Propriedades das Rochas

Prévia do material em texto

Universidade Católica de Angola/ Faculdade de Petróleos 
1 
Edgar de Oliveira Chiquito (edgarchiquito2@hotmail.com) 
Fluxo Em meios Porosos 
Tópico: Propriedades das Rochas Reservatório 
 
Porosidade e o Conceito de Heterogeneidade 
Os fluidos num reservatório de hidrocarboentos, encontram-se acumulados nos poros das rochas. 
Estes poros podem ser isolados ou intercomunicantes. A razão entre o volume total de poros numa 
rocha e o volume total da rocha, tem o nome de porosidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura1: Porosidade Total vs. Efetiva 
Existem dois tipos primários de porosidade, a porosidade total que inclui todos os poros da rocha e a 
porosidade efetiva que inclui apenas aqueles poros interconectados. 
O grau de porosidade de uma rocha depende do tamanho das partículas, do formato, do arranjo e 
da seleção das mesmas. 
 
Arranjo cubico: Ø = 47.64 % Arranjo Romboédrico: Ø = 25.96% 
Universidade Católica de Angola/ Faculdade de Petróleos 
2 
Edgar de Oliveira Chiquito (edgarchiquito2@hotmail.com) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Boa Seleção: Ø = 32% Péssima Seleção: Ø = 12.5% 
Ø = Volume Poroso/ Volume Total 
Volume Total = Volume poroso + Volume dos sólidos (grãos) 
Variação da Porosidade com a Pressão 
A porosidade de uma rocha varia com a pressão devido a compressibilidade da rocha. A Pressão 
geostática é suportada pelos grãos da rocha e pelos fluidos nela contidos. 
Durante a produção de hidrocarbonetos, o volume de fluidos diminui (a pressão diminui), fazendo 
com que maior parte da pressão geostática seja suportada pelos grãos da rocha (sólidos), o que 
origina a compressão dos grãos e do espaço poroso. 
A compressibilidade de um material qualquer poder ser definida matematicamente como sendo: 
𝑐 = −
1
𝑉
𝑑𝑉
𝑑𝑃
 
A porosidade de uma rocha a qualquer pressão pode ser determinada pela seguinte equação: 
 
Onde 𝑃𝑜 𝑒 ∅𝑜 denotam pressão e porosidade referencia respetivamente. 
Prove que a compressibilidade de uma rocha reservatório saturada com óleo e dada por: 
𝐶𝑏 = 𝐶𝑜∅ + 𝐶𝑅(1 − ∅) 
As propriedades de uma rocha reservatório (tal como porosidade) geralmente variam no espaço de 
um ponto para o outro. Se a propriedade for constante e independente da localização o reservatório 
é dito homogéneo em relação a esta propriedade. Na realidade, reservatórios homogéneos são 
raros, suposições do género são geralmente usadas para simplificar os problemas. 
Permeabilidade e o Conceito de Anisotropia 
Permeabilidade é a capacidade que um meio poroso tem de transmitir (deixar passar) fluido através 
dos seus poros interconectados. Essa capacidade é chamada permeabilidade absoluta ou 
simplismente permeabilidade se o meio for 100% saturado por um único fluido. 
Universidade Católica de Angola/ Faculdade de Petróleos 
3 
Edgar de Oliveira Chiquito (edgarchiquito2@hotmail.com) 
Se duas ou mais fases saturam o meio poroso, a capacidade que o meio tem de transmitir uma das 
fases é denominada permeabilidade efetiva daquela fase. 
A permeabilidade varia de um ponto para o outro; ela pode também variar no mesmo ponto, 
dependendo da direção de fluxo. Em muitos problemas práticos é suficiente assumir que a 
permeabilidade pode ser representada por três valores (Kx, Ky e Kz) em três direções principais (x, y 
e z). é quase sempre possível assumir que Kh = Kx =Ky, porque em muitos ambientes deposicionais 
as tendências de direção não são aparentes. Pelo contrario, a permeabilidade vertical é quase 
sempre diferente da permeabilidade horizontal, pois mesmo as laminas de argila muito finas podem 
afetar consideravelmente o fluxo na direção vertical. 
O reservatório é dito isotrópico com relação a uma determinada propriedade se esta for constante 
em todas as direções, se assim não for o reservatório é dito anisotrópico. 
Permeabilidade Media: 
Em geral os reservatórios apresentam variações acentuadas de permeabilidade. A permeabilidade 
média de um meio poroso é calculada de forma diferente dependendo da direção de fluxo. 
Fluxo linear Paralelo 
 
Camadas separadas por argilas impermeáveis infinitamente pequenas (Fluxo Linear) 
Nesta configuração 𝑄𝑡 = 𝑄1 + 𝑄2 + 𝑄3 
E a permeabilidade media é dada por : 𝐾 ̅̅̅ = 
∑ 𝑘𝑗 ℎ𝑗
𝑛
𝑗=1
ℎ𝑗
 Podes demonstrar? 
Fluxo linear em Serie 
Uma outra combinação possível para os sistemas de fluxo é ter as camadas dispostas em 
serie. 
 
 
Universidade Católica de Angola/ Faculdade de Petróleos 
4 
Edgar de Oliveira Chiquito (edgarchiquito2@hotmail.com) 
 
 
 
 
 
 
Fluxo Linear em Serie 
Nesta configuração: 
𝑄𝑡 = 𝑄1 = 𝑄2 = 𝑄3 
E 𝑃1 − 𝑃2 = ∆𝑃1 + ∆𝑃2 + ∆𝑃3 
A permeabilidade media é dada por: 𝐾 =
𝐿
∑
𝐿𝑗
𝑘𝑗
𝑛
𝑗=1
 Podes demonstrar?