teste de formação a cabo,
são os serviços de acompanhamento em tempo real, que permitem aos 
geólogos do
reservatório e acompanhamento, um envolvimento maior no projeto, 
interagindo com os
resultados obtidos e negociando continuamente com o geólogo 
embarcado.
CURSO TFCCURSO TFC
CONCEITOS BÁSICOS
Registro de pressão (Pré-teste)
Pressão Estática
Pressão de fluxo
Permeabilidade
Pressão Hidrostática
Depleção
Gradiente de pressão
Sobrecarga
Amostragem de fluido
Identificação do fluido
Amostras monofásicas
CURSO TFC CURSO TFC –– Conceitos bConceitos báásicossicos
Pressão Estática
Pressão do reservatório adquirida por assentamento de probe ou duplo packer em 
profundidades previamente selecionadas por perfis. Atualmente as pressões são registradas a partir 
de sensores de cristal de quartzo com respostas rápidas e acurada às mudanças de pressão com 
compensação para temperatura. Acoplado à mesma ferramenta, “strain gauges” ainda são corridos 
como registros de backup.#TempoXPressão
Pressão de fluxo
Pressão mínima registrada durante enchimento da mini-câmara. 
Gerada a partir da abertura da mini-câmara que impõe um diferencial de pressão junto ao 
reservatório, que reage a essa perturbação, preenchendo o volume da mini-câmara. A taxa de 
preenchimento da mini-câmara é proporcional à permeabilidade do reservatório.
Permeabilidade
Medida específica da capacidade de uma rocha fluir. Depende da continuidade do espaço poroso. 
Uma rocha tem a permeabilidade de 1 Darcy quando o gradiente do potencial de 1 atm/cm induzir 
uma vazão de 1 cc/s/sq.cm para um líquido de 1 cp.
CURSO TFC CURSO TFC –– Tempo X Pressão Tempo X Pressão 
TempoTempo
P
r
e
s
s
ã
o
P
r
e
s
s
ã
o
t=0 t=0 ttdddd ttfinalfinal
CURSO TFC CURSO TFC –– Conceitos bConceitos báásicossicos
Pressão Hidrostática
Relacionada ao peso do fluido de perfuração em uma determinada profundidade do 
poço(TVD).
Ph(psia)= TVD(m)*Peq(lb/gal)*0,1706
Depleção
Calculada a partir da pressão estática original do reservatório(datum), representa quanto o 
reservatório na região do poço avaliado e em determinada data, está respondendo à produção ou à
injeção no campo.
Gradiente de pressão
Reta adquirida a partir do plote da Cota X Pressão. Indica o fluido e/ou sua composição.#PEXCota
Sobrecarga
Pressão induzida à formação devido ao diferencial de pressão entre a PE e o ECD(Equivalent
Circulation Density). Quanto menor a permeabilidade da formação menor será o potencial de 
dissipação dessa pressão confinada.
CURSO TFC CURSO TFC –– PE X CotaPE X Cota
PRESSÃO X PROF
4000
4100
4200
4300
4400
4500
4600
6000 6500 7000
PRESSÃO (PSI)
C
O
T
A
 
(
m
)
CURSO TFC CURSO TFC –– Conceitos bConceitos báásicossicos
Amostragem de fluido
Identificação do fluido
Densidade óptica – Adquirida a partir da absorção da luz para um dado comprimento de onda 
#DFA
Fluorescência – Emissão de luz de uma cor visível a partir de uma substância sob excitação ou 
estimulação de luz através do fluido
Ressonância magnética – Identificação do tempo de polarização(T1) e relaxação(T2) bulk do fluido
Amostras monofásicas
Pressão de saturação é caracterizada pelo valor mínimo de pressão(#Ponto Crítico) relacionada à
segregação do primeiro componente gás de um determinado óleo.
Pressão de bombeio abaixo da pressão de saturação do óleo e utilização de garrafas pressurizadas 
por nitrogênio garantem a integridade da amostra não permitindo assim a segregação dos seus 
componentes
CURSO TFC CURSO TFC -- DFADFA
CURSO TFC CURSO TFC –– Ponto CrPonto Crííticotico
CURSO TFC CURSO TFC –– FerramentasFerramentas
Aquisição com Testadores a cabo
Schlumberger RFT, MDT,XPT
Halliburton SFT-IV,SFTT, RDT
Baker FMT, RCI
Aquisição (LWD)
Schlumberger StethoScope
Halliburton GeoTap
Baker TesTrak
Pathfinder DFT
CURSO TFC CURSO TFC –– FerramentasFerramentas
Schlumberger
RFT, MDT
A primeira ferramenta de última geração lançada no mercado brasileiro.
Permite a realização de pré-testes de até 20 cc com tempo de abertura e 
volumes controlados. Os módulos de amostragem incluem bomba de fluxo módulo de 
controle de fluxo, garrafas PVT especiais de pequenos volumes de amostra (convencionais 
de 450 cc, monofásicas 250 cc), câmaras de 1, 2 ¾ e 6 gal, além de sensores para 
identificação de fluidos (resistivo e ótico com 10 canais). Possui ainda, módulos que 
permitem caracterização de anisotropia vertical (módulo de multi probe), e ampliação do 
intervalo testado ( módulo de duplo packer)
A unidade de deslocamento com eixos de diâmetro estendido(bomba de alta 
pressão), proporcionando uma diminuição do volume a ser bombeado, e 
consequentemente uma menor vazão. 
Probe “extra large” - maior área de contato com a formação, e por isso permitindo 
“drawdown” menor principalmente em arenitos friáveis portadores de óleo viscoso. 
Também indicado para reservatórios de baixa permeabilidade portadores de gás ou 
condensado.
CURSO TFC CURSO TFC –– FerramentasFerramentas
Schlumberger
RFT, MDT
CURSO TFC CURSO TFC –– FerramentasFerramentas
� Muito semelhante às predecessoras
� Trabalha com o módulo de duplo probe como padrão.
� Sensores de temperatura e pressão (quartz gauge/strain gauges).
� Permite a realização de testes de separação de fase.
� O sensor de quartzo nesta ferramenta é um módulo a parte podendo ser combinado 
mais de um por descida. 
� Monitoramento em tempo real da amostragem, pelo MriLab, um sensor de 
ressonância magnética que fornece a viscosidade do fluido a partir dos valores de T1. 
� Trabalha com uma mini-câmara de 100 cc que pode ser ressetada sem a 
necessidade de desassentamento dos packers. A bomba de fluxo tem capacidade de 500 
cc por stroke com vazão máxima de 60 cc/s. 
� Garrafas PVT (DOT- Certificação Norte americana para transporte) com volumes de 
1 litro, carregando apenas três garrafas por módulo.
Halliburton SFT, RDT
CURSO TFC CURSO TFC –– FerramentasFerramentas
MMóódulodulo Oval PadOval Pad RDTRDT
CURSO TFC CURSO TFC –– FerramentasFerramentas
�Segunda ferramenta no mercado brasileiro
�Pré-testes de volume ilimitado, pois ao invés de mini-câmara utiliza uma 
bomba de 56 cc com controle preciso de volume e velocidade de abertura.
�Permite realização de testes de “separação de fase” para estimativa de 
pressão de saturação. 
�Os módulos de amostragem incluem bomba de fluxo de 500 cc ( neste caso 
duas se considerarmos a bomba utilizada nos pré-testes), garrafas PVT com 
volumes de amostra ( 850 cc), câmaras convencionais de 1 e 6 gal, além de 
sensores para identificação de fluidos ( resistivo, de capacitância e ótico com 17 
canais).
�Possui ainda módulo para caracterização de anisotropia vertical ( módulo de 
duplo probe), e o módulo de duplo packer inflável, o straddle-packer
Baker FMT, RCI
CURSO TFC CURSO TFC –– FerramentasFerramentasBaker - RCI
Teste de “separação de fase” –– bubblebubble pointpoint
P
r
e
s
s
ã
o
P
r
e
s
s
ã
o
VolumeVolume
CURSO TFCCURSO TFC
Sumário das ferramentas
RDT – HALLIBURTON RCI - BAKER MDT- SCHLUMBERGER
BOMBA DE 
FLUXO
VAZÕES DE 0.2 cc/s ATÉ 60 
cc/s. ATÉ 4000 PSI ABAIXO 
DA HIDROSTÁTICA.BOMBA 
DE 56cc DE 8000 PSI.
PRESSÃO DE TRABALHO 
ATÉ 4500 PSI ABAIXO DA 
HIDROSTÁTICA.VAZÕES DE 
0.2 A 16 cc/s.
0,4 A 17 cc/s. PRESSÃO DE 
TRABALHO ATÉ 3600 psi 
ABAIXO DA HIDROSTÁTICA
MINICÂMARA
100 cc, COM CONTROLE 
DE VOLUME E 
VELOCIDADE (0.1 cc/s 
ATÉ 17 cc/s). ENSAIO 
BUBBLE POINT
BOMBA DE 56 cc. É UTILIZADA NOS PRÉ-
TESTES E ANTECEDENDO A 
AMOSTRAGEM, CONTROLE DE VOLUME 
E VELOCIDADE (0.2 cc/s ATÉ 16 cc/s). 
SENSOR DE TEMPERATURA E PRESSÃO, 
PODE REALIZAR ENSAIO DE 
SEPARAÇÃO DE FASE.
SENSORES
MÓDULO
P/ PVT
DUAL PACKER
STRADDLE PACKER STRADDLE PACKER. DUAL PACKER
DUAL PROBE
RESISTIVO E DE
RESSONÂNCIA (MRILAB)
20 cc COM CONTROLE 
DE VOLUME E 
VELOCIDADE (2 cc/s)
3 GARRAFAS DE 1 LITRO, 
PODEM SER PRESSURIZADAS 
ATÉ 4000 PSI ACIMA DA PE.
GARRAFAS MONOFÁSICAS de 
850 cc.
PADRÃOPADRÃO
RESISTIVO, CAPACITÂNCIA E 
ÓTICO (ANÁLISE DE LÍQUIDO)
ÓTICO (ANÁLISE DE GÁS E 
LÍQUIDO), E RESISTIVO
6 GARRAFAS DE 840 cc. 
PRESSURIZADAS ATÉ 4500 PSI 
ACIMA DA PE. GARRAFAS 
MONOFÁSICAS de 650 cc, 
PRESSURIZADAS por N2.
6 GARRAFAS DE 450 cc (STANDARD, 
PODE SER PRESSURIZADA ATÉ 3600 
PSI ACIMA DA PE) E DE 240 cc
(MONOFÁSICA) –
Pressurizadas por N2.
DOIS MÓDULOS 
SINGLE PROBE
EM CONJUNTO COM UM 
SINGLE PROBE, 
POSSUI PROBE DE
OBSERVAÇÃO A 180 GRAUS
CURSO TFC CURSO TFC –– AQUISIAQUISIÇÇÃOÃO
ESCOLHA DOS PONTOS
Perfis convencionais 
Reservatórios convencionais
- Cáliper: Avaliar cáliper excessivo em Arenitos inconsolidados
portadores de hidrocarbonetos de alta viscosidade 
- Perfis de porosidade(densidade/neutrão): Identificação de 
reservatório poroso
- Perfis de resistividade: Separação das curvas de investigação 
Profunda e Rasa mostram invasão de filtrado indicando um trecho permeável
7-RO-66D-RJS P-23
PRÉ-TESTES EFETUADOS
RO-210
RO-310
Pré-Teste a 3335,5/-
3183,0m
PE: 318,4Kgf/cm2
DP: 18,6Kgf/cm2
Depleção: 26,6Kgf/cm2
K= 16mD
Pré-Teste a 3344,1/-
3189,8m
PE: 319,0Kgf/cm2
DP: 17,1Kgf/cm2
Depleção: 26,6Kgf/cm2
K= 18mD
Pré-Teste a 3401,4/-
3235,0m
PE: 280,1Kgf/cm2
DP: 9,9Kgf/cm2
Depleção: 69,0Kgf/cm2
K= 31mD
Pré-Teste a 3402,2/-
3235,7m
PE: 280,1Kgf/cm2
DP: 9,5Kgf/cm2
Depleção: 69,0Kgf/cm2
K= 32mD
CURSO TFCCURSO TFC-- Escolha dos pontosEscolha dos pontos
NeutrãoNeutrão
DensidadeDensidade
ResistividadeResistividade
ProfundaProfunda
Resistividade RasaResistividade Rasa
CURSO TFC CURSO TFC –– AQUISIAQUISIÇÇÃOÃO
ESCOLHA DOS PONTOS
A partir de Perfis Especiais
Reservatórios Complexos
- Cáliper excessivo em altas porosidades proveniente de 
vugs(cavernas) em carbonatos e/ou em reservatórios fraturados 
- Ressonância Magnética: indicação de fluido livre e determinação 
qualitativa da permeabilidade (Slide Ressonância Magnética)
- Imagem resistiva e acústica em reservatórios fraturados #Imagem 
Resistiva
- Curva de PEF(Fator Fotoelétrico –relacionada à densidade da 
matriz rochosa) determinação litológica, também afetada pela invasão dos 
sólidos do fluido de perfuração (Anomalia de PEF – indicador qualitativo de 
permoporosidade) #PEF
4039m
KNMR=4 mD
KTFC= 0,3 mD
Análise PVT
µo= 1,47 cp
29,68 ºAPI
Intervalo Amostragem TFC:
4038,5/4039,5m
Utilizado packer duplo
107l bombeados em 980min
4039
CURSO TFC CURSO TFC –– AQUISIAQUISIÇÇÃOÃO
6-RO-64D-RJS
Intervalo amostrado 4038,5/4039,5m
Packer
4040
4038
Packer
Packstone
CURSO TFC CURSO TFC –– AQUISIAQUISIÇÇÃOÃO
UN-RIO/ ATEX/ AAG
Zonas permoporosas indicadas por anomalia de PE,
medidas de pressão e perfil CMR. 
4120
4130
MLL-14
CURSO TFC CURSO TFC -- AQUISIÇÃO
CURSO TFC CURSO TFC -- AQUISIAQUISIÇÇÃOÃO
Amostragem de fluido
Planejamento:
Prever no planejamento uma campanha de registro de pressão ao longo do reservatório 
investigado antecedendo as amostragens de fluido, tem por objetivo, otimizar a programação 
de amostragem.
Além da utilização de todos os perfis anteriores, a permeabilidade/mobilidade obtida a 
partir do registro de pressão, por ser uma medida direta(*mesmo com alguns senões) servirá
de parâmetro para subsidiar o posicionamento do probe ou duplo packer.
*Permeabilidades pontuais não devem ser estendidas para o reservatório como um todo. 
Os volumes utilizados durante o registro de pressão não são suficientes para uma 
investigação profunda do reservatório. Apenas o filtrado que invadiu é pesquisado. A rocha 
perturbada pelo fluido invasor tem suas características permoporosas alteradas. 
Como conseqüência dessa perturbação, permeabilidades obtidas em TFR, TP e TIF em 
reservatórios turbidíticos são freqüentemente maiores do que as obtidas através de pré-testes.
CURSO TFC CURSO TFC -- AQUISIAQUISIÇÇÃOÃO
Amostragem de fluido
- Configuração da ferramenta e seus respectivos módulos
- Probe, duplo packer, bomba, garrafas e câmaras de amostragem, registrador de 
pressão, sensor óptico, sensor de ressonância magnética, sensor de pH
- Configuração da ferramenta depende do tipo de reservatório, suas complexidades e 
a construção dos seus respectivos poços.
- Amostra de água da formação requer poço perfurado com fluido à base de óleo. 
Amostra de óleo requer poço perfurado com fluido à base água. Caso essas condições 
não possam ser atendidas, contingências devem ser seguidas.
- Para amostras de água adquiridas em poços perfurados com fluido à base água, é
requerido bombeio de aproximadamente 12h a depender de variações ocorridas nos 
parâmetros durante a operação. Amostras de óleo em poços perfurados com fluido à base 
óleo, não são aceitas pelo Cenpes para análises PVT. Servem apenas para indicação do 
fluido de formação.
CURSO TFC CURSO TFC -- AQUISIAQUISIÇÇÃOÃO
Amostragem de fluido
Configurações específicas para cada tipo de reservatório:
- Arenito inconsolidado de alta K, portador de hidrocarboneto pesado:
- {Campos de Albacora Leste(Mioceno), Marlim Leste e Marlim
Sul(Oligomioceno)}
� Utilização de duas bombas: 1 de alta vazão(limpeza) e 1 de alta 
pressão(Baixo ∆P);
� Módulo dual packer com gravel ou filtro(no módulo dos amostradores);
� Câmaras de 1 galão ou 2 ¾ de galão para método de segregação
� Cuidados: Vazão controlada para evitar produção de areia e 
manutenção da pressão de bombeio acima da pressão de saturação do 
óleo
CURSO TFCCURSO TFC
CANAIS CANAIS 
ÓÓPTICOSPTICOS
ÁÁGUAGUA
ÓÓLEOLEO
METANOMETANO
ÓÓLEOLEO
FILTRADOFILTRADO
BASE BASE ÁÁGUAGUA
TemperaturaTemperatura
Pressão de fluxoPressão de fluxo
Câmara 1galCâmara 1gal
MMóódulo c/ 6 garrafasdulo c/ 6 garrafas
Sensor Sensor óópticoptico
BombaBomba
Sensor Sensor óópticoptico
BombaBomba
QuartzQuartz gaugegauge
QuartzQuartz gaugegauge
Câmara 1galCâmara 1gal
CURSO TFC CURSO TFC -- AQUISIAQUISIÇÇÃOÃO
Amostragem de fluido
Planejamento:
Configurações específicas para cada tipo de reservatório:
- Arenito de baixa K, portador de gás e ocorrência de H2S:
- (Campo de Mexilhão)
� Utilização de probe, linha de fluxo e garrafas certificadas para H2S
� Bomba de alta pressão
Cuidados: Monitoramento da temperatura do fluido hidráulico da bomba em 
reservatórios de alta pressão e temperatura
CURSO TFC CURSO TFC -- AQUISIAQUISIÇÇÃOÃO
Amostragem de fluido
Configurações específicas para cada tipo de reservatório:
- Carbonatos com matriz rochosa de baixa K, dolomitizados e fraturados:
- (Albiano da Bacia de Campos)
� Utilização de dual packercom assentamento subsidiado por perfis de Imagem 
e Ressonância Magnética.
� Utilização de duas bombas: 1 de alta vazão(limpeza) e 1 de alta pressão(Baixo ∆P);
� Prever utilização de fluido de perfuração a base óleo para avaliação confiável em 
reservatórios com alta Swirr portador de água de formação
Cuidados: Substituir pré-testes por Mini-DST’s além de realizá-los após 
cada amostragem
CURSO TFC CURSO TFC -- AQUISIAQUISIÇÇÃOÃO
Amostragem de fluido
Mini-DST
Reservatórios de baixa permeabilidade devem ser melhor avaliados através de 
Mini-DST’s após a amostragem de fluido.
CURSO TFC CURSO TFC -- APLICAÇÕES
Pré-testes:
• Gradientes de pressão
� Qualidade do óleo em poços exploratórios; compartimentação de reservatórios em poços 
explotatórios.
• Determinação de contatos
• Mobilidade no reservatório
• Calibração da pressão de poros
2 3 0 0
2 4 0 0
2 5 0 0
2 6 0 0
2 7 0 0
2 8 0 0
2 3 0 2 4 0 2 5 0 2 6 0 2 7 0 2 8 0 2 9 0
P r e s s ã o ( k g f / c m 2 )
P
r
o
f
u
n
d
i
d
a
d
e
 
(
m
)
P o ç o 1 - Ó l e o
P o ç o 1 - Á g u a
P o ç o 2 - Ó l e o
P o ç o 2 - Á g u a
2 3 0 0
2 4 0 0
2 5 0 0
2 6 0 0
2 7 0 0
2 8 0 0
0 , 0 9 8 0 , 1 0 0 0 , 1 0 2 0 , 1 0 4
G r a d i e n t e T o t a l ( k g f / c m 2 / m )
P
r
o
f
u
n
d
i
d
a
d
e
 
(
m
)
P o ç o 1 - Ó l e o
P o ç o 1 - Á g u a
P o ç o 2 - Ó l e o
P o ç o 2 - Á g u a
MODELO SINTÉTICO 1
Stumpf & De Gasperi, 2000
CURSO TFC CURSO TFC -- APLICAÇÕES
2 4 5 0
2 5 0 0
2 5 5 0
2 6 0 0
2 6 5 0
2 4 5 2 5 0 2 5 5 2 6 0 2 6 5 2 7 0
P r e s s ã o ( k g f / c m 2 )
P
r
o
f
u
n
d
i
d
a
d
e
 
(
m
)
P o ç o 1 - Ó l e o
P o ç o 1 - Á g u a
P o ç o 2 - Ó l e o
P o ç o 2 - Á g u a
2 4 5 0
2 5 0 0
2 5 5 0
2 6 0 0
2 6 5 0
0 , 0 9 9 0 , 1 0 0 0 , 1 0 1 0 , 1 0 2 0 , 1 0 3
G r a d i e n t e T o t a l ( k g f / c m 2 / m )
P
r
o
f
u
n
d
i
d
a
d
e
 
(
m
)
P o ç o 1 - Ó l e o
P o ç o 1 - Á g u a
P o ç o 2 - Ó l e o
P o ç o 2 - Á g u a
MODELO SINTÉTICO 2
Stumpf & De Gasperi, 2000
CURSO TFC CURSO TFC -- APLICAÇÕES
Modelo 1
Stumpf, 2001
CURSO TFC CURSO TFC -- APLICAÇÕES
Modelo 2
Stumpf, 2001
CURSO TFC CURSO TFC -- APLICAÇÕES
Modelo 3
Stumpf, 2001
CURSO TFC CURSO TFC -- APLICAÇÕES
Modelo 1
Stumpf, 2001
CURSO TFC CURSO TFC -- APLICAÇÕES
Modelo 2
Stumpf, 2001
CURSO TFC CURSO TFC -- APLICAÇÕES
Modelo 3
Stumpf, 2001
CURSO TFC CURSO TFC -- APLICAÇÕES
Área do 1-RJS-409Área do 1-RJS-409
Stumpf, 2001
CURSO TFC CURSO TFC -- APLICAÇÕES
Área do 1-RJS-409Área do 1-RJS-409
Stumpf, 2001
CURSO TFC CURSO TFC -- APLICAÇÕES
Slide Slide 66
0
4
/
0
9
/
2
0
0
1
F
i
l e
 
N
a
m
e
Tipos de Aqüíferos Utilizando Registro de Pressão
Stumpf & De Gasperi, 2000
CURSO TFC CURSO TFC -- APLICAÇÕES
CLASSIFICAÇÃO DOS AQÜÍFEROS
(Reservatórios com pressão original)
� Definidos três tipos de aqüíferos
em função do nível de pressão:
� INTERCONECTADO
� TRAPEADO
� PENDURADO
Stumpf & De Gasperi, 2000
CURSO TFC CURSO TFC -- APLICAÇÕES
CURSO TFCCURSO TFC
APLICAÇÕES
Amostragem de fluido:
• Determinação do fluido de formação
• Determinação de parâmetros de reservatório a partir de Análise PVT
�Viscosidade, Pressão de saturação, densidade(µ0), fator volume de 
formação do
óleo (Bo), razão de solubilidade (Rs) e massa específica da fase óleo ( ρ0), 
fator volume de formação do gás (Bg), densidade do gás, fator de 
compressibilidade (Z), massa molecular e composição molar dos gases.