11-GO- Sistema Petrol 2020

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SISTEMA PETROLÍFERO
Prof. Maristela Bagatin Silva
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
Engenharia de Petróleo
http://www.ufpel.edu.br/
Quais são os níveis de investigação do petróleo?
Níveis de Investigações Petrolíferas
 Bacia sedimentar: descreve a sequência estratigráfica e o seu
estilo estrutural
 Sistema petrolífero: estuda a relação genética entre o
volume da rocha geradora ativa e o petróleo resultante
• Play: investigação da economicidade exploratória de uma
série de trapas relacionadas geologicamente
• Prospecto: investigação da economicidade exploratória de
uma trapa em particular
Mapas das Áreas de Bacias Sedimentares do Mundo
Identificação da maioria das bacias sedimentares do mundo. 
Em verde, bacias onshore e, em roxo, bacias offshore. 
Níveis de Investigações Petrolíferas
Bacias Sedimentares no Brasil
Processos
Rocha Geradora
Rocha Carreadora
Rocha Reservatório
Rocha Selante
Rocha de Sobrecarga*
Trapa
Geração
Migração
Acumulação e 
Preservação (trapa)
Elementos
Sistemas Petrolíferos
Elementos e processos do Sistema Petrolífero
Rocha Geradora
Rocha de Sobrecarga
a)
b)
c)
d)
• É a interação entre os elementos e 
processos do sistem petrolífero no tempo 
geológico, que propiciam a acumulação de 
hidrocarbonetos.
Sincronismo
Sistemas Petrolíferos
 É o momento de maior probabilidade 
do aprisionamento e preservação do 
do petróleo em um sistema de 
armadilhas, depois da geração, 
migração e acumulação de 
hidrocarbonetos em um reservatório,
marcando o início da 
preservação em um sistema 
petrolífero viável
Momento Crítico
Sistema Petrolífero
Sistemas Petrolíferos
Rochas geradoras efetivas
• com matéria orgânica, em quantidade e qualidade, e
evolução térmica adequada para geração/expulsão de
quantidades significativas de petróleo.
• São preferencialmente folhelhos, margas e calcilutitos.
Elementos Essenciais:
A Rocha Geradora
Sistemas Petrolíferos
Peters & Cassa (1994)
• Quantidade da Matéria Orgânica
Sistemas Petrolíferos
• Qualidade da Matéria Orgânica
Biju-Duval (2002)
Sistemas Petrolíferos
- Alta razão atômica inicial H/C (1,5 ou mais)
- Baixa razão O/C inicial (< 0,1)
- Enriquecida em cadeias alifáticas e poucos núcleos
aromáticos, razão H/C originalmente elevada, elevado
potencial de geração de hidrocarbonetos.
- Derivada principalmente de lipídios de algas ou matéria
orgânica enriquecida em lipídios por atividade bacteriana.
Querogênio Tipo I
Potencial para geração de óleo e gás elevado
Qualidade da Matéria Orgânica
Sistemas Petrolíferos
Querogênio Tipo II
• Qualidade da Matéria Orgânica
- Frequente em rochas geradoras de petróleo e folhelhos
oleígenos
- Relativamente alta razão H/C e baixa razão O/C
- Cadeias alifáticas de comprimento moderado, aneis
naftênicos e maior número de anéis aromáticos.
- Ligações ésteres ( - C = O ) mais abundantes e S
presente em quantidades substanciais
- Matéria orgânica marinha depositada em ambientes
redutores, com teor de S médio a alto, além de grãos de
pólen, esporos e cutículas de vegetais superiores.
Potencial para geração de óleo e gás significativos
Sistemas Petrolíferos
Querogênio Tipo III
• Qualidade da Matéria Orgânica
- Baixa razão H/C (< 1) e alta razão O/C (0,2 ou 0,3)
-Núcleos poliaromáticos e grupos heteroatômicos como 
cetona e ácido carboxílico, mas nenhum grupamento 
éster.
- Grupos alifáticos são somente um constituinte menor 
da matéria orgânica (poucas cadeias longas, originadas 
de ceras de vegetais superiores, grupos metilas e 
outras cadeias curtas)
- Vegetais terrestres superiores, compostas 
basicamente por celulose e lignina, que são 
extremamente deficientes em H
Pode fornecer rochas geradoras de gás
Temperatura adequada - maturação
Sistemas Petrolíferos
• Maturação da Matéria Orgânica
25 m 
Ro=0.24%
25 m 
Ro=0.74%
25 m 
Ro=0.9%
25 m 
Ro=0.53%
Sistemas Petrolíferos
• Maturação da Matéria Orgânica
Índice de Coloração de Esporos
20
m
20
m
20
m
SCI 5.0
SCI 6.0
SCI 7.0
20
m
20
m
20
m
SCI 2.0
SCI 3.0
SCI 4.0
20
m
20
m
20
m
SCI 8.0
SCI 9.0
SCI 10
20
m
SCI 5.0
Sistemas Petrolíferos
Rochas Carreadoras
São rochas porosas e permeáveis que, estando
numa situação geológica adequada (sem armadilha
mas capeada), permitem que o petróleo expulso
das geradoras migrem até a trapa.
São preferencialmente arenitos ou carbonatos
porosos.
Elementos Essenciais
Sistemas Petrolíferos
Elementos Essenciais
Biju-Duval (2002)
Sistemas Petrolíferos
• Rocha reservatório
são rochas porosas e permeáveis que, estando
numa situação geológica adequada (fazendo parte
da trapa e capeadas adequadamente) permitem
que o petróleo seja acumulado e possa ser
produzido comercialmente.
Elementos Essenciais
Rocha Reservatório
 Afloramento de arenito seixoso (base) coberto por um arenito
vermelho. O arenito da base “Budleigh-Salterton, do Triássico
(Alberta, Canadá)
Rocha Reservatório
 Este é considerado uma dos reservatórios mais
importantantes (Cairns Formation, Devoniano)
Dolomito: Rocky Mountains, Alberta, Canadá.
Rocha Reservatório
 Porosidade (Φ) suficiente para armazenar o óleo
 Permeabilidade (K) suficiente para permitir o fluxo
do fluido
 Φ% = (volume de vazios / volume total da rocha) 
x 100
 Efetiva Φ = volume total de vazios que estão 
interconectados
 K: medida em unidades Darcy (geralmente miliDarcy)
 A perfeita rocha reservatório:
 10 – 30% Φ e 500 – 1000mD
 bem selecionada, tamanho grão médio-grosseiro
 contínua lateralmente
 Processos que reduzem a porosidade e a 
permeabilidade:
 Compactação 
 Cimentação 
 Resíduos de hidrocarbonetos pesados etc
 Processos que aumentam a porosidade e a 
permeabilidade: 
 Dissolução 
 Fraturamento
 Dolomitizatização etc
Dolomito com porosidade “cavernosa”
Alta 
Porosidade e 
permeabilidade
Baixa porosidade e 
permeabilidade
Feições de rochas
reservatório
Seleção e arredondamento
• Bem 
arredondado
• Bem selecionado
• Quartzo arenito
• Bimodal
• Pobremente selecionado
• Arenito litico
Sistemas Petrolíferos
• Rocha selante
• são rochas de baixas permeabilidades que não
permitem (ou retardam muito) a migração
secundária de petróleo. Caso estejam associadas
adequadamente (estrutural ou estratigraficamente)
às rochas reservatório formam a trapa.
Elementos Essenciais
Rocha Selante
 Comumente evaporitos, folhelhos,
calcários.
 Relativamente impermeável
Elementos Essenciais
Sistemas Petrolíferos
Elementos Essenciais
• Armadilha, Trapa (Traps)
Arranjo geométrico de rochas que permite
acumulações significativas de hidrocarbonetos em
subsuperfície.
Bieddle, E. & Wielchowsky, C.C. (1994)
TIPOS:
 Trapas Estruturais
 associados com dobras, falhas, diápiros
 Trapas Estratigráficas : primários e 
secundários/diagenéticos
 Mistas
A Trapa
Bieddle & Wielchowsky, (1994)
Trapa estrutural - Falha
Trapa Estrutural -
anticlinal
Trapa Estrtural - Domo Salino
Sistemas Petrolíferos
• Armadilhas
Geração de Petróleo: série de reações químicas que
transformam o querogênio em óleo e gás. Dependem
da maturação térmica (temperatura e tempo
geológico).
 Na avaliação de um sistema petrolífero, é 
fundamental a definição das áreas aonde o 
intervalo de interesse gerou e expulsou o 
petróleo. 
 Estas áreas são conhecidas como “cozinhas” de 
geração do óleo (oil-kitchens)
Processos
Sistemas Petrolíferos
Processos- Migração
Uma vez formados pelo processo de maturação, óleo e 
gás começam a migrar em direção à superfície da Terra
• Por que? as cozinhas de maturação são locais de 
pressão elevada e a sup. terrestre está em zonas de 
baixa pressão
• Por que? Óleo e gás tem densidades menores que a 
água e se deslocam para a superfície
• Migração Primária: ocorre dentro da rocha
geradora
• Deslocamento de petróleo por microfissuras
quando o mesmo sai das geradoras é chamado de
expulsão.
Processos
SistemasPetrolíferos
Definições dos Processos
Migração Primária
Sistemas Petrolíferos
• Migração Secundária: é o movimento do petróleo
fora das rochas geradoras (distâncias
relativamente longas).
Definições dos Processos
Magoon & Dow (1994)
Sistemas Petrolíferos
Remigração ou Desmigração:
• tipo particular de migração secundária.
• Ocorre quando uma acumulação é “aberta” e o
petróleo continua seu caminho em direção à
superfície, eventualmente pode ser trapeado
novamente.
Definições dos Processos
Sistemas Petrolíferos
Para a existência de um Sistema Petrolífero é 
fundamental a ocorrência dos elementos e 
processos essenciais de forma adequada no 
tempo e no espaço.
Oil seep
Perdas pela Migração
England (1994)
Sistemas Petrolíferos
Carta de eventos: compreende oito (8) eventos
1) Rocha Geradora
2) Rocha Reservatório
3) Rocha Selante
4) Sobrecarga
5) Formação da Trapa
6) Geração - Migração - Acumulação
7) Preservação
8) Momento Crítico
Sistemas Petrolíferos
400 300 200 100 Escala do Tempo
Geológico
Eventos
Sistema Petrolífero
Unidades das Rocha
Rocha Geradora
Rocha Reservatório
Rocha Selante
Formação da Trapa
Rochas de Sobrecarga
Ger/Migração/Acum
Preservação
Moment Crítico
Paleozoico Mesozoico Cenozoico
D M P P TR J K P N
E
le
m
e
n
to
s
P
ro
c
e
s
s
o
s
Magoon and Dow, 
1994 Época de Expulsão e Migração. (Trapa já deve existir)
Carta dos Eventos do Sistema Petrolífero
Época dos Elementos e Processos
Devoniano, mississipiano, pensilvaniano, permiano; paleogeno, neogeno
• Sistema Petrolífero
– Conhecido (!): boa correlação geoquímica entre
as rochas geradoras ativas e as acumulações de
petróleo
– Hipotético (.): rocha geradora identificada, mas
não há correlação entre esta e as acumulações de
petróleo
– Especulativo (?): a existência de uma rocha
geradora ou uma acumulação é postulada
unicamente com base em evidências geológicas
ou geofísicas
Definições do Grau ou Nível de Certeza
Bacias Sedimentares Brasileiras e Sistemas Petrolíferos Identificados