Cap1_Fundamento_Geologia_parte2

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PTR 0106
Prof. Dr. Marcos Allyson Felipe Rodrigues
NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS 
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO 
Geologia
É uma ciência que estuda o planeta terra, a sua
origem, a sua estrutura, os materiais constituintes e
a história neles registradas ao longo dos ciclos de
processos que os modificam.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS DE
PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
Rocha
É um agregado sólido que ocorre naturalmente e é
constituído por um ou mais minerais.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS DE
PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS DE
PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
1.1 Tipos de Rochas
▪ Rochas ígneas ou magmáticas
Resultam da consolidação do magma. Ex.: Granito, 
Diabásio, Quartzo, Basalto, Pegmatito, etc.
Rocha ígnea intrusiva ou plutônica: 
Granito
Rocha ígnea extrusiva ou vulcânica: 
Basalto
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS DE
PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
▪ Rochas metamórficas
São o produto da transformação de qualquer tipo de rocha
levada a um ambiente onde as condições físicas (pressão,
temperatura) são muito distintas daquelas onde a rocha se
formou.
São produtos da transformação das rochas ígneas ou
sedimentares sob a ação da temperatura, pressão, chuvas,
agentes químicos ou mecânicos, ventos, etc. Esse processo é
chamado metamorfismo. Ex.: Quartzito, Mármore, Ardósia, etc.
O mármore surge a partir do metamorfismo do calcário
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS DE
PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
▪ Rochas metamórficas
ANDESHIMALAIA
Rochas sedimentares
São rochas formadas a partir de fragmentos da rochas
ígneas, metamórficas e até mesmo sedimentares, carreados
pelos rios ao longo de milhões de anos e depositados nos leitos
dos oceanos, mares e águas interiores, sob a forma de lama,
material particulado muito fino (silte), areias, conglomerados,
conchas, etc.
A continuidade do processo de transporte e sedimentação
desse material ao longo de milhões de anos, resultou na
compactação das camadas inferiores, propiciando a formação
de camadas de rochas, denominadas de rochas sedimentares,
com características bem definidas.
Ex.: Folhelhos, Arenitos, Conglomerados, Calcários, etc.
1.1 Tipos de Rochas
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS DE
PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
Rochas sedimentares
A transformação dos sedimentos inconsolidados (p. ex.
areia) em rochas sedimentares (p. ex. arenito) é denominada
DIAGÊNESE, sendo causada por compactação e cristalização
de materiais que cimentam os grãos dos sedimentos.
1.1 Tipos de Rochas
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS DE
PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
SEDIMENTOS CALCÁRIO
BACIAS SEDIMENTARES BRASILEIRAS
O Brasil possui 6,4 milhões de km² de terrenos sedimentares
Total de bacias: 29
Processo de deposição dos fragmentos de rocha num leito 
marinho, originando as rochas sedimentares.
1.2 Classificação das rochas sedimentares sob o ponto de 
vista da geração e acumulação do petróleo
▪ Rocha matriz ou geradora – deve possuir quantidade e 
qualidade adequadas de matéria orgânica que quando 
submetidas aos estágios de evolução térmica adequados, 
degradam o querogênio.
Ex.: folhelhos e carbonatos.
▪ Rocha reservatório – rocha permoporosa, ou seja, deve 
apresentar porosidade e permeabilidade aos fluidos. É 
onde ocorre a acumulação de petróleo.
Ex.: arenitos e calcarenitos.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS DE
PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
1.3 Teorias da origem do petróleo
1.3.1 Teoria da origem orgânica
Essa é a teoria mais aceita dentre outras explicações
para a formação do petróleo. A matéria orgânica depositada
com os sedimentos é convertida por processos bacterianos
e químicos, durante o soterramento, num polímero complexo
chamado de querogênio. Este processo é acompanhado por
remoção da água e compactação dos sedimentos. “O
querogênio, por sua vez, é convertido em hidrocarbonetos
por craqueamento térmico a maiores profundidades e
temperaturas relativamente elevadas.”
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
1.3.1 Teoria da origem orgânica (cont.)
Nessas condições, e com o passar de milhões
de anos, sob a ação das pressões das camadas que
continuaram a se depositar, da temperatura e ação
bacteriana, a matéria orgânica aprisionada
transformou-se em compostos de hidrocarbonetos.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
Planctons
Phytoplânctons
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS DE
PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
➢Na faixa de temperaturas mais baixas, até 65ºC, predomina a
atividade bacteriana que provoca a reorganização celular e transforma
a matéria orgânica em querogênio. O produto gerado é o “metano
bioquímico” ou biogênio. Este processo é denominado de:
DIAGÊNESE.
➢O incremento de temperatura, até 165ºC, é determinante da quebra
das moléculas de querogênio e resulta na geração de hidrocarbonetos
líquidos e gás, o processo é CATAGENESE.
➢A continuação do processo, avançando até 210ºC, propicia a quebra
das moléculas de hidrocarbonetos líquidos e sua transformação em gás
leve, o processo é METAGENESE.
➢Ultrapassando essa fase, a continuação do incremento de
temperatura leva à degradação do hidrocarboneto gerado, deixando
como remanescente grafite, gás carbônico e algum resíduo de gás
metano: METAMORFISMO.
Processo de Transformação
1.3.2 Teoria da origem inorgânica do petróleo e gás
Segundo essa teoria os hidrocarbonetos foram formados a
grandes profundidades, a partir de materiais que foram incorporados
por ocasião da formação da Terra.
Principais argumentos dos defensores dessa teoria
1. O metano já foi encontrado em áreas onde seria improvável
uma origem biogenética.
2. Algumas jazidas de petróleo encontradas a grandes
profundidades e a altas temperaturas, carecem de evidências
biológicas.
3. As jazidas de hidrocarbonetos encontradas em áreas muito
extensas apresentam, freqüentemente, características químicas
comuns, independentemente da composição variada e da idade
geológica das formações nas quais o petróleo é encontrado.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
1.3.2 Teoria da origem inorgânica do petróleo e gás
Principais argumentos dos defensores dessa
teoria
4. Acredita-se que, face às grandes jazidas já
encontradas e a serem descobertas os
resíduos orgânicos não seriam suficientes para
justificar a sua existência.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E 
MÉTODOS DE PESQUISA APLICADOS AO 
PETRÓLEO 
1.3.3 Fatores essências para a ocorrência de uma acumulação 
de petróleo numa bacia sedimentar
• Rocha geradora;
• Geração de hidrocarbonetos;
• Migração primária;
• Rocha reservatório
• Armadilhas;
• Rocha capeadora;
• Migração secundária na rocha reservatório.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
1.3.3.1. Rocha geradora
Contêm matéria orgânica (querogênio), em
quantidade e qualidade, tendo sofrido uma
evolução térmica adequada para
geração/expulsão de quantidades significativas
de petróleo. São preferencialmente folhelhos,
margas e calcilutitos.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
1.3.3.2. Rochas carreadoras
Rochas porosas e permeáveis que, estando em
uma situação geológica adequada (sem armadilha, mas
capeada), permitem que o petróleo expulso das
geradoras migre até a trapa. São preferencialmente
arenitos ou carbonatos porosos
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
1.3.3.3. Rochas Reservatório
São capazes de conter e transmitir fluidos que,
estando numa situação geológica adequada (fazendo
parte da trapa e capeadas adequadamente) permitem
que o petróleo seja produzido e possa ser explorado
comercialmente.
Propriedades essenciais:
• Porosidade
• Permeabilidade1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
ROCHA-RESERVATÓRIO
Porosidade
Proporção de vazios (não ocupados por grãos, matriz e 
cimento) em relação à rocha total (%) → volume de 
fluidos contido na rocha.
Ø = VOLUME TOTAL DE ESPAÇO POROSO . 100 
VOLUME TOTAL DA AMOSTRA 
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
Permeabilidade
É uma medida de capacidade de se deixar
atravessar por fluidos. É de grande importância na
determinação das características de fluxo dos
hidrocarbonetos em reservatórios de petróleo, gás e da
água nos aquíferos.
Lei de Darcy:
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
Onde:
K – permeabilidade absoluta
μ – Viscosidade do fluido
A unidade de permeabilidade é o Darcy ou, 
mais habitualmente, o mili-Darcy ou mD. 
1.3.3.4. Rochas Selantes
São rochas com baixas permeabilidades que não
permitem (ou retardam muito) a migração secundária do
petróleo. Caso estejam associadas adequadamente
(estrutural ou estratigraficamente) às rochas reservatório
formam a trapa.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
1.3.3.5. Rochas de Sobrecarga
São rochas sobrejacentes que exercem pressão
litostática(*).
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
(*) Pressão litostática, por vezes designada por pressão de 
confinamento, é a pressão exercida pelo peso da coluna de rocha 
sobre os materiais geológicos subjacentes.
1.3.3.6. Migração Primária
Ocorre dentro da rocha geradora, em distâncias
relativamente curtas. o deslocamento de petróleo se dá
por microfissuras. Quando o mesmo sai das geradoras,
chama-se expulsão.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
RESUMO: 
A) O petróleo é gerado por soterramento (→ aquecimento)
ao longo do tempo geológico, a partir da matéria orgânica
contida em rochas argilosas (folhelhos);
B) O petróleo é expulso e migra para rochas porosas e
permeáveis (arenitos);
C) O petróleo acumula-se em armadilhas, contido por rochas
impermeáveis (folhelhos).
1.4 Movimentos tectônicos
1.4.1 Falhas
São fraturas nas camadas rochosas, nas quais
ocorre um deslocamento bem perceptível das partes.
1.4.1.1 Elementos geométricos da falha
• Plano da falha
É a superfície segundo a qual se dá o
deslocamento.
• Rejeito da falha
É a medida do deslocamento linear resultante da
falha.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS DE
PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
FALHA NORMAL
R – Rejeito vertical da falha
1.4 Movimentos tectônicos
1.4.1 Falhas
1.4.1.2 Classificação das falha
• Falha normal
Nesse tipo de falha um dos blocos é abatido na
mesma direção na qual mergulha o plano da falha.
• Falha inversa ou falha de empurrão
Nesta falha uma parte é empurrada sobre a outra.
• Falha transcorrente ou de deslocamento horizontal
O deslocamento de um bloco em relação ao outro
acompanha a horizontalidade das camadas.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS DE
PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
FALHA NORMAL
FALHA INVERSA OU DE ACAVALAMENTO
R – Rejeito da falha
FALHA TRANSCORRENTE OU DE DESLOCAMENTO HORIZONTAL
Obs.: o deslocamento acompanha a horizontalidade
FALHA HORIZONTAL
Obs.: um dos flancos está gasto pela erosão, dificultando o reconhecimento da falha
1.4 Movimentos tectônicos
1.4.2 Dobras
São ondulações que se formam nas camadas
rochosas, produzidas por esforços de natureza
tectônica.
1.4.2.1 Principais formas de dobras
• Anticlinal
Nesse tipo de dobra os flancos se abrem para
baixo.
• Sinclinal
É a dobra na qual os flancos se abrem para cima.
• Arrasto
Trata-se de um conjunto de dobras menores
subordinadas a uma dobra maior, onde existem
camadas competentes (+rígidas) e camadas
incompetentes (“sanduichadas”).
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS DE
PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
DOBRA 
ANTICLINAL SIMÉTRICA
SINCLINAL 
(ASSIMÉTRICO)
ANTICLINAL 
(ASSIMÉTRICO)
DOBRAS 
DOBRA DE ARRASTO e/ou PARASITAS
1.5 Armadilhas para o petróleo (traps)
As armadilhas são barreiras que impedem a
continuidade do processo migratório do petróleo nas
jazidas, propiciando a sua acumulação.
1.5.1 Classificação das armadilhas
• Estruturais – dobras, falhas, domos salinos,
intrusões vulcânicas;
• Estratigráficas – as descontinuidades;
• Combinadas – uma associação das armadilhas
estruturais e estratigráficas.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
ARMADILHA (TRAP) 
Processo de migração e acumulação de petróleo numa 
armadilha, partindo da rocha matriz
1.5 Armadilhas para o petróleo (traps)
1.5.1 Classificação das armadilhas
1.5.1.1 Armadilha estrutural
Neste tipo de armadilha, o elemento estrutural
principal responsável pelo aprisionamento do petróleo é
representado pelo posicionamento estrutural da rocha
reservatório.
Ex.: dobras, falhas, domos salinos, intrusões
vulcânicas.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
ARMADILHA ESTRUTURAL
DOBRA ANTICLINAL
ARMADILHA ESTRUTURAL
DOBRA ANTICLINAL
DOMO SALINO
ARMADILHA ESTRUTURAL
ARMADILHA ESTRUTURAL
FALHA
1.5 Armadilhas para o petróleo (traps)
1.5.1 Classificação das armadilhas (cont.)
1.5.1.2 Armadilha estratigráfica
É uma armadilha em que o aprisionamento do petróleo
ocorre em função da mudança na estratigrafia ou litologia da
rocha reservatório, que a torna impermeável, impedindo a
migração do petróleo.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS
DE PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
ARMADILHA ESTRATIGRÁFICA
ARMADILHA ESTRATIGRÁFICA
1.5 Armadilhas para o petróleo (traps)
1.5.1 Classificação das armadilhas (cont.)
1.5.1.3 Armadilha combinada
Nessa armadilha, o petróleo fica aprisionado em
função das mudanças litológicas ou estratigráficas,
combinadas com elementos estruturais, na rocha
reservatório.
1. NOÇÕES BÁSICAS DE GEOLOGIA E MÉTODOS DE
PESQUISA APLICADOS AO PETRÓLEO
ARMADILHA COMBINADA
ARMADILHA COMBINADA