Perfilagem Geofísica de Poços

Prévia do material em texto

Perfilagem Geofísica de Poços
Engenharia de Petróleo e Gás
Ambiente de Poço
Poço Com Fluido de Perfuração
São misturas complexas de sólidos, líquidos e, em alguns casos, gases;
Funções: Limpar o fundo do poço, manter os sólidos em suspensão, exercer pressão hidrostática sobre as formações, sustentar as paredes do poço, lubrificar e resfriar a broca.
Reboco
Formado devido à deposição de partículas carregadas em suspensão pelo fluido de perfuração selando as rochas porosas;
Suas características são determinadas pela porosidade e pela permeabilidade da rocha onde o poço é perfurado.
Zona Lavada
Zona invadida pelo filtrado da lama;
Filtrado: fração líquida do fluido de perfuração;
O diâmetro dessa zona lavada depende tanto da permeabilidade quanto da porosidade.
Zona de Invasão
Zona onde a proporção do filtrado decresce gradualmente a zero;
Sua espessura depende da permeabilidade e da porosidade da rocha.
perfilagem
O que é perfilagem?
Chamamos perfilagem o conjunto de levantamentos completos de perfis ao poço para produção de petróleo;
A atividade de perfilagem assinala a conclusão de uma das etapas nos trabalhos de perfuração de um poço. Normalmente realizada antes da descida de um revestimento intermediário e, obrigatoriamente, ao atingir a  profundidades final, é tarefa de suma importância e que permite localizar, em profundidades e nas suas reais espessuras, os diversos estratos de rocha atravessados.
Princípios da Perfilagem
É um método utilizado para obter informações adicionais sobre a sequência de rochas cortadas pelo poço, pois os fragmentos de rochas que chegam à superfície são difíceis de interpretar por estarem misturados e lavados pelo fluido de perfuração;
De um modo geral, todas as técnicas geofísicas têm potencial para serem adaptadas à perfilagem.
Vantagens da Perfilagem
Operação relativamente rápida (1000 m/h);
Em cada operação podem ser medidas, pelo menos, 5 propriedades das rochas;
O sensor mede as características a cada 30 cm;
É realizado antes do revestimento do poço.
Perfilagem na Avaliação de Formações
Propriedades obtidas: litologia, porosidade, permeabilidade, saturação de água e/ou hidrocarbonetos, mergulho das camadas e temperatura;
Os perfis mais úteis são baseados nas seguintes grandezas físicas: resistividade, potencial espontâneo, radioatividade e velocidades sônicas.
Perfilagem de Resistividade
Forma geral das medidas de resistividade, onde P1 e P2 são os eletrodos de potencial entre os quais há uma diferença de potencial ΔV, C1 e C2 são os eletrodos de corrente I. 
São obtidos diferentes perfis a depender da configuração entre os eletrodos.
	Perfil Normal	
Somente um eletrodo de corrente e de potencial são montados na sonda;
Sua medida é extremamente afetada pelos fluidos de perfuração e correções devem ser feitas.
Perfil Normal
Característica do dado obtido: as mudanças detectadas são suaves;
A zona energizada é espessa.
Perfil Lateral
Um dos eletrodos de corrente está dentro do poço;
Medidas assimétricas devido ao arranjo.
Perfil Lateral
Maior clareza na indicação dos limites inferiores das formações;
Falsos picos são detectados devidos às camadas mais finas.
Perfil de Microrresistividade
Medições com espaçamento pequeno entre os eletrodos (25-50 mm);
Diferentes arranjos permitem a medição micronormal, microlateral e microlateralog;
Usado em pequenas seções de interesses específicos;
O principal uso está nas medidas das resistividades do reboco e da zona de invasão.
Estimativa de Porosidade
F: fator de formação;
Rf: resistividade da formação saturada;
RW: resistividade dos fluidos nos poros.
Φ: porosidade;
a: constante empírica;
m: fator de cimentação.
Estimativas de Saturação
S: saturação da água;
Rf: resistividade da matriz (matriz+água);
Rh: resistividade da matriz (matriz+água+hidrocarbonetos);
n: expoente de saturação;
Utilizada em casos onde se sabe que há saturação.
Dependente do fator de formação.
Estimativas de Permeabilidade
Permeabilidade (k) é a medida da capacidade de uma formação transmitir fluido sob a influência de um gradiente de pressão.
c: constante dependente da litologia e do tamanho dos grãos;
Sirr: saturação de água irredutível.
Perfil de Mergulho
São utilizados quatro eletrodos de microrresistividade;
Os eletrodos são perpendiculares entre si.
Perfilagem de Indução
Utilizado em poços sem fluido de perfuração ou que contenham fluido de perfuração não condutivo;
Um campo magnético primário é gerado pelo equipamento para então ser medido um campo secundário gerado pela rocha;
O campo secundário é medido por outro indutor;
(A): sistema de duas bobinas não focalizado, onde o campo eletromagnético flui de forma circular;
(B): sistema de quatro bobinas focalizado, cujo sistema é mais potente.
Perfilagem de Potencial Espontâneo
São realizadas medidas de diferençam de potencial em poços preenchidos com fluido de perfuração condutivo;
É utilizado na identificação de limites entre horizontes de folhelho e camadas mais porosas.
Usos do Potencial Espontâneo
Correlação entre poços vizinhos; 
Detecção de camadas permoporosas;
Resistividade das águas das formações;
Argilosidade.
Perfilagem Radiométrica
Mede tanto a radioatividade natural quanto a radioatividade induzida pelo bombardeio de raios gama ou neutrons;
Os folhelhos geralmente têm pequenas quantidades de elementos radioativos;
Evaporitos geralmente possuem grandes quantidades de potássio.
Perfil de Raios Gama
São ejetados raios gamas em direção à formação;
A densidade da formação dependerá da quantidade de radiação que retorna ao detector.
ρf: densidade da formação;
ρe: densidade de elétrons;
w: peso molecular dos constituintes da formação;
N: número atômico dos elementos presentes.
Perfil de Raios Gama
Pode-se estimar a porosidade através dos dados obtidos do perfil de raios gama.
ρf: densidade da formação;
ρw: densidade de fluidos nos poros;
ρm: densidade da matriz;
Φ: porosidade.
Usos do Perfil de Raios Gama
Definição da Litologia com base no que seja Folhelho do não Folhelho; 
Definição eventual de Ambientes de Deposição; 
Correlação entre poços vizinhos;
Identificação de minerais radioativos ;
Cálculo da Argilosidade ou Volume de Folhelho (VSH); 
Pode ser corrido em poços revestidos;
Determinação exata de profundidades; e, 
Detecção de fluxo fluido atrás dos revestimentos de poços antigos.
Interpretação – Perfil de Raios Gama
Sequência de Folhelho
Sequência de Arenito
Perfil de Neutros de Raios Gama
Elementos não radioativos são bombardeados com nêutrons e, como resultado da captura de nêutrons pelos núcleos, eles são estimulados emitindo raios gama que fornecem informações sobre a POROSIDADE.
Perfilagem Sônica
Determina as velocidades sísmicas das formações atravessadas;
(A) Perfil sônico simples: a sonda permanece vertical;
(B) Perfil sônico compensado: usado quando a sonda está inclinada.
Estimativas de Porosidade no Perfil Sônico
Vf: velocidade da formação;
Vw: velocidade do fluido nos poros;
Vm: velocidade da matriz;
Φ: porosidade.
Usos do perfil Sônico
Cálculo da porosidade intergranular;
Detecção ocasional de zonas fraturadas e com perda de circulação; 
Auxiliar a sísmica de superfície na calibração de suas seções; 
Auxiliar a perfuração / geotecnia e constantes elásticas.
Perfilagem de Temperatura
Medem-se os gradientes de temperatura através de uma sonda;
Até 20 m de profundidade, as temperaturas no interior da terra ainda são bastante afetadas pelas mudanças devido ao grau de insolação;
Utilizado para avaliação do uso da energia geotérmica.
H: fluxo de calor;
kz: condutividade térmica da rocha;
(dθ/dz): gradiente vertical de temperatura.
Outros Tipos de Perfilagem
Perfilagem Magnética: usada para estimar a concentração de íons de hidrogênio nos fluidos da formação e, assim, obter uma medida da porosidade;
Perfilagem Gravimétrica: usada quando se deseja obter valoresde densidade, porém só tem validade quando a densidade é dependente somente da profundidade.