Mapa de Qualidade

O mapa de qualidade é uma ferramenta que, usando um simulador numérico, integra todas as propriedades estáticas da rocha e do fluido, mais as interações dinâmicas que ocorrem entre elas durante o escoamento (Figura 2.3). Dessa forma, o potencial produtivo de cada região de um dado reservatório de petróleo é medido e representado na forma de um mapa, onde o engenheiro

de reservatórios pode identificar as regiões de maior e menor potencial para alocação de poços produtores ou injetores. O grau de qualidade citado deve ser medido através de uma função- objetivo, tal qual o Np ou o VPL, calculado para cada poço alocado na região que este representa.

Simulador Numérico 10 20 30 40 50 60 70 80 10 20 30 40 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Mapa de Qualidade

Permeabilidade Porosidade Pressão Net to Gross

...

Permeabilidade Porosidade Pressão Net to Gross

...

Figura 2.3 – Geração do mapa de qualidade usando um simulador numérico. Segundo CRUZ et al. (1999), dentre as principais aplicações deste mapa pode-se citar:

• Determinação da melhor locação dos poços no reservatório, considerando ou não as incertezas presentes no processo e ajudando, desta forma, a aumentar a eficiência e rapidez do processo de otimização;

• Determinação de um cenário representativo quando se trabalha sob alto nível de incerteza, construindo um mapa para cada cenário e escolhendo aquele que apresente um resultado mais aproximado do mapa de qualidade médio (média aritmética dos mapas gerados para cada cenário);

• Classificação dos diversos cenários incertos para diversos propósitos pela soma do valor total das qualidades de cada ponto da malha do mapa de qualidade; e

• Comparações entre reservatórios diferentes, se forem usadas as mesmas condições de operação de poços e o mesmo tempo de simulação na geração dos mapas.

O método de geração que usa simulação numérica existente na literatura (CRUZ et al., 1999), chamado neste trabalho de método por varredura, utiliza apenas um produtor vertical produzindo a alta vazão e por um longo tempo, completado em todas as camadas do reservatório. Este produtor deve ser simulado por toda a malha do reservatório tendo sua posição mudada a cada simulação, até “varrer” todos os blocos no plano XY. De posse dos dados de produção do poço nas diversas posições em que este foi simulado, calcula-se a função-objetivo que representa a qualidade do local e constrói-se o mapa de qualidade. Este método apresenta a vantagem de avaliar cada posição do reservatório, porém há a necessidade de um número elevado de simulações para geração do mapa (igual à quantidade de blocos do plano XY, se forem simulados todos os blocos da malha), o que pode, dependendo da complexidade do modelo estudado, tornar o processo inviável. Há ainda outros métodos de geração do mapa propostos na literatura que não utilizam simuladores numéricos, como o método por lógica fuzzy1 e o método analítico (NAKAJIMA, 2003). Cabe salientar que o método de geração analítico, embora prático e de rápida geração, possui limitações por não considerar os aspectos dinâmicos considerados por um simulador numérico.

Uma particularidade da geração do mapa de qualidade usando poços verticais está representada na Figura 2.4. Pode-se observar que o poço 01 perfura e produz três dos reservatórios de corpos lenticulares que estão presentes na região, enquanto que o poço 02 perfura apenas um. A região onde se localiza o poço 01 apresentaria uma alta qualidade, superior à da região do poço 02, porém a existência dos diversos reservatórios não seria detectada. Apesar disso, muitos trabalhos na literatura têm obtido sucesso na alocação dos poços horizontais usando o mapa de qualidade gerado por produtores verticais. Estes mapas servem como uma aproximação da localização do poço horizontal em relação ao plano XY; quanto à direção do poço e ao seu posicionamento em relação às camadas do reservatório (eixo Z), é necessário que o engenheiro de reservatórios realize um processo de otimização mais aprofundado, executando um maior número de simulações e atente para casos como o dos reservatórios mostrados na Figura 2.4.

1 _{Segundo Nakajima (2003), lógica fuzzy é uma técnica de inteligência artificial que visa aproximar a decisão}

computacional da decisão humana fazendo com que a máquina não apresente apenas soluções binárias, mas também decisões "abstratas” (do tipo “mais ou menos”, “talvez sim”, etc.).

Poço 01 Poço 02

Figura 2.4 – Produtores perfurando reservatórios de corpos lenticulares.

Cabe salientar que neste caso o mapa de qualidade conjunto de todas as camadas continua válido para a visualização bidimensional do potencial de cada área. Para a alocação de produtores verticais a utilização deste mapa só faz sentido se a produção puder ser conjunta; caso a produção não possa ocorrer conjuntamente ou caso se opte por utilizar poços horizontais, uma alternativa seria a visualização do potencial de todas as camadas do reservatório através da construção de mapas de qualidade individuais para cada uma delas.

Uma possibilidade seria a geração do mapa de qualidade tridimensional, através da simulação de um poço vertical, ou mesmo horizontal, varrendo todos os blocos da malha do reservatório em todas as direções (X, Y e Z). Dessa forma a qualidade seria indicada tanto no plano XY quanto na direção Z da malha do reservatório. Entretanto, esse procedimento demandaria um esforço computacional muito maior sem grandes vantagens para a maioria dos casos práticos.

Uma vez que o mapa de qualidade representa um modelo que possui incertezas inerentes de outras etapas de caracterização e construção do modelo de simulação o ideal é que a geração desta ferramenta não demande um tempo ou esforço computacional exagerado a ponto de tornar sua utilização proibitiva; salienta-se a importância de uma boa precisão e correlação do mapa de qualidade obtido com o modelo estudado. A geração de um mapa de qualidade confiável, que possua uma representação suficientemente precisa do modelo de reservatório estudado apesar das incertezas, em um curto espaço de tempo torna esta ferramenta mais útil nas análises e no dia-a- dia de um engenheiro de reservatórios.