prospecção do petróleo

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Prospecção de Petróleo
Prof. Dr. Rutácio Costa
Objetivos
• Localizar, dentro de uma bacia sedimentar, as 
situações geológicas que tenham condição 
para acumulação de petróleo
• Identificar a melhor alternativa, dentre as 
disponíveis
Métodos Geológicos
• Geologia de superfície
• Aerofotogrametria e fotogeologia
• Geologia de subsuperfície
Geologia de superfície
• Mapeamento de rochas de afloramentos
– Conhecer e delimitar bacias sedimentares
– Identificar estruturas capazes de acumular 
hidrocarbonetos
– Elimina-se rochas igneas e metamórficas, bem 
como rochas sedimentares de baixa espessura
Aerofotogrametria e Fotogeologia
• Aerofotogrametria
– Construção de mapas detalhados a partir de imagens 
aéreas
• Fotogeologia
– Determinação das feições geólógicas a partir da 
identificação de dobras, falhas e mergulho das 
camadas detectadas em fotos aéreas ou imagens de 
satélite.
– As estruturas geológicas são identificadas a partir da 
variação da cor do solo, configuração de rios e 
sistemas de drenagem.
Geologia de subsuperfície
• Pressupõe a perfuração de um poço 
exploratório
– Descrição das amostras colhidas durante a 
perfuração
– Levantamento das formações existentes e suas 
profundidades.
– Construções de mapas e seções estruturais 
através da correlação de diferentes poços
– Identificação de fósseis para correlacionar as 
rochas de uma bacia ou de bacias diferentes
Geofísica
Conceito
• Ramo da ciência natural que estuda os 
processos físicos e propriedades físicas da 
Terra e faz uso de métodos quantitativos para 
suas análises.
• Divide-se em:
– Global (pura)
– De prospecção (aplicada)
Fenômenos físicos de interesse
• Gravidade
– Medidas da aceleração da gravidade podem ser úteis para encontrar 
depósitos minerais
• Fluxo de calor
– Gradiente geotérmico
• Vibrações
– Sismologia
• Eletricidade
– Potencial espontâneo
• Magnetismo
• Radioatividade
• Dinâmica de fluidos
• Física mineral
Métodos Geofísicos
• Métodos potenciais
– Gravimetria
– Magnetometria
• Métodos sísmicos
– Refração
• Investigação da estrutura do interior da terra.
– Reflexão
• Mais utilizado na indústria do petróleo
Métodos Potenciais
• Permitem o mapeamento de grandes estruturas 
que não aparecem na superfície
• Gravimetria
– Medições precisas da aceleração da gravidade local, 
que depende da latitude, elevação, topografia, marés 
e densidade de camadas de subsuperfície.
– Um mapa gravimétrico é elaborado a partir dos dados 
medidos com correções que eliminam os demais 
efeitos, com exceção da densidade das rochas.
– A interpretação do mapa gravimétrico só é possível 
com o auxílio de outras informações geológicas ou 
geofísicas
Magnetometria
• Consiste na medição precisa do campo magnético da terra 
em vários pontos de interesse.
• O valor do campo magnético depende de latitude, altitude, 
direção do vôo, presença de rochas com diferentes 
susceptibilidades magnéticas e da ocorrência de 
tempestades magnéticas e movimentação de camadas 
ionizadas na alta atmosfera.
• As rochas sedimentares apresentam susceptibilidade 
magnética baixa. Anomalias magnéticas são associadas à 
presença do embasamento ou rochas intrusivas.
• Um mapa magnético pode fornecer estimativas da 
profundidade do embasamento ou espessura de 
sedimentos, altos estruturais do embasamento ou presença 
de rochas intrusivas básicas (baixo teor de sílica).
Métodos Sísmicos
• Fontes e receptores
• Aquisição de dados sísmicos
• Tipos de ondas sísmicas e velocidades de 
propagação 
• Sismograma sintético
• Técnica CDP para obtenção de velocidades
• Processamento de dados sísmicos
• Interpretação de dados sísmicos
• Sísmica 3D
• Sísmica 4D
Fontes e receptores
• Fontes
– Dinamite
– Caminhão Vibrador
– Canhão de ar comprimido (mar)
• Receptores
– Geofones (terra): 
• Princípio eletromagnético: bobina no interior de um imã.
– Hidrofones (mar)
• Cristais pezoelétricos geram sinais elétricos em função da 
variação de pressão das ondas acústicas na água.
Aquisição de dados sísmicos
• Terra
• Mar
Aquisição de dados sísmicos
• 128 a 1024 canais equidistantes (20 a 50 m)
• Tempo de registro: depende da profundidade máxima 
a ser investigada
– Em terra, tipicamente 4 s, o que permite investigar até 
6000m de profundidade. Na rocha, velocidade média de 
3000 m/s
– No mar, 6 a 12 s. Na água, velocidade de 1500 m/s
• Amostragem horizontal definida em função do nível de 
detalhe requerido. 
• Amostragem lateral requerido para levantamento 
sísmico 3D.
• Amostragem temporal: 2 a 4 milisegundos
Tipos de ondas sísmicas e velocidade 
de propagação
• Ondas P: Ondas 
compressivas. 
Deslocamento do meio 
na mesma direção de 
propagação da onda.
• Ondas S: ondas de 
cisalhamento. 
Deslocamento do meio 
perpendicular à direção 
de propagação da onda.
Sismograma sintético
• Consiste em simular a resposta sísmica de um 
pacote sedimentar a partir do conhecimento 
de velocidades e densidades das rochas
• Um sismograma sintético, gerado a partir do 
conhecimento da coluna sedimentar obtida na 
perfuração de um poço, permite correlacionar 
dados de poços com eventos que aparecem 
nas seções sísmicas
Técnica CDP e obtenção de 
velocidades
• CDP (common depth point): um mesmo ponto 
em subsuperfície é registrado várias vezes (48 
a 240 vezes) em diferentes posições de 
emissores e receptores.
• Permite calcular as velocidades de propagação 
de subsuperfície, após análise de velocidades 
executada no centro de processamento de 
dados.
Técnica CDP e obtenção de 
velocidades (cont.)
• Obtenção das velocidades
• O conhecimento do campo de velocidades 
permite estimar características petrofísicas das 
rochas.
Processamento de dados sísmicos
• Objetivo: produzir imagens das formações 
rochosas em subsuperfície que serão 
interpretadas e analisadas por geólogos e 
geofísicos em busca de situações mais 
favoráveis à acumulação de hidrocarbonetos.
• Como: processamento matemático complexo 
para filtrar ruídos, corrigir distorções e 
melhorar a resolução das imagens.
Interpretação de dados sísmicos
• Geocientistas e engenheiros de petróleo 
procuram reconhecer estruturas geológicas a 
partir das linhas sísmicas e imagens obtidas do 
processamento de dados sísmicos.
• Tentar reconstruir a sequência de eventos 
responsáveis pela provável formação das 
estruturas de subsuperfície capazes de 
armazenar e aprisionar o petróleo.
Sísmica 3D
• Levantamento de dados sísmicos em linhas 
paralelas afastadas entre si de distância igual à 
distância entre os canais receptores
• A interpretação de dados 3D é facilitada pela 
melhor resolução e detalhamento das 
representações gráficas tridimensionais.
Sísmica 4D
• Consiste na repetição do levantamento 3D 
após um período de tempo significativo (12 
meses, por exemplo)
• Permite o monitoramento da movimentação 
de fluidos dentro do reservatório, o que é útil 
na otimização da recuperação do petróleo.
Material Extra
• Geofísica
– https://www.youtube.com/watch?v=De5Yl4aSbO
M
• Vídeos sobre exploração
– http://www.oilfieldwiki.com/wiki/Category:Videos