Aula 02-Conceitos e Ambiente de Perfilagem_20180306-0113 (1)

Prévia do material em texto

E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
PERFIL
• PERFIL: Registro contínuo das propriedades físico-químicas das
rochas ao longo do poço, mediante o uso de equipamentos
especiais.
• Os perfis quando analisados definem atributos para
caracterização do potencial de uma acumulação de
hidrocarbonetos.
• Os perfis respondem as seguintes perguntas:
� Há presença de hidrocarbonetos?
� Onde?
� Em que quantidade?
� É economicamente viável produzi-los?
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
EXEMPLO DE PERFIL
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
EXEMPLO DE PERFIL
Perfis: GR, Resistividade, Densidade e Neutrão 
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
ONDE ESTÃO OS FOLHELHOS?
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
O QUE OBSERVAMOS ATRAVÉS DOS PERFIS
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
HISTÓRICO DA PERFILAGEM
• Primeiras Perfilagens:
� 1927 - irmãos Schlumberger em um poço no campo de Pechelbronn
(França);
� 1930 - perfil de resistividade utilizado comercialmente;
� Novas aplicações:
• SP (1931);
• Teleclinômetro eletromagnético (1932);
• Medidor contínuo de temperatura (1933);
• Medidor de mergulho a partir do SP (1935).
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
HISTÓRICO DA PERFILAGEM
• Período Inicial (1930 - 1940)
� Resistividade (uma curva);
� Potencial Espontâneo (SP);
� Medidor de mergulho (Anisotrópico - SP).
• Período Intermediário (1940 - 1960)
� Fórmula de Archie (1941);
� Primeiros perfis sônicos (1950);
� Perfis radioativos;
� Resistividade focalizada;
� Perfis Eletromagnéticos.
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
HISTÓRICO DA PERFILAGEM
• Período Digital (1960 - 1980)
� Digitalização (Armazenamento, Processamento e
Teletransmissão);
� Maior precisão dos parâmetros medidos;
� Maior confiabilidade nas leituras;
� Interpretações mais confiáveis.
• Período (1980 - 1990)
� Sônico amplitude (ondas compressional e cisalhante);
� Espectrometria com identificação de elementos;
� Teletransmissão com e sem cabo).
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
HISTÓRICO DA PERFILAGEM
• Período (1990 - 2008)
� Perfis de Ressonância Magnética;
� Perfis de Imagem Acústica e Resistiva;
� Perfilando durante a perfuração (LWD- Logging While Drilling);
� LWD com obtenção de Teste a cabo, Ressonância etc..
• Período Atual (2008 - 2011)
� LWD com amostragem de fluido de Teste a cabo;
� Perfilagem com tubos inteligentes (Intelligent Drill Pipe).
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
EQUIPAMENTOS DE PERFILAGEM
• São utilizados basicamente dois tipos de unidades de aquisição
para a realização de perfilagens de poços:
� Unidade móvel: todos os equipamentos são instalados em um
caminhão que desloca-se para a locação onde foi perfurado o
poço e realiza a aquisição dos dados.
• É utilizada em poços terrestres onde é possível o acesso de
veículos.
� Unidade fixa: os equipamentos estão instalados em uma
unidade que é transportada para a locação por helicóptero ou
via marítima.
• É utilizada nas perfurações offshore e nas áreas remotas.
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
UNIDADES DE PERFILAGEM
Unidade Móvel Unidade Fixa
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
OPERAÇÃO DE PERFILAGEM
• Quando o poço é perfilado?
� Após a perfuração;
� Durante a perfuração;
� Após ser revestido.
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
MONTAGEM DAS FERRAMENTAS DE PERFILAGEM
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
TRANSMISSÃO DE DADOS DE PERFILAGEM
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
CLASSIFICAÇÃO DE FERRAMENTAS
• As ferramentas são classificadas segundo o seu princípio de
funcionamento e/ou tipo de pesquisa a que são destinadas.
• As ferramentas são classificas em 2 grandes grupos:
� Poço Aberto
� Poço Revestido
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
CLASSIFICAÇÃO DE FERRAMENTAS
• Resistividade;
• Radiação Gama;
• Porosidade Neutrônica;
• Densidade;
• Velocidade;
• Cimentação.
Medidas Básicas de Poço Aberto
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
CLASSIFICAÇÃO DE FERRAMENTAS
• Pressão;
• Temperatura;
• Radiação Gama;
• Porosidade com Neutron;
• Densidade;
• Diâmetro do Poço (Caliper).
Medidas Básicas de Poço Revestido
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
PERFIS BÁSICOS
• Potencial Espontâneo: diferença de potencial gerado no contato
poço x formação.
• Raios Gama: radioatividade natural da rocha.
• Indução-Elétrico: condutividade da formação.
• Sônico: tempo de propagação de uma onda acústica.
• Densidade: densidade da rocha através de radiação.
• Neutrão: porosidade através da quantidade H+
• Caliper: diâmetro do poço.
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
PERFIS ESPECIAIS
• Espectrometria de Raios Gama
• Perfis de Mergulho (Dipmeter)
• Perfis de Imagens Resistiva / Acústico
• Perfil de Ressonância Magnética Nuclear
• Amostragem Lateral
• Teste de Formação a Cabo
• LWD (Logging While Drilling).
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
APLICAÇÕES DOS PERFIS
• Identificação litológica;
• Correlação entre poços;
• Identificação do fluido que satura os poros da rocha;
• Identificação de fraturas;
• Controle de profundidade e caliper do poço;
• Permeabilidade.
Principais Aplicações Qualitativas dos Perfis
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
APLICAÇÕES DOS PERFIS
• Cálculo da porosidade e da permeabilidade;
• Cálculo da saturação de fluidos;
• Cálculo da espessura dos reservatórios;
• Cálculo da densidade das rochas;
• Cálculo das velocidades sônicas;
• Cálculo do volume de argilas;
• Cálculo dos volumes de hidrocarbonetos no reservatório.
Principais Aplicações Quantitativas dos Perfis
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
APLICAÇÕES DOS PERFIS
Classificação e Utilização dos Perfis
Resistividade Salinidade, Fluidos, Correlação
Acústicos Velocidade, Porosidade, Fluidos
Radioativos
Argilosidade, Porosidade, Litologia
Fluidos, Correlação
Imagens
Estruturas Sedimentares, Fraturas, 
Atitudes de Camadas
Calibre Diâmetro do Poço
Sísmico Vertical Velocidade, Sismogramas
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
CONCEITO DE ROCHA
• Rocha Reservatório: qualquer rocha porosa e permeável capaz de
armazenar o petróleo expulso da rocha geradora.
� Composto por matriz, poros e argila.
• Arcabouço: são os grãos que formam a rocha.
• Matriz: material sólido da rocha, composto por arcabouço,
cimento e argila.
• Poro: espaço da rocha ocupado por fluido (gás, óleo ou água).
• Argila: tendem a obliterar os poros, reduzindo a porosidade e a
permeabilidade.
Componentes Básicos das Rochas
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
CONCEITO DE ROCHA
• Para o intérprete de perfis a matriz corresponde aos constituintes
sólidos da rocha, com exceção das argilas contidas no espaço
poroso.
� A porosidade medida no perfil é a φφφφT.
Matriz – Argila - Poro
φφφφT
MATRIZ
φφφφe
Água Absorvida
Argila
Água de Argila
Fluido Livre
1111−−−−φφφφT
φφφφ Sw φφφφ Sg φ φ φ φ So φe=Porosidade efetiva
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
ROCHA-RESERVATÓRIO
• Propriedades básicas das rochas reservatório:
� Porosidade;
� Permeabilidade.
• Rochas reservatório mais comuns:
� Arenitos;
� Calcários.
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
POROSIDADE
• Porosidade: é a percentagem de espaço vazio das rochas (tudo o
que não é matriz).
• Quanto à porosidade, classificam-se em:� Fechada: 0 - 9 %
� Regular: 9 - 15 %
� Boa: 15 - 20 %
� Excelente: 20 - 25 %
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
POROSIDADE
• A porosidade pode ser primária ou secundária.
� Porosidade Primária: definida pelo sistema deposicional e
depende dos elementos texturais da rocha.
• Tamanho, forma, seleção e arranjo dos grãos.
� Porosidade Secundária: resultante dos processos diagenéticos
que atuaram sobre a rocha.
• Isto é, posterior a deposição (fraturamento, dissolução).
A porosidade lida pelos perfis é a porosidade total, não distinguindo 
entre primária e secundária.
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
POROSIDADE
Porosidade Primária e Secundária
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
PERMEABILIDADE
• Permeabilidade: é a medida da capacidade de uma rocha de
permitir a passagem de fluido por seus poros interconectados.
• Quanto à Permeabilidade, classificam-se em:
� Baixa: menor que 1 mD
� Regular: 1 – 10 mD
� Boa: 10 – 100 mD
� Muito boa: 100 – 1000 mD
� Excelente: maior que 1000 mD (1 D)
• Geralmente varia de 5 a 1000 mD
• Uma rocha pode ser muito porosa e não ser permeável.
� Por exemplo: folhelho.
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
TIPOS DE PERFILAGEM
Perfilagem a Cabo: TLC (Tubulação - Cabo):
Sonda de
Perfilagem
Cabo de
Perfilagem
Unidade de
Perfilagem
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
TIPOS DE PERFILAGEM
TLC (Tough Logging Condition System)
Inclinações maiores que 600
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
TIPOS DE PERFILAGEM
Perfilagem Durante a Perfuração (LWD)
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
AMBIENTE DE PERFILAGEM
Processo de Invasão
Quando a perfuração atinge rochas permeáveis, o
processo de invasão pelo filtrado da lama se
estabelecerá, deslocando o fluido original da
formação.
O folhelho por ser uma rocha impermeável
não haverá o estabelecimento do processo
de invasão.
Filtrado
Reboco
A parte líquida da lama penetra na
formação e a parte sólida se alojará nas
paredes do poço (reboco).
Folhelho
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
AMBIENTE DE PERFILAGEM
Zona
Virgem
Rt
Rw
Sw
Rxo
Rmf
Sxo
Z.I Z.T
Camada Adjacente
Camada Adjacente
Rs
Rs
hmc
Rmc
di
dj
Rm
LAMA Ph>Pf
• Rm = Resistividade da Lama
• Rmc = Resistividade do Reboco
• hmc = Espessura do Reboco
• Rt = Resistividade da Formação
• Rw = Resistividade da Água
• Sw = Saturação de Água
• Ph = Pressão Hidrostática
• Pf = Pressão da Formação
di , dj = Diâmetros de Invasão
• Rxo = Resistividade da Zona Lavada
• Rmf = Resistividade do Filtrado
• Sxo = Saturação da Zona lavada
• Rs = Resistividade da Camada Adjacente
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
AMBIENTE DE PERFILAGEM
• Poço: área limitada ao diâmetro perfurado, onde atua a pressão
hidrostática (PH).
� Reboco: desenvolve-se nas paredes das rochas porosas.
• Zona Lavada ou Invadida: zona invadida pelo filtrado da lama.
� Diâmetro da zona lavada é inversamente proporcional à
permeabilidade e porosidade.
� É necessário considerar o tempo de exposição do reservatório ao
fluido e a diferença entre a pressão hidrostática da lama e a
estática da formação.
• Zona Virgem: zona livre da invasão, mantendo características
originais da rocha. Nesta zona atua a pressão estática (Pe) que é
pressão da formação.
• Zona de Transição: contém uma mistura de filtrado e fluido da
formação.
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
AMBIENTE DE PERFILAGEM
• As leituras dos perfis são afetadas pelo reboco e pela
zona invadida conforme o raio de investigação das
ferramentas.
• O raio de investigação das ferramentas é limitado e
varia para cada ferramenta.
� Tem ferramenta que lê somente na zona invadida.
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
AMBIENTE DE PERFILAGEM
• Diferencial de Pressão (Ph-Pe);
• Perda D’água do Fluido de
Perfuração;
• Qualidade do reservatório;
• Tempo de Exposição;
• Mobilidade dos Fluidos.
Principais Fatores que Influenciam no Processo de Invasão
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
AMBIENTE DE PERFILAGEM
Ferramentas de Perfilagem
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
APLICAÇÕES DOS PERFIS
Parâmetros obtidos nos Perfis
• Espessura do reservatório: h;
• Porosidade do Reservatório: φ;
• Resistividade: Rw;
• Saturação de Água: Sw.
E
n
ge
n
h
ar
ia
 d
e
 P
e
tr
ól
e
o 
-
Pe
rf
il
ag
e
m
APLICAÇÕES DOS PERFIS
Cálculo de Reserva
• Espessura do reservatório: h = 15 m;
• Área do reservatório: A = 1 km x 1 km;
• Porosidade do Reservatório: φ = 20%;
• Saturação de Água: Sw = 30%;
• Fator volume formação de óleo: Bo = 1,200 m³/m³ std;
• Fator de Recuperação: FR = 30%
• Calcular:
a) Volume de óleo in place: N;
b) Volume de Óleo Recuperável (VOR) e a reserva original;
c) Após um tempo de produção, o reservatório atinge uma produção
acumulada de óleo de 350.000,0 m³ std. Calcular a reserva atual e o
volume de óleo original remanescente?