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Sistema petrolífero
Métodos de Prospecção de 
Petróleo e Sistema 
Petrolífero
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PROSPECÇÃO
Para procurar (prospectar é o termo técnico para as investigações que 
se fazem com o objetivo de descobrir filões ou jazigos de minério) 
um jazigo de hidrocarbonetos, é preciso estudar o tipo de rochas 
que constituem o subsolo e saber, entre elas, as que são capazes
de conterem hidrocarbonetos. Mas, em termos gerais, isto não é
suficiente. É preciso que existam indícios de uma armadilha que 
terá de ser localizada na forma tridimensional com uma 
aproximação de algumas centenas de metros.
Primeiro, em terra firme, faz-se o estudo geológico das rochas que 
afloram à superfície de modo a elaborar uma carta geológica da 
região e a respectiva notícia explicativa. Em seguida, faz-se um 
estudo dos paleoambientes (os ambientes antigos, há M.A., onde 
se formaram as rochas da época ). Finalmente, se as 
probabilidades de existir um jazigo ou jazigos forem boas, utilizam-
se os métodos geofísicos (geofísica é a parte da Geologia que 
trata da estrutura física da Terra). Estes métodos aplicam-se tanto 
em terra firme como no mar.
Entre os métodos geofísicos, o mais aplicado, para se obter um 
primeiro modelo sobre a constituição e configuração do subsolo, é o 
método sísmico, sobretudo o chamado " por reflexão ". 
EXPLORAÇÃO: o método sísmico
Fonte:
3
Fonte:
• Fazendo uso de uma fonte artificial de energia, por exemplo a detonação de 
explosivos enterrados ou submergidos a poucos metros de profundidade, provocam-
se deformações temporárias nas rochas. Aquelas deformações propagam-se por 
ondas elásticas as chamadas ondas sísmicas ( as partículas constituintes das 
rochas vibram em diferentes direções; a energia elástica dum fenômeno sísmico 
irradia por quatro tipos distintos de ondas ). Também se podem provocar ondas 
sísmicas com o choque de um corpo em queda livre sobre o solo ou com uma 
máquina específica. Quando o meio físico em que se propagam as ondas sísmicas 
não é homogêneo mas, por exemplo, em camadas de diferentes tipos de rochas, 
as ondas sísmicas sofrem reflexões e refrações. As superfícies separadoras, das 
diferentes camadas de rochas com características físicas distintas, designam-se por 
horizontes de reflexão ou de refração.
• O método de reflexão consiste, de uma forma simplificada, em receber e registrar 
as ondas sísmicas, provocadas por uma fonte artificial de energia, usando uma 
bateria de geofones. Os geofones são pequenos sismógrafos (sismógrafo: 
instrumento que mede e registra a intensidade, a hora, a duração e a amplitude dos 
fenômenos sísmicos) portáteis que transformam as oscilações do subsolo e do solo 
em correntes elétricas, as quais depois de amplificadas e filtradas são registradas 
em papel ou fotografia, chamado(a) sismograma.
Quando se aplica este método no mar em lugar de geofones usam-se hidrofones
colocados em bóias rebocadas pelo navio-base.
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• Essencialmente, o que se lê a partir dos registros é o 
tempo de percurso das ondas refletida. Multiplicando os 
tempos pelas velocidades de propagação das ondas 
sísmicas obtemos as profundidades a que se 
encontram os diversos horizontes de reflexão.
O exame direto dos sismogramas de reflexão dá-nos 
uma imagem simplista da estrutura do subsolo. Para se 
chegar a um melhor conhecimento da localização das 
camadas e suas inclinações, é indispensável proceder 
a extensos cálculos. O resultado final é um esquema 
estrutural das superfícies separadoras das diversas 
camadas de rochas sedimentares e/ou outras. 
Feito o reconhecimento geológico da região e a 
prospecção sísmica ( por vezes são necessários outros 
métodos ), há que interpretar os dados afim de se tomar a 
decisão sobre o local ou locais onde se vai fazer a 
sondagem ( perfuração ) ou sondagens que completam e 
aperfeiçoam as desejadas informações do subsolo.
A sondagem, técnica de elevados custos econômicos, 
revela-nos direta e objetivamente quais as rochas que 
constituem o subsolo, mas apenas debaixo de um único 
ponto, o reconhecimento geológico de superfície e a 
prospecção sísmica fornecem-nos a localização e 
orientação das camadas (horizontes) numa região, mas 
não permitem uma determinação precisa da natureza e 
estrutura das rochas. A sísmica com alto poder de 
resolução permite, atualmente, ter uma visão global da 
"arquitetura" de uma bacia sedimentar e da geometria das 
suas camadas (estratos). Os últimos progressos da 
sísmica contribuíram para novos estudos nos domínios da 
estratigrafia e sedimentologia. Enfim, o conhecimento 
completo e satisfatório do subsolo só se obtém após a 
combinação dos resultados dos três (às vezes mais ) 
processos.
Fonte:
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Decifrando os Mistérios da TerraDecifrando os Mistérios da Terra
Fonte:
Reflexão sísmica – gerada por uma superfície ao longo da qual há
contraste de impedância acústica (IA)
IA = Dens. da rocha X Vel. de propagação da onda sonora 
Seções sísmicas: Compostas por reflexões sísmicas. 
Respostas das camadas terrestres às ondas acústicas. 
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Aquisição de Dados Sísmicos
Seções sísmicas
Navio Sísmico
Cadeia Produtiva de Exploração e 
Produção
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Seção Sísmica: uma “radiografia” de 
subsuperfície
Fonte:
Fonte:
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Uma reflexão sísmica representa em média um pacote 
sedimentar de 50 m de espessura. Muita informação 
geológica pode estar contida numa reflexão Fonte:
Fonte:
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Rocha geradora
Rocha geradora
rocha sedimentar com matéria orgânica 
suficiente para formar petróleo, preservada e 
termicamente matura.
Partículas orgânicas: finas, escuras, baixa energia, 
subaquosas.
Tipos de rochas geradoras: folhelhos negros, margas escuras, 
carbonatos lamosos.
PRESERVAÇÃO: alta taxa de 
deposição, baixa taxa de oxigênio na 
H2O, fundos anóxicos
Rocha geradora
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ORIGEM DO PETRÓLEO
Acredita-se que o petróleo é de origem orgânica, sendo formado 
principalmente a partir de restos de organismos.
Próximo à superfície das águas vivem algas e bactérias, que ao morrerem, 
caem e se misturam com a lama do fundo da bacia sedimentar. Com o passar 
do tempo, a lama com matéria orgânica se transforma numa rocha geradora 
(lamito, argilito, folhelho).
Uma rocha geradora se caracteriza pelo seu alto teor de matéria orgânica 
(>1%), pois pode gerar quantidades significativas de hidrocarbonetos se 
submetida a certas condições termoquímicas.
O petróleo se origina em rochas denominadas 
geradoras, formadas em antigos mares ou lagos, 
nas chamadas bacias sedimentares.
Matéria orgânica: carbohidratos, 
proteínas, lipídios e 
ligninas?DIAGÊNESE?PERDA 
DE NITROGÊNIO E 
ENXOFRE?querogênio
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A Origem do Petróleo
Para encontrar petróleo, não basta apenas perfurar:
são indispensáveis algumas condições a serem satisfeitas.
Sob determinadas condições, o petróleo é gerado a partir da 
ROCHA GERADORA, migra e se acumula nos poros de uma 
rocha porosa e permeável (ROCHA RESERVATÓRIO) em 
estruturas geológicas denominadas TRAPAS OU 
ARMADILHAS. O petróleo, sendo menos denso do que a 
água, procura por locais mais altos, onde fica retido por 
rochas relativamente impermeáveis (ROCHAS SELANTES 
OU CAPEADORAS).
Condições para a formação de uma jazida
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Origem do petróleo
Alguns requisitos para a sua formação:
- Existência de volumes significativos de rochas
geradoras
- Condições adequadas para a transformação da
matéria orgânica em HIDROCARBONETO
- Existência de rochas-reservatório
- Condições adequadas para a concentração do
petróleo
- Condições para a preservação das jazidas
JAZIDAS PETROLÍFERAS
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O Processo de Geração de Petróleo
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Quimicamente, o petróleo é uma mistura complexa de hidrocarbonetos
(que são compostos de hidrogênio e carbono) com pequena porção de 
não-hidrocarbonetos (resinas e asfaltenos).
Nas condições de temperatura e pressão onde é encontrado, o petróleo é
líquido. Ao ser extraído, pode continuar líquido ou se tornar pastoso, 
dependendo da temperatura ambiente.
A cor mais comum do petróleo é a negra. Mas existem óleos castanhos, 
amarelos,avermelhados, esverdeados e até incolores, como pode ser visto 
nas amostras abaixo.
A densidade do petróleo se situa geralmente entre 100 e 350 API
Quando observado sob luz ultravioleta, o petróleo apresenta propriedades 
fluorescentes, que permitem detectá-lo em quantidades ínfimas nas 
amostras.
O PETRÓLEO
A Composição Química do Petróleo
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FITOPLÂNCTON
A caracterização dos biomarcadores requer a utilização de técnicas 
analíticas sofisticadas que possibilitam sua detecção em quantidades 
ínfimas. A cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas 
permite a caracterização das várias famílias de biomarcadores através de 
técnicas como o monitoramento seletivo de íons.
Matéria orgânica: carbohidratos, 
proteínas, lipídios e ligninas 
?DIAGÊNESE
?PERDA DE NITROGÊNIO E 
ENXOFRE?querogênio
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TIPOS DE QUEROGÊNIO
Pouco potencial 
para gerar óleo ou 
gás
Principalmente 
inertinita e 
matéria amorfa
Vegetação continental 
oxidado
IV - Inerte
Potencial para 
gerar gás
Principalmente 
vitrinita: lenho, 
tecido vegetal, 
espóros, resinas
Restos de vegetação 
continental 
III - Carvão
Naftênicos-
Aromáticos
Partículas 
amorfas 
derivadas do 
fitoplancton
Decomposição em 
ambientes marinhos 
redutores
II - Misto-
marinho
Rico em Lipídios: 
potencial para 
gerar HC líquido
Componentes 
algais (exinita) + 
material amorfo 
derivado de algas
Algas de ambientes 
marinhos e lacutres
I - Algal
Potencial para 
geração
ORGANISMOSORIGEMTIPO
Análise elementar do óleo cru típico
(% em peso)
Até 0,3Metais
0,1-2Oxigênio
0,11-1,7Nitrogênio
0,06-8Enxofre
83-87Carbono
11-14Hidrogênio
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Querogênio e tipo de HC
• > 65% exinita + matéria orgânica 
amorfa ? petróleo líquido
• 65-35% condensado + gás úmido
• <35% gás seco
Hidrocarbonetos
• Parafínicos normais (metano, etano, propano, butano)
• Parafínicos ramificados (isobutano, isopentano, 3-metil-
pentano)
• Parafínicos cíclicos (ciclopropano, ciclobutano, 
ciclopentano)
• Insaturados (C2H4 eteno, C3H6 propeno)
• Aromáticos (C6H6 benzeno, C7H8 tolueno)
30%Aromáticos
10%Insaturados
30%Parafínicos cíclicos (naftênicos)
16%Parafínicos ramificados
14%Parafínicos normais
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Elementos do Sistema Petrolífero
Rocha Reservatório
TEXTURA
• TAMANHO DE GRÃOS
• SELEÇÃO
• ARREDONDAMENTO
• FORMA (3D)
• ESFERICIDADE
• CARACTERÍSTICAS SUPERFICIAIS
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Tamanho de grão
Seleção granulométrica
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Seleção granulométrica
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Impacto da seleção na porosidade
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Tamanho de Grãos (PHI)
Fr
eq
üê
nc
ia
 (%
)
0
5
10
15
20
25
30
35
-1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 > 8.0
Classe
Granulométrica
Ponto Médio
da Classe
grânulo -1,0
areia m. grossa 0,0
areia grossa 1,0
areia média 2,0
areia fina 3,0
areia m. fina 4,0
silte grosso 5,0
silte médio 6,0
silte fino 7,0
silte m. fino 8,0
argila >8.0
PHI médio = 2.75 (areia fina)
Seleção = 1.73 (pobremente selecionado)
Teor de areia = 89.5%
Teor de silte = 8.0%
Teor de argila = 2.5%
Poço 3-RO-02-RJS, 3131,25 m.
Tamanho de Grãos (PHI)
Fr
eq
üê
nc
ia
 (%
)
0
10
20
30
40
50
60
-1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 > 8.0
Classe
Granulométrica
Ponto Médio
da Classe
grânulo -1,0
areia m. grossa 0,0
areia grossa 1,0
areia média 2,0
areia fina 3,0
areia m. fina 4,0
silte grosso 5,0
silte médio 6,0
silte fino 7,0
silte m. fino 8,0
argila >8.0
PHI médio = 3,92 (areia muito fina)
Seleção = 1.52 (pobremente selecionad
Teor de areia =70,8%
Teor de silte = 24,6%
Teor de argila = 4,4%
Poço 1-RJS-513, 2981,75 m.
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ro-1 (N = 35)
ro-2 (N = 15)
ro-4 (N = 35)
ro-8 (N = 155)
ro-14 (N = 31)
ARREDONDAMENTO X ESFERICIDADE
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Arredondamento
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FATORES QUE AFETAM A 
POROSIDADE
Fator Efeito na porosidade
Empacotamento ou arranjo
(packing) Mais empacotado→ φ diminui
Distribuição diâmetro de
grãos (sorting) Mal selecionado → φ diminui muito
Tamanho de grão indiferente
Esfericidade de grãos Maior → φ aumenta
Cimentação Maior → φ diminui
Presença de argilas
(autigênicas ou detríticas)
Argilas presentes→ φ diminui um
pouco. Microporosidade
Fraturas Fraturas presentes→ φ aumenta um
pouco
Compactação Mais compactação → φ diminui
FATORES QUE AFETAM A 
PERMEABILIDADE
Fator Efeito na permeabilidade
Empacotamento ou arranjo
(packing) Mais empacotado→ k diminui
Distribuição diâmetro de
grãos (sorting) Mal selecionado → k diminui muito
Tamanho de grão Decresce→ k diminui
Esfericidade de grãos Maior → k aumenta
Cimentação Maior → k diminui
Presença de argilas
(autigênicas ou detríticas)
Argilas presentes→ k diminui bastante
especialmente se argilas são autigênicas
Fraturas Fraturas presentes→ k pode aumentar
muito
Compactação Mais compactação → k diminui