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AulaGeogísicaeGeologiaGeral

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(1)

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2

AULA 1

Professora: Cristiane Ferreira [email protected]

(2)

3 LEVANTAMENTO E PROCESSAMENT O DOS DADOS EXPLORATÓRIOS INTERPRETAÇÃ O DE BACIAS ESTUDOS DO RESERVATÓRIO PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DA PRODUÇÃO PROCESSO DE PRODUÇÃO FINAL FINAL 4 EXPLORAÇÃO RESERVATÓRIOS PRODUÇÃO

(3)

5

6

RESERVATÓRIO

Rocha existente no subsolo que acumula

e armazena o petróleo.

(4)

8

GEOLOGIA

GEOLOGIA

É a ciência que estuda o planeta Terra, a

sua origem, a sua estrutura, os materiais

constituintes e a história neles registrada

ao longo dos ciclos de processos que os

(5)

9

Estudo das rochas sedimentares e sua

formação.

10

GEOFÍSICA

GEOFÍSICA

Estudo da Terra usando as medidas de

suas propriedades físicas.

(6)

11

preenchida por rochas sedimentares.

(7)

13 BRASILEIRAS BRASILEIRAS

Foz do Amazonas;

Sergipe-Alagoas;

Campos;

Santos;

Solimões;

Potiguar;

14

BACIA

BACIA INTRACRATÔNICA

INTRACRATÔNICA

Grandes dimensões e rampas com

mergulhos suaves, cuja formação

compreende longos períodos de lenta

(8)

16

ROCHA

ROCHA

Todo agregado natural composto por um

ou mais minerais com características

próprias quanto à sua origem, natureza e

disposição dos minerais que a constituem.

(9)

17

METAMÓRFICAS

METAMÓRFICAS

SEDIMENTARES

SEDIMENTARES

18

ROCHAS ÍGNEAS

ROCHAS ÍGNEAS

São produzidas pela solidificação de um

magma.

Ex: Granito

MAGMA:

MAGMA: Massa fundida que se origina do interior da

crosta terrestre, constituído por uma solução de silicatos e mantido líquido por uma temperatura extremamente alta.

(10)

20

ROCHAS ÍGNEAS

ROCHAS ÍGNEAS

Apesar de raro, pode haver incidência de

petróleo em rochas ígneas. Nesse caso o

armazenamento vai ocorrer em fraturas.

Ex: Campo de Badejo, na Bacia de

(11)

22

ROCHAS METAMÓRFICAS

ROCHAS METAMÓRFICAS

São aquelas que originam-se pela

transformação de rochas preexistentes,

em virtude de novas condições de

pressões e/ou temperatura superiores às

da superfície.

(12)

23

24

ROCHAS SEDIMENTARES

ROCHAS SEDIMENTARES

São originadas da consolidação de

detritos de rochas que foram

transportados, depositados e acumulados,

ou de produtos de atividade orgânica.

Em geral formam extratos ou camadas.

(13)

25

OS TURBIDITOS APRESENTAM

GRANDE IMPORTÂNCIA ECONÔMICA

NO BRASIL, POIS SÃO RESPONSÁVEIS

POR 90% DO PETRÓLEO

DESCOBERTO.

(14)

27

EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO?

2) NA GEOLOGIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEO, O QUE SE ENTENDE POR RESERVATÓRIO?

3) DEFINA GEOLOGIA E GEOFÍSICA.

4) O QUE É UMA BACIA SEDIMENTAR?

28

EXERCÍCIOS

5) CITE TRÊS BACIAS SEDIMENTARES BRASILEIRAS.

6) QUAIS AS CARACTERÍSTICAS DE UMA BACIA INTRACRATÔNICA?

7) DEFINA ROCHA.

(15)

29

9) PODE HAVER INCIDÊNCIA DE PETRÓLEO EM ROCHAS ÍGNEAS? COMO OCORRE O

ARMAZENAMENTO?

10) COMO AS ROCHAS METAMÓRFICAS SÃO ORIGINADAS?

11) PORQUE OS TURBIDITOS APRESENTAM GRANDE IMPORTÂNCIA ECONÔMICA NO BRASIL?

30

AULA 2

Professora: Cristiane Ferreira [email protected]

(16)

31

Petra = rocha

Oleum = óleo

32 PETRÓLEO PETRÓLEO

Nome dado as misturas naturais de hidrocarbonetos que resultam da combinação de átomos do carbono com átomos de hidrogênio em diversas proporções

e arranjos.

ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO

(17)

33

H H

H

H

| |

|

|

H – C – C – C – C – H

| |

|

|

H H

H H

BUTANO BUTANO

4 ÁTOMOS DE CARBONO LIGADOS A 10 ÁTOMOS DE HIDROGÊNIO

34

H H

| |

H – C – C – H

| |

H H

ETANO ETANO

ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO

(18)

35

É um sistema de nomeação de compostos químicos e de se descrever a ciência química em

geral. Ela é desenvolvida e mantida através da UNIÃO INTERNACIONAL DE QUÍMICA PURA E

APLICADA (a sigla em inglês é IUPAC).

36

Princípios:

I. Cada composto tenha um único nome que o diferencie dos demais;

II. Dada a fórmula estrutural de um composto, seja possível elaborar seu nome, e vice-versa.

NOMENCLATURA IUPAC NOMENCLATURA IUPAC

ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO

(19)

37

FUNÇÃO HIDROCARBONETO (

FUNÇÃO HIDROCARBONETO (CCxxHHyy)) Os compostos pertencentes a esta função são constituídos exclusivamente por carbono e hidrogênio,

portanto possuem fórmula geral: CxxHyy.

Os hidrocarbonetos são muito importantes porque formam o "esqueleto" das demais funções orgânicas.

38

HIDROCARBONETOS

HIDROCARBONETOS -- CLASSESCLASSES Alcananos ou Parafinas  Fórmula Geral: CCxxHH2x+22x+2 Alcenenos ou Olefinas  Fórmula Geral: CCxxHH2x2x Alcininos ou Alquinos  Fórmula Geral: CCxxHH2x2x--22 Alcadiendienos  Fórmula Geral: CCxxHH2x2x--22

Cicloalcananos ou Ciclo-Parafinas Cadeia fechada Cicloalcenenos ou Ciclo-Olefinas  Cadeia fechada Hidrocarboneto Aromático  1 ou + anéis benzênicos

ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO

(20)

39

I. Fundamentos da Nomenclatura Orgânica:

PREFIXO + AFIXO + SUFIXO

FUNÇÃO HIDROCARBONETO (CxxHyy)

40

Prefixo: indica o número de átomos de carbono pertencentes a cadeia principal.

1C = met 2C = et 3C = prop 4C = but 5C = pent 6C = hex 7C = hept 8C = oct 9C = non 10C = dec 11C = undec 12C = dodec NOMENCLATURA IUPAC NOMENCLATURA IUPAC

ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO

(21)

41

Afixo ou infixo: indica o tipo de ligação entre os carbonos

FUNÇÃO HIDROCARBONETO (CxxHyy)

Todas simples = an Uma dupla = en

Uma tripla = in

Duas Duplas = dien Três Duplas = trien Duas Triplas = diin

42

Sufixo: indica a função química do composto orgânico FUNÇÃO HIDROCARBONETO (CxxHyy) hidrocarboneto = o álcool = ol aldeído = al cetona = ona amina = amina éter = óxi

(22)

43

PREFIXO + INFIXO + SUFIXO

Exemplos: metano, etano, propano, butano, pentano, hexano, heptano, octano, nonano,

decano, undecano, dodecano etc.

44

Basta seguir as 5 regras estabelecidas pela IUPAC:

1.º Considerar como cadeia principal, a cadeia

carbônica mais longa possível; se há mais de uma cadeia de mesmo comprimento, escolha como

cadeia principal a mais ramificada.

2.º Numere a cadeia principal de forma que as

ramificações recebam os menores números possíveis (regra dos menores números).

(23)

45

OBSERVAÇÃO: A partir da 3ª regra, vale o mesmo para alcenos, alcinos e alcadienos.

46

3.º Elaborar o nome do hidrocarboneto citando as

ramificações em ordem alfabética, precedidos pelos seus números de colocação na cadeia principal e

finalizar com o nome correspondente a cadeia principal.

4.º Os números são separados uns dos outros por

vírgulas.

5.º Os números devem ser separados das palavras

por hífens.

(24)

47

eno.

ALCINOS  Troca-se a terminação ano do alcano por ino.

ALCADIENO  é feita com a terminação dieno.

1°) A cadeia principal é a mais longa possível e deve conter a dupla ligação, tripla ligação ou as

duas ligações duplas.

48

2° - A numeração da cadeia principal é sempre feita

a partir da extremidade mais próxima das ligações dupla, tripla ou duas duplas,

independentemente das ramificações presentes na cadeia.

3° - Se houver mais de uma possibilidade para a cadeia principal adota-se a regra dos menores números.

NOMENCLATURA DOS ALCENOS, ALCINOS E ALCADIENOS DE CADEIA NORMAL E DE CADEIA RAMIFICADA

(25)

49

OBSERVAÇÃO: Para os alcadienos, acrescenta-se

uma 4ª regra:

4ª - Em caso de empate na posição das duplas ligações, deve-se numerar a cadeia de forma que as

ramificações fiquem com os menores números possíveis.

50 Ramificações em hidrocarbonetos se referem às espécies orgânicas que aparecem substituindo um ou mais átomos de hidrogênio de uma

cadeia de hidrocarbonetos, elas também são conhecidas como Grupos orgânicos substituintes.

Nomenclatura de radicais ⇒ prefixo + ila

H3C ⇒ Metila

H3C – CH2 ⇒ Etila

H3C – CH2– CH2 ⇒ Propila

H3C – CH2– CH2– CH2 ⇒ Butila

(26)

51 H3C – CH2 –CH – CH3 ⇒ sec-Butila CH3– CH – CH2= CH3 – CH3 | | | CH3 CH2 CH3 | CH3 EXEMPLOS: CH3– CH – CH2– CH3 | | CH3 CH3 2,4-dimetil-3-etil-2-penteno 2,3-dimetil-butano ramificados, ramificados, usa

usa--se apenas se apenas o sufixo o sufixo ilil ao ao

invés de invés de ilaila

52

NOMENCLATURA IUPAC NOMENCLATURA IUPAC

Seguindo as regras anteriores, qual o nome dos alcanos abaixo?

H H

H

H

| |

|

|

H – C – C – C – C – H

| |

|

|

H H

H H

H H

H

| |

|

H – C – C – C – H

| |

|

H H

H

Butano Propano

(27)

53

H H

H

H

H

H

H

H H

H

| |

|

|

|

|

|

|

|

|

H – C – C – C – C – C – C – C – C – C - C – H

| |

|

|

|

|

|

|

|

|

H H

H H

H

H

H

H

H

H

54 1,3-pentadieno CH2= CH – CH = CH – CH3 H2C – CH2 | | ou H2C – CH2 Ciclobutano Benzeno EXEMPLOS: EXEMPLOS: a) b) c)

(28)

55 H2C = CH – CH3 H3C – CH2– C ≡ CH H3C – CH = CH – CH2– CH2– CH2– CH2 – CH3 Eteno 1-propeno 1-butino 1-pentino 2-octeno f) g) h) 56 Ciclopropeno EXEMPLOS: EXEMPLOS: i) H2C ou H2C CH Ciclopentano j)

(29)

57 CH3 – CH – CH2 – CH3 | CH2 | CH3 3-metil-pentano H3C – CH2 – CH2 - CH – CH = CH2 | CH2 | CH3 3-etil-1-hexeno 58 PETRÓLEO PETRÓLEO

Nome dado as misturas naturais de hidrocarbonetos que resultam da combinação de átomos do carbono com átomos de hidrogênio em diversas proporções

e arranjos.

ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO

(30)

59

átomos de carbono e hidrogênio estiverem misturados, os hidrocarbonetos formados poderão

ser:

Leves Intermediários

Pesados.

60

Característica que vai determinar os diferentes tipos Característica que vai determinar os diferentes tipos

de petróleo. de petróleo.

Predominância de compostos mais simples = Petróleo mais leve e menos viscoso

Predominância de compostos mais complexos = Petróleo mais pesado.

ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO

(31)

61 PETRÓLEO PETRÓLEO Outros Compostos: Oxigênio Nitrogênio Enxofre

Impurezas que contribuem para as características físicas e químicas do petróleo.

62

ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO

PETRÓLEO

(32)

63

Proporções dos arranjos de HC; Compostos (contendo O, N e S)

Pressão Temperatura

64

Em subsuperfície, o petróleo encontra-se em estado sólido, líquido ou gasoso (pressão e temperatura).

Ao chegar à superfície, as novas condições (pressão e temperatura) farão com que o mesmo busque um

outro estado de equilíbrio, podendo alterar seu estado original do qual encontrava-se no reservatório.

ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO

(33)

65

Condições de Superfície

Parte dos HC (mais leves) = Vaporização

Menos leves = Estado líquido

Dessa forma obtemos óleo e gás. PETRÓLEO

PETRÓLEO

66

Óleo:

Óleo: parte que permanece no estado líquido

quando uma mistura líquida de HC é levada das condições de reservatório para as condições de superfície.

Gás ou Gás Natural:

Gás ou Gás Natural: parte da mistura de HC que

no reservatório encontra-se sob a forma gasosa ou se vaporiza e que nas condições de superfície apresenta-se sob a forma gasosa.

ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO ORIGEM, MIGRAÇÃO E ACUMULAÇÃO DO PETRÓLEO

(34)

67

características abaixo e dê a nomenclatura IUPAC:

a) Possui 4 Carbonos e 1 dupla ligação  b) Possui 6 Carbonos e 1 tripla ligação  c) Possui 7 Carbonos 

68

Exercícios Exercícios

2) Monte a fórmula estrutural e molecular dos hidrocarbonetos abaixo. a) METANO  b) 1-BUTENO  c) 3-ETIL-1-HEXENO  d) 1,3-BUTADIENO  e) 2,3-DIMETIL-PENTANO  f) CICLOPROPANO  g) METILBENZENO h) CICLOBUTANO i) 2-HEXENO 

(35)

69

3) Quais são os dois elementos químicos que deram origem ao nome hidrocarboneto? 4) Sabemos que em subsuperfície, o petróleo

encontra-se em determinado estado físico (líquido, gasoso...), como é o comportamento deste fluído ao chegar em superfície e o que pode acontecer?

ATÉ A PRÓXIMA AULA!

70

AULA 3

Professora: Cristiane Ferreira [email protected]

(36)

71

fitoplâcton.

•A matéria orgânica forma-se a partir da acumulação de restos de plantas, algas planctônicas, fitoplâcton e animais mortos. Esses sedimentos são naturalmente depositados em áreas de depressões geológicas como

lagos e mares. O mar é a principal fonte de matéria orgânica para a formação de HC, condicionado à fatores

como luz, presença de nutrientes e temperatura que contribuem para o desenvolvimento da matéria orgânica.

72

ORIGEM DO PETRÓLEO ORIGEM DO PETRÓLEO

(37)

73

• A matéria orgânica é convertida por processos bacterianos e termoquímicos durante o soterramento,

gerando uma substância denominada querogênio. • A ausência de fatores como luz e oxigênio, contribuem

de maneira benéfica para a transformação da matéria orgânica, refletindo-se dessa forma na qualidade do

petróleo que será gerado.

74

• Para se encontrar jazidas de hidrocarbonetos de volume significativo é necessário que além de

grande quantidade de matéria orgânica, um determinado número de requisitos geológicos ocorram simultaneamente nas bacias sedimentares.

ORIGEM DO PETRÓLEO ORIGEM DO PETRÓLEO

(38)

75

elementos condicionados ao tempo geológico:

• Rochas Geradoras; • Rochas Reservatório;

• Rochas Selantes; • Trapas (ou Armadilhas).

76

 O elemento mais importante e fundamental para a ocorrência de petróleo em quantidades significativas

em uma bacia sedimentar, em algum tempo geológico passado ou presente, é a existência de grandes volumes de matéria orgânica de qualidade

adequada acumulada quando da deposição de certas rochas sedimentares que são denominadas

de geradoras.

ORIGEM DO PETRÓLEO ORIGEM DO PETRÓLEO

(39)

77

• São estas rochas que, submetidas a adequadas temperaturas e pressões, geraram o petróleo em subsuperfície. Se este elemento faltar em uma bacia,

a Natureza não terá meios de substituí-la, ao contrário dos outros elementos constituintes do sistema petrolífero, que mesmo estando ausentes,

podem ser de alguma forma compensados por condições de exceções geológicas ou por algumas

coincidências adequadas.

78

ORIGEM DO PETRÓLEO ORIGEM DO PETRÓLEO

(40)

79

comerciais é a migração do petróleo da rocha geradora até a rocha reservatório, onde o mesmo

permanecerá armazenado.

A migração ocorre de duas formas: A migração ocorre de duas formas:

1.

1. Migração PrimáriaMigração Primária 2.

2. Migração SecundáriaMigração Secundária..

80

1. Migração Migração PrimáriaPrimária: : processo de expulsão dos fluídos da rocha geradora mediante o aumento de

pressão na rocha em resposta à progressiva compactação e à expansão volumétrica em torno de 5% a 10%, ocasionada pela transformação da

matéria orgânica em petróleo. Isso ocasionará microfraturas e o deslocamento do óleo.

MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS

(41)

81

2. Migração Secundária: Migração subseqüente do petróleo entre a rocha geradora e a trapa.

• Trapas ou ArmadilhasTrapas ou Armadilhas: São situações geológicas em que o arranjo espacial de rochas reservatório e

selante possibilita a acumulação de petróleo.

82 Sistema Petrolífero da Bacia de Campos

MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS

(42)

83

As trapas podem ser classificadas como:

•Estruturais

•Estratigráficas • Combinadas ou Mistas

84

 Estruturais: São aquelas cuja geometria é o resultado de atividade tectônica, originada por deformação local da rocha, causada por falhamento

ou drobramento.

TRAPAS TRAPAS

MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS

(43)

85 TRAPAS TRAPAS Trapas Estruturais 86 TRAPAS TRAPAS MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS Trapas Estruturais

(44)

87

Bloco-diagrama mostrando um tipo de armadilha estrutural. As rochas estão dobradas em anticlinal pelo efeito das forças de compressão horizontais. Os fluidos ficaram aprisionados na rocha reservatório.

 EstratigráficasEstratigráficas:: São resultantes de variações litológicas, podendo ser de origem deposicional, ou

seja variação das características das rochas reservatório.

Exemplos de aprisionamentos estratigráficos ocorrem, também, em arenitos da Bacia do Espírito Santo. Na

Bacia de Campos são muitas as ocorrências de aprisionamentos estratigráficos em arenitos de várias

idades geológicas. 88 TRAPAS TRAPAS MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS

(45)

Exemplos de aprisionamentos estratigráficos nas bacias brasileiras ocorrem na Formação Candeias, no Recôncavo e na Bacia do Ceará onde arenitos intercalam-se com folhelhos nos campos de Xaréu, Espada e Atum.

89

TRAPAS TRAPAS

Bloco-diagrama mostrando um tipo de armadilha estratigráfica. As rochas, abaixo da superfície de discordância originada pela erosão, estão inclinadas pelo efeito das forças de compressão. Posteriormente sedimentou a rocha de cobertura. Os fluidos ficaram

aprisionados na rocha reservatório.

90

TRAPAS TRAPAS

MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS

(46)

Combinadas ou MistasCombinadas ou Mistas: São associações de trapas estruturais e estratigráficas.

Exemplos deste tipo encontram-se na Bacia Potiguar, nos campos de Baixa do Algodão, Mossoró, Alto da Pedra e Canto do Amaro. Encontram-se também na Bacia do Espírito Santo.

91

Trapas Combinadas ou Mistas 92

TRAPAS TRAPAS

MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS

(47)

Vídeo: formação_trapas

93

• A ausência de qualquer dos elementos que vimos até agora, impossibilita a existência de uma acumulação petrolífera, a existência de uma bacia sedimentar por si só não garante a presença de uma

jazida petrolífera.

94

MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS MIGRAÇÃO DO ÓLEO E GÁS

(48)

determinantes para a produção dos fluídos, tal como tamanho, formato e arranjo dos grãos, Entretanto, há propriedades muito importantes que são objetos de

grande interesse de estudos em reservatórios.

 Essas Essas propriedades propriedades são:são:  PPorosidadeorosidade

 SaturaçãoSaturação  PermeabilidadePermeabilidade

95

96

CARACTERÍSTICAS DE UMA ROCHA RESERVATÓRIO CARACTERÍSTICAS DE UMA ROCHA RESERVATÓRIO

(49)

• Uma rocha é formada por minúsculos grãos agregados e cimentados uns aos outros, por serem

irregulares e de dimensões diferentes, ao se juntarem, deixam entre si espaços vazios

denominados poros.

• A porosidade é a propriedade que indica um volume poroso em uma rocha.

97

Porosidade

Porosidade é a percentagem de espaços vazios para o volume total da rocha.

• A importância da porosidade numa rocha se deve pelo fato dela mostrar a capacidade da rocha em

armazenar fluídos em seu interior.

98

POROSIDADE POROSIDADE

(50)

99

100

POROSIDADE POROSIDADE

(51)

A porosidade pode ser de dois tipos:

Porosidade Total ou Absoluta (

Porosidade Total ou Absoluta (ΦTΦT)): É a percentagem total de espaços vazios contidos na rocha.

Porosidade Efetiva (ΦEfetiva): É a percentagem de espaços vazios interligados, contidos na rocha.

101

POROSIDADE TOTAL OU ABSOLUTA POROSIDADE TOTAL OU ABSOLUTA

%

100

.

.

Total

Vol

Poros

Vol

t

102

(52)

d

m

Vp

m

m

m

m

s

A

C

L

Vt

Volume Total Considerando-se a densidade da água = 1 g / cm³ 103

%

100

.

.

Total

Vol

ligados

PorosInter

Vol

e

104 POROSIDADE

(53)

TOTAL TOTAL ROCHA M Inicial M Final ΔM C L A d = 1g / cm³ Arenito 125 175 50 10 6 7 Calcário 90 115 25 8 6 7 ROCHA Vp Vt Φ Arenito 50 420 11,9% Calcário ? ? ? % 100 . .   Total Vol Poros Vol t A B 105 POROSIDADE POROSIDADE POROSIDADES (%) 5 – 10 Muito Baixa 10 – 15 Baixa 15 – 20 Média 20 – 25 Boa 25 – 35 Muito Boa 106

(54)

• Intergranular • Intragranular de Dissolução • Intercristalina • De fratura 107 Intergranular

Intergranular:: Os poros são originados do afastamento natural entre os Grãos no período deposicional.

108

POROSIDADE

(55)

Intragranular

Intragranular de Dissoluçãode Dissolução: : os poros se originam da abertura de espaços por dissolução química.

Poros gerados pela dissolução dos grãos. 109

Grão de feldspato parcialmente dissolvido gerando porosidade intragranular.

110

POROSIDADE

(56)

Intercristalina: Geradas pelas modificações mineralógicas.

De fratura

De fratura: : Porosidade gerada dos fraturamentos de qualquer tipo.

111

Fraturamento de um grão de quartzo gerando porosidade.

112

POROSIDADE

(57)

Fraturamento da rocha gerando porosidade.

113

114

EXERCÍCIOS EXERCÍCIOS

1) Foram retiradas amostras de 4 rochas e medido o volume total, variação da massa e volume poroso de cada uma delas conforme a tabela abaixo. Usando estes dados, calcule a porosidade total.

% 100 . .   Total Vol Poros Vol t AMOSTRAS

ESTUDADAS VOLUME TOTAL

VOLUME POROSO POROSIDADE Argilito 150 cm³ 60 cm³ Quartzito 200 cm³ 15 cm³ Evaporito 180 cm³ 48 cm³ Basalto 175 cm³ 0

(58)

115

AULA 4

SATURAÇÃO SATURAÇÃO

Saturação

Saturação: Percentual do volume poroso ocupado por determinado fluído.

Saturação de um fluído

Saturação de um fluído: É o percentual do volume poroso que está ocupado por aquele fluído.

O valor da saturação é determinado em porcentagem, podendo ser feita tanto por ensaios em laboratórios

como por perfis elétricos de poços.

(59)

O valor da saturação é determinada pelas seguintes O valor da saturação é determinada pelas seguintes

equações: equações:

%

100

Vp

Vo

So

100

%

Vp

Vw

Sw

100

%

Vp

Vg

Sg

Saturação do Óleo Saturação da Água Saturação do Gás

%

100

Sg

Sw

So

117 EXEMPLO EXEMPLO

Calcule o grau de saturação de água (Sw) de uma amostra de rocha sabendo que o volume de sua água de formação é igual a 45% do volume dos seus poros.

(Considere o volume poroso = 40 cm³)

%

100

Vp

Vw

Sw

100

%

40

45

,

0

Sw

Sw

1

,

12

%

118 SATURAÇÃO SATURAÇÃO

(60)

A água é um fluído que está sempre presente nos reservatórios de petróleo.

Como os poros de uma rocha estão sempre cheios com dois ou mais fluídos, pode acontecer de o meio

poroso conter óleo e água ou gás natural e água ou ainda os três.

119

ARGILOSIDADE ARGILOSIDADE

Os poros das rochas sedimentares podem estar preenchidos por argila também, a presença da argila

implica em alterações características das rochas. Algumas destas características são:

• Redução da permeabilidade;

• Sensibilidade aos fluídos de perfuração e completação;

• Resposta de Perfis elétricos;

• Aumento da saturação da água irreduzível

(61)

121

122

ARGILOSIDADE ARGILOSIDADE

(62)

diversos fatores para se considerar a existência de um jazida petrolífera, entretanto para que seja possível explorar os fluídos contidos nas rochas, devem existir condições para que os fluídos possam se movimentar

através do poros.

Uma propriedade física das rochas que está associada à esta condição é a permeabilidadepermeabilidade.

123

Permeabilidade

Permeabilidade é a propriedade que mede a é a propriedade que mede a capacidade da rocha de se deixar atravessar por capacidade da rocha de se deixar atravessar por

fluídos. fluídos.

A permeabilidade pode ser:

• Absoluta • Efetiva

124

PERMEABILIDADE (K) PERMEABILIDADE (K)

(63)

125

A permeabilidade é medida em D (Darcy) que equivale a 1000 MD (Milidarcys).

A permeabilidade absolutapermeabilidade absoluta é a capacidade de transmissão de um fluído, quando a rocha está 100%

saturada por um só fluído.

A permeabilidade efetivapermeabilidade efetiva é a capacidade de transmissão de um fluído na presença de outro.

126

PERMEABILIDADE (K) PERMEABILIDADE (K)

(64)

127

128

PERMEABILIDADE (K) PERMEABILIDADE (K)

(65)

129

Vídeo:

Vídeo: teste_permeabilidadeteste_permeabilidade

Para determinar o valor da permeabilidade, podemos usar a relação existente entre a permeabilidade e o

índice de vazios (que representa a razão entre o volume de vazios e o volume da parte sólida do

material).

e

e

k

1

³

O resultado da permeabilidade é encontrado em Darcy, para achar este valor em Milidardys (md) basta que se multiplique o resultado por 1000 ou usar o “massete” da regra de três,

sabendo-se que 1 D equivale a 1000 md. 130

PERMEABILIDADE (K) PERMEABILIDADE (K)

(66)

%

100

Vs

Vp

e

Deve-se entender que o volume sólido de uma rocha é o seu volume total, extraindo-se o volume poroso,

ou seja, volume de espaços vazios, logo:

Vp

Vt

Vs

131

Os valores de permeabilidade são classificados pelos seguintes intervalos: PERMEABILIDADE (md) 1 Baixíssima 1 – 10 Baixa 10 – 100 Regular 100 – 1000 Boa 1000 ou mais Ótima 132 PERMEABILIDADE (K) PERMEABILIDADE (K)

(67)

EXEMPLO

Qual o valor da permeabilidade de uma amostra de rocha cujo do seu valor de índice de vazios é igual a

20%?

e

e

k

1

³

2

,

0

1

2

,

0

(

k

2

,

1

008

,

0

k

D k 0,0067 ou md k 6,7 133

Alguns fenômenos geológicos que ocorrem após a deposição dos sedimentos podem causar alterações

na porosidade e na permeabilidade, tal como:

• Destruição: Compactação, Cimentação

• Aumento: Fraturamento, dissolução e recristalização

134

PERMEABILIDADE (K) PERMEABILIDADE (K)

(68)

Com isso, deve-se compreender mais uma vez que quanto melhor a seleção de grãos, melhor a porosidade e a permeabilidade de uma rocha.

135

136

EXERCÍCIOS EXERCÍCIOS

1) Qual o valor de permeabilidade de uma rocha cujo seu índice de vazios é igual a 45%?

AMOSTRAS ESTUDADAS VP Volume Poroso VS Volume Sólido e (%) Índice de Vazios K (D) K (mD) Folhelho 60 cm³ 90 cm³ Quartzito 15 cm³ 100 cm³ Evaporito 48 cm³ 132 cm³ e e k   1 ³

2) Com base os dados da tabela abaixo, calcule o índice de vazios, e a permeabilidade em Darcy e milidarcy das amostras.

(69)

Reservatórios de petróleo e gás é a denominação às acumulações naturais de misturas de hidrocarbonetos

que são encontrados no interior da Terra.

Podem ser encontradas tanto em estado líquido como em estado gasoso ou em ambos, sob equilíbrio.

137

138

RESERVATÓRIOS DE ÓLEO E GÁS RESERVATÓRIOS DE ÓLEO E GÁS

(70)

recebem o nome de reservatório de óleo, não necessariamente porque contém óleo, mas porque

produz o mesmo.

Na verdade esta jazida produzirá óleo e gás natural, entretanto o interesse econômico estará voltado para

a produção do óleo.

139

Esquema simplificado da produção de um reservatório de óleo. 140

RESERVATÓRIOS DE ÓLEO E GÁS RESERVATÓRIOS DE ÓLEO E GÁS

(71)

As jazidas que se encontram no estado gasoso, recebem o nome de reservatório de gás.

Quando o gás chega à superfície, é submetido a diversos tratamentos que consiste na retirada de água

e outros elementos contaminantes, de forma a adequá-lo para a comercialização.

Os elementos mais pesados extraídos resultam em produtos como o LGN (Líquido de Gás Natural)

141

Esquema simplificado da produção de um reservatório de gás. 142

RESERVATÓRIOS DE ÓLEO E GÁS RESERVATÓRIOS DE ÓLEO E GÁS

(72)

Como vimos, as acumulações também podem ocorrer numa forma mista. Como o gás é menos denso que o

líquido, o gás ocupa a parte superior da formação enquanto que o líquido ocupa a parte inferior.

143

144

RESERVATÓRIOS DE ÓLEO E GÁS RESERVATÓRIOS DE ÓLEO E GÁS

(73)

Quando a quantidade de gás for maior que a de líquidos e o interesse econômico principal esteja

voltado para a produção de gás, a jazida será caracterizada como um reservatório de gás.

145

GEOLOGIA DE RESERVATÓRIOS

A geologia de reservatórios tem objetivos como:

Obter o quadro mais próximo do real da geologia do campo;

Estimar os volumes de Hidrocarbonetos;

Gerenciar o Campo;

Reduzir riscos de perfurar poços secos;

Maximizar a eficiência de recuperação de óleo, etc...

(74)

147

Após sua descoberta, um campo de petróleo passa por três fases distintas:

• Delimitação • Desenvolvimento • Recuperação Suplementar 148 RESERVATÓRIOS DE ÓLEO E GÁS RESERVATÓRIOS DE ÓLEO E GÁS

(75)

DELIMITAÇÃO DELIMITAÇÃO

Nesta fase não há produção de óleo porque a decisão de produzir só é tomada quando avaliado todo o

potencial.

Aqui ocorre uma delimitação do campo petrolífero e Aqui ocorre uma delimitação do campo petrolífero e

seus limites seus limites

149

DESENVOLVIMENTO DESENVOLVIMENTO

Após a fase de delimitação, novos poços vão sendo perfurados e a produção começa a crescer em função

do desenvolvimento destes poços.

150

GEOLOGIA DE RESERVATÓRIOS GEOLOGIA DE RESERVATÓRIOS

(76)

151

AULA 5

RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR

Processo utilizado para combater o declínio da Processo utilizado para combater o declínio da produção

produção. São processos mantidos enquanto a produção dá lucro, quando isso não é possível, o

campo é abandonado.

* Todo campo petrolífero produz por determinado período, atinge o pico de produção e entra em declínio

que significa queda na produção.

152

GEOLOGIA DE RESERVATÓRIOS GEOLOGIA DE RESERVATÓRIOS

(77)

Esquema de abandono de Poço.

153

Exemplo de um mapa topográfico de uma camada geológica. Este exemplo sugere a etapa de descoberta e delimitação. 154

GEOLOGIA DE RESERVATÓRIOS GEOLOGIA DE RESERVATÓRIOS

(78)

tabela do próximo slide). tabela do próximo slide).

A denominação dos poços segue normas preestabelecidas A denominação dos poços segue normas preestabelecidas

pela companhia e utiliza siglas e numeração. pela companhia e utiliza siglas e numeração. Os poços em terra recebem o nome de acidentes Os poços em terra recebem o nome de acidentes geográficos ou localidade, os poços perfurados em mar geográficos ou localidade, os poços perfurados em mar tem em sua denominação a sigla do estado, acrescido da tem em sua denominação a sigla do estado, acrescido da

letra S da palavra submarino. letra S da palavra submarino.

155

CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS

PREFIXO FINALIDADE OU TIPO DE POÇO 1 Pioneiro ou Exploratório 2 Estratigráfico

3 Extensão

4 Pioneiro Adjacente 5 Descobridor de Jazida mais rasa 6 Descobridor de Jazida mais profunda 7 Desenvolvimento (PRODUTOR)

(79)

EXEMPLOS EXEMPLOS

1-BAS-15  15° Poço pioneiro ou exploratório offshore na Bahia

7-FU-40-AL  Quadragésimo poço de exploração do Campo de Furado em Alagoas

157

EXEMPLOS EXEMPLOS Em Terra

Em Terra

O prefixo de um poço terrestre de petróleo é constituido por quatro caracteres separados por hifen.

EX.: 7 – MG – 50 - BA

7 - poço par desenvolvimento ( produção ) do campo de Miranga (Sigla do campo MG)

50 - Quinquagésimo poço do campo de Miranga BA - Miranga é na Bahia

158

CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS

(80)

As locações exploratórias na plataforma contimental

são identificadas por três caracteres , sendo que no

segundo junto da sigla do estado deverá ser acrescido a letra “S” (Submarino)

Ex.: 3 - BD - 1 - ESS

3- BD –1 – ESS : primeiro poço a ser perfurado após a descoberta do campo de Badejo em águas do Espírito Santo , poço de extensão.

159

Casos Especiais

• Quando um poço foi abandonado e posteriormente , por alguma razão , é reaberto para se perfurar mais ,mantém-se

o prefixo original •

• Nos poços DIRECIONAIS acrescenta-se a letra “ D “ ao número de ordem do poço .

Ex.: 7 – AR – 35D – BA - poço de desenvolvimento direcional trigésimo quinto poço do campo de Araçás na

Bahia

160

CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS

(81)

Casos Especiais

# Se um poço é abandonado em função de um acidente qualquer, e se é obrigado a repetir a perfuração próximo a

locação inicial acrescenta-se a letra “ A “ ao número de ordem do poço , “B” na segunda tentativa e assim

sucessivamente.

Ex.: 1 – TO – 1C – SE - terceiraa tentativa de se perfurar o primeiro poço para encontrar petróleo em Timbó

Sergipe.

161

GEOLOGIA DE

GEOLOGIA DE RESERVATÓRIOSRESERVATÓRIOS

Para atingir os diversos objetivos do trabalho

da geologia de reservatórios, os geólogos

fazem uso de diversas informações e técnicas

que auxiliam na caracterização das jazidas.

Estas informações são adquiridas através de

métodos geofísicos (Métodos sísmicos),

perfis, testes de formação, entre outros.

(82)

chama-se Volume Recuperável

Volume Recuperável (Vr).

A fração que corresponde à este volume em

relação ao volume total, chama-se fator de

fator de

recuperação

recuperação e pode variar de 5% a 60% do

volume total de petróleo da jazida (volume de

óleo in place, VOIP).

163

Volume Recuperável

Volume Recuperável = Parte do petróleo que

será produzida, a partir de um determinado

volume contido numa jazida.

Fator de Recuperação

Fator de Recuperação = Fração do volume

recuperável em relação ao volume total de

petróleo contido numa jazida.

Variação: 5% a 60%

164

GEOLOGIA DE

(83)

165

As informações geológicas utilizadas na

montagem do modelo geológico provém de

quatro fontes de dados:

• Sísmica

• Perfis

• Testemunhos

• Dados de Produção

166 GEOLOGIA DE

(84)

geradas por explosivos, ar comprimido ou

queda de pesos.

Podem ser de dois tipos:

• Refração

• Reflexão

167

Na indústria petrolífera, o método de

prospecção mais utilizado é o de Reflexão.

Este método fornece alta definição das

feições geológicas e consiste na emissão de

ondas elásticas que são geradas por fontes

artificiais. O “eco” das ondas é detectado,

amplificado e registrado por instrumentos

especiais (geofones).

168

MÉTODOS SÍSMICOS MÉTODOS SÍSMICOS

(85)

169

Seção sísmica de um domo de sal, zona mais clara.

170

MÉTODOS SÍSMICOS MÉTODOS SÍSMICOS

(86)

características das rochas e do reservatório, através de ferramentas especiais que são descidas no poço

através da sonda.

Esta etapa é executada logo após a etapa de perfuração e antes da etapa de revestimento do poço.

171

Para cada característica das rochas, um determinado parâmetro é medido.

PERFIL PARÂMETRO MEDIDO PROPRIEDADE Potencial Espontâneo

(SP)

Potencial elétrico natural gerado dentro dos poços.

Salinidade / Litologia / Argilosidade / Permeabilidade

Elétrico Indução Resistividade das regiões mais afastadas das paredes dos poços

Resistividade

172

DADOS DE PERFIS DADOS DE PERFIS

(87)

PERFIL PARÂMETRO MEDIDO PROPRIEDADE Microperfis Resistividade das regiões

mais próximas das paredes dos poços

Resistividade

Raios Gama Conteúdo total de Urânio e Potássio das

formações

Litologia / Argilosidade

Sônico Tempo de propagação de uma onda acústica ao longo das paredes do

poço

Porosidade / Velocidade das ondas nas rochas

173

PERFIL PARÂMETRO MEDIDO PROPRIEDADE Neutrônicos Concentração de

hidrogênio por unidade de volume das formações

Porosidade / Quantidade de H+ das Rochas

Caliper Diâmetro do Poço Dureza das Rochas Dipmeter Resistividade Mergulho e direção das

camadas.

174

DADOS DE PERFIS DADOS DE PERFIS

(88)

direta que consiste na obtenção de ima seção representativa da rocha em subsuperfície, obtida

durante a perfuração dos poços.

Uma ferramenta denominada barrilhete é responsável pelo corte da amostra em geral de 8 a 16 metros, é usada no final da coluna de perfuração.

175

Pequenas amostras são tomadas dos

testemunhos para análises petrofísicas de

porosidade, permeabilidade, saturação e ainda

análises geoquímicas.

176

DADOS DE TESTEMUNHOS DADOS DE TESTEMUNHOS

(89)

177

Todo reservatório possui imagens gráficas para

representar a geologia ao longo das seções

geológicas ou dos mapas geológicos.

Nestas imagens são representadas a geometria

das rochas, camadas, variações da litologia,

falhas , dobras, etc.

REPRESENTAÇÕES GRÁFICAS DO RESERVATÓRIO REPRESENTAÇÕES GRÁFICAS DO RESERVATÓRIO

(90)

permanecem preenchidos por água, mesmo

que soterradas a grandes profundidades.

Quando os HC migram da rocha geradora

para a rocha reservatório, ocupam

inicialmente a porção superior, expulsando a

água contida em seus poros.

179

Contato Óleo / Água = superfície que limita a

zona de óleo da água.

180

CONTATO ÓLEO / ÁGUA CONTATO ÓLEO / ÁGUA

(91)

COMPLETAÇÃO COMPLETAÇÃO

A completação típica de um poço compreende: • Descida do revestimento de produção;

• Cimentação do revestimento; • Acondicionamento do revestimento;

• Verificação da qualidade da cimentação e correção (se for o caso);

• Canhoneio do revestimento para a produção; • Descida da coluna de produção;

• Indução de surgência

181

Teste de formação

Teste de formação: Método de avaliação das

formações que equivale a uma completação

provisória que se faz no poço.

TESTE DE FORMAÇÃO TESTE DE FORMAÇÃO

(92)

•Identificar os fluídos contidos na formação; •Identificar a Pressão Estática

•Verificar a existência de depleção •Determinar a produtividade da formação,

•entre outros.

183

Identificação dos fluídos contidos na formação Identificação dos fluídos contidos na formação

Item de suma importância, uma vez que este tipo de teste visa obter amostras representativas dos fluídos

contidos no reservatório.

184

TESTE DE FORMAÇÃO TESTE DE FORMAÇÃO

(93)

Pressão Estática ( Pressão Estática (PePe))

Quando o reservatório está selado, a pressão estática é a mesmo em qualquer ponto, sendo idêntica à

pressão estática original (Po).

Quando o poço é posto e produção, este equilíbrio se quebra e estas pressões vão variar em função da

produção.

185

Pressão de Fluxo ( Pressão de Fluxo (PwfPwf))

Pressão registrada no poço durante o período em que este está produzindo.

186

TESTE DE FORMAÇÃO TESTE DE FORMAÇÃO

(94)

Queda da pressão média do reservatório, a medida que o fluído vai sendo produzido.

187

Produtividade da Formação Produtividade da Formação

Ao chegar à superfície, o fluído produzido passa por equipamentos que realizam a separação e mede a

vazão correspondente.

188

TESTE DE FORMAÇÃO TESTE DE FORMAÇÃO

(95)

Produtividade da Formação Produtividade da Formação

As informações de produção como vazão do óleo, RGO, BSW, RGL e RGLi e o acompanhamento da pressão são de extrema importância, pois estes serão

parâmetros necessários para o cálculo da produção nos reservatórios.

189

RGO

RGO  Razão GásRazão Gás--ÓleoÓleo

É a razão entre o volume total de gás e o volume de óleo produzido nas condições atmosféricas.

É dada pela relação:

RGO = Vazão total de gás

Vazão de Óleo

190

TESTE DE FORMAÇÃO TESTE DE FORMAÇÃO

(96)

É a razão entre o volume total de gás e o volume total de líquidos (óleo e água) produzidos em condições

atmosféricas.

RGL = Vazão total de gás

Vazão total de líquido

191

BSW

BSW  BasicBasic SedimentsSediments AndAnd WaterWater

É a razão entre o volume de água + sedimentos e o volume total de líquidos produzidos nas condições

atmosféricas.

BSW = Vazão de água + volume de sedimentos

Vazão total de líquido

192

TESTE DE FORMAÇÃO TESTE DE FORMAÇÃO

(97)

RGLi

RGLi  Razão de Gás Razão de Gás LiftLift

Razão do volume de gás injetado para elevação artificial (gás lift) e o volume total de líquidos

produzidos nas condições atmosféricas.

RGLi = Vazão de Gás Lift

Vazão total de líquidos

193

194

AULA 6

Professora: Cristiane Ferreira [email protected]

(98)

os poços normalmente são surgentes. Isso que dizer que a pressão natural do reservatório é capaz de

vencer as perdas de cargas e elevar o fluído naturalmente.

Entretanto quando um poço é considerado não surgente, métodos de elevação artificial são necessários para vencer estas perdas de cargas.

195

Na UN-BC, o método artificial mais usado é a injeção de gás-lift que consiste na injeção de gás na coluna

de produção.

Para que o óleo seja deslocado do reservatório para o poço, é necessário que haja um diferencial de pressão entre a pressão do reservatório e a pressão

do fluído.

196

RELAÇÃO RESERVATÓRIO

(99)

A vazão da produção vai depender deste diferencial e do índice de produtividade (habilidade de um poço

para produzir), portanto poderá ser calculada pela expressão: Q = IP x Q = IP x ΔΔPP O mesmo que: Q = IP x ( Q = IP x (PePe –– PwfPwf)) 198 RELAÇÃO RESERVATÓRIO

(100)

produção para acompanhar todo o comportamento do reservatório, desenvolver projetos, utilizar novas

tecnologias que por sua vez vão depender de uma estimativa completa e quantitativa da geometria e

dos parâmetros dos fluídos existentes.

199

Situações Situações:

Perfuração de novos poços produtores ou injetores;

Uso de diferentes vazões para produção e/ou injeção;

Diferentes posições de zonas canhoneadas para injeção ou produção;

Diferentes tipos de fluídos injetados.

200

DADOS DE PRODUÇÃO DADOS DE PRODUÇÃO

(101)

Produção de Óleo Produção de Óleo

Reservatórios de óleo são aquelas rochas que produzem misturas líquidas de hidrocarbonetos. Se este reservatório contém uma parte líquida e gasosa, será chamado de reservatório de óleo com

capa de gás.

201

202

FLUÍDOS PRODUZIDOS FLUÍDOS PRODUZIDOS

(102)

Produção de Gás Produção de Gás

A produção de gás tem origem em um reservatório em que a mistura de hidrocarbonetos se encontra

totalmente, ou quase, no estado gasoso.

203

Produção de Líquido de Gás Natural Produção de Líquido de Gás Natural

Se for economicamente viável, nas misturas de hidrocarbonetos produzidos, faz-se a separação dos componentes mais pesados do gás, sendo chamados

de líquido de gás natural (LGN).

204

FLUÍDOS PRODUZIDOS FLUÍDOS PRODUZIDOS

(103)

Produção de Água Produção de Água

A água produzida por um reservatório de petróleo, pode ter origem dentro do próprio reservatório ou

zonas portadoras de água a ele associadas.

Se a saturação da água inicial for maior que o valor mínimo de saturação existente para cada

reservatório, a água será produzida junto com os HC.

205

Produção de Água Produção de Água

Com o passar do tempo, a medida que a produção vai acarretando queda de pressão, a água vai penetrando gradativamente na zona de

óleo e alcançando os poços de produção.

206

FLUÍDOS PRODUZIDOS FLUÍDOS PRODUZIDOS

(104)

207

Produção de Água Produção de Água

Solução = Intervenção fechando a parte do poço atingida pela água.

208

FLUÍDOS PRODUZIDOS FLUÍDOS PRODUZIDOS

(105)

Os fluidos contidos em uma rocha reservatório devem dispor de certa quantidade de energia para que possam

ser produzidos.

De um modo geral, a produção ocorre devido a dois efeitos principais:

Descompressão

Descompressão  que causa a expansão dos fluidos contidos no reservatório e contração do volume poroso

Deslocamento de um fluido por outro fluido

Deslocamento de um fluido por outro fluido  por exemplo, a invasão da zona de óleo por um aqüífero.

209

São três os mecanismo de Produção:

•MECANISMO DE CAPA DE GÁS

•MECANISMO DE INFLUXO DE ÁGUA

•MECANISMO DE GÁS EM SOLUÇÃO

210

MECANISMOS DE PRODUÇÃO MECANISMOS DE PRODUÇÃO

(106)

Há situações em que ocorre um mecanismo denominado MECANISMO COMBINADO, isto ocorre

quando em um reservatório há a atuação simultânea de mais de um mecanismo sem que haja

predominância de um sobre o outro.

211

MECANISMO DE CAPA DE GÁS MECANISMO DE CAPA DE GÁS

A zona de óleo é colocada em produção, sendo preservada a capa de gás. Para manter a pressão do

reservatório pela remoção do óleo, é injetado o gás que se expande no óleo ocupando os vazios dos

poros deixados pelo óleo removido. A queda de pressão do poço é bem gradual com a manutenção

por um maior intervalo de tempo do poço.

212

MECANISMOS DE PRODUÇÃO MECANISMOS DE PRODUÇÃO

(107)

213

MECANISMO DE CAPA DE GÁS MECANISMO DE CAPA DE GÁS

•Pressão: cai vagarosamente e continuamente;

•Razão gás-óleo: aumenta continuamente nos poços

estruturalmente elevados;

•Produção de água: desprezível;

•Comportamento do poço: longo tempo de surgência; •Recuperação: 20% a 40%.

• 214

MECANISMOS DE PRODUÇÃO MECANISMOS DE PRODUÇÃO

(108)

Ocorre quando há um reservatório de óleo em cuja vizinhança encontra-se uma rocha com grande

saturação de água (aqüífero).

Quando a zona de óleo é colocada m produção, a redução da pressão do reservatório se manifesta no

aqüífero após um certo tempo, o que resulta a invasão da zona de óleo pelo volume de água, com isso a pressão na zona de óleo é elevada deslocando

o fluído para os poços.

215

216

MECANISMOS DE PRODUÇÃO MECANISMOS DE PRODUÇÃO

(109)

MECANISMO DE INFLUXO DE ÁGUA MECANISMO DE INFLUXO DE ÁGUA

• Pressão: permanece elevada; • Razão gás-óleo: permanece baixa;

• Produção de água: começa cedo e cresce até valores elevados;

• Comportamento do poço: surgente até que a produção de água se torne excessiva;

• Recuperação: 30% a 60%.

217

MECANISMO DE GÁS EM SOLUÇÃO MECANISMO DE GÁS EM SOLUÇÃO

À medida que o óleo vai sendo produzido, a pressão interna do reservatório vai se reduzindo e, como conseqüência, os fluidos lá contidos (óleo e água) se

expandem.

O processo é contínuo, de modo que a produção de fluido provoca a redução de pressão, que acarreta expansão de fluidos e redução dos poros que, por sua

vez, resulta em mais produção.

218

MECANISMOS DE PRODUÇÃO MECANISMOS DE PRODUÇÃO

(110)

À medida que o óleo vai sendo produzido, a pressão interna do reservatório vai se reduzindo e, como conseqüência, os

fluidos lá contidos (óleo e água) se expandem. O processo é contínuo, de modo que a produção de fluido provoca a redução de pressão, que acarreta expansão de fluidos e redução dos poros que, por sua vez, resulta em

mais produção.

Nota

Nota: A pressão do reservatório reduz até o ponto de pressão de saturação, quando então as frações mais leves dos HC são transformadas em gás. É nesse ponto que começa a atuar o mecanismo de gás em solução.

219

220

MECANISMOS DE PRODUÇÃO MECANISMOS DE PRODUÇÃO

(111)

MECANISMO DE GÁS EM SOLUÇÃO MECANISMO DE GÁS EM SOLUÇÃO • Pressão: declínio rápido;

• Razão gás-óleo: baixa no início, subida abrupta, atinge um máximo e depois cai;

• Produção de água: desprezível ou muito baixa;

• Comportamento do poço: requer bombeio logo no início; • Recuperação: 5% a 25%.

221

MECANISMO COMBINADO MECANISMO COMBINADO

Quando um reservatório de petróleo produz devido ao efeito de mais de um mecanismo, sem que haja predominância de um sobre o outro. Este tipo de

reservatório apresenta características de mecanismos diferentes, de modo que não de pode

enquadrá-lo em um ou outro tipo.

222

MECANISMOS DE PRODUÇÃO MECANISMOS DE PRODUÇÃO

(112)

secundária e terciária.

Podem ser classificados em:

MÉTODOS CONVENCIONAIS MÉTODOS CONVENCIONAIS Injeção de água Injeção de gás Injeção de água e gás MÉTODOS ESPECIAIS MÉTODOS ESPECIAIS Miscíveis Térmicos Químicos Aula 6 223 MÉTODOS CONVENCIONAIS MÉTODOS CONVENCIONAIS

Após a dissipação da energia natural do reservatório, grande parte do óleo ainda permanece aprisionada. Várias técnicas de injeção de fluidos no reservatório para aumentar sua pressão têm sido usadas. Esta

injeção de fluidos é conhecida como recuperação secundária. Os fluidos de injeção mais usados são a

água e o gás natural.

224

MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR

(113)

O fluido injetado deve empurrar o óleo para fora dos poros da rocha, ocupando o espaço deixado.

Na recuperação secundária se consegue elevar a recuperação para cerca de 30 a 45% do óleo total existente nas jazidas, que seria de 15 a 20%, caso obtida pela própria energia do reservatório. O restante

fica retido nos poros da rocha, a não ser que sejam empregados métodos especiais de recuperação.

225

INJEÇÃO DE ÁGUA INJEÇÃO DE ÁGUA

A água é injetada na parte inferior do reservatório, formando uma espécie de aqüífero artificial, empurrando de baixo para cima a camada oleosa

presente nos poros na direção dos poços de produção.

226

MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR

(114)

227

INJEÇÃO DE GÁS INJEÇÃO DE GÁS

O gás é injetado no topo do reservatório, empurrando de cima para baixo a camada oleosa presente nos poros na direção dos poços de produção. A camada

aquosa serve como barreira para esse óleo.

228

MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR

(115)

229

Os métodos especiaismétodos especiais são também conhecidos

como recuperação terciária, a aplicação adequada destes métodos permite que se recupere, em média,

de 3 a 12% a mais do petróleo existente na jazida.

São divididos em:

Processos Miscíveis Processos Térmicos Processos Químicos

230

MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR

(116)

Sabendo que a viscosidade da maioria dos óleos diminui drasticamente com o aumento da temperatura, o propósito dos processos térmicos de

recuperação de óleo é aquecer o óleo para que ele flua mais facilmente com a injeção de fluidos.

231

PROCESSOS TÉRMICOS

Exemplos:

Injeção de Vapor Combustão in Situ Injeção de Água Quente

232

MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR

(117)

O processo envolve 3 fases: 1) Injeção do vapor dentro do poço produtor, por um período específico de tempo (dias a semanas).

2) O poço é fechado para permitir a troca de calor e acomodação de pressão no reservatório, período chamado de “embebição” ou "soaking”, com duração de alguns dias. 3) Após fechamento, o poço retorna a produzir por alguns meses ou anos. Esse processo constitui um ciclo. O ciclo é repetido um número de vezes até que o limite econômico da produção seja alcançado. 233 234

MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR

(118)

235

PROCESSOS MISCÍVEIS PROCESSOS MISCÍVEIS

Os métodos miscíveis tratam da injeção de fluidos que sejam miscíveis com o óleo do reservatório, de

tal forma que não existam tais tensões interfaciais, facilitando o deslocamento do óleo para fora da área

que for contatada pelo fluido injetado.

Miscível = Que pode ser misturado

236

MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR

(119)

PROCESSOS MISCÍVEIS PROCESSOS MISCÍVEIS

Exemplos:

Injeção de Dióxido de Carbono Gás Natural

Nitrogênio

237

PROCESSOS QUÍMICOS PROCESSOS QUÍMICOS

Os processos químicos podem ser definidos como aqueles em que se pressupõe uma certa interação

química entre o fluido injetado e o fluido do reservatório. Tais processos utilizam como produtos

principais: polímeros e tensoativos.

238

MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR

(120)

A injeção de água contendo polímeros reduz a mobilidade da fase aquosa, melhorando a eficiência do deslocamento. 239 INJEÇÃO DE POLÍMEROS INJEÇÃO DE POLÍMEROS 240

MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO SUPLEMENTAR

(121)

QUALIFICAÇÃO EM

QUALIFICAÇÃO EM

PLATAFORMISTA

PLATAFORMISTA

PARTE II 241 A INDÚSTRIA DO

A INDÚSTRIA DO PETRÓLEOPETRÓLEO

UPSTREAM

UPSTREAM

DOWNSTREAM

DOWNSTREAM

ONSHORE

ONSHORE

OFFSHORE

OFFSHORE

242

(122)

UPSTREAM

UPSTREAM  Compreende o início da cadeia

produtiva, tal como o fluxo de petróleo e gás

nas rochas reservatório até as refinarias.

DOWNSTREAM

DOWNSTREAM  Compreende as etapas

desde a refinaria até o consumidor final.

243

A INDÚSTRIA DO PETRÓLEO A INDÚSTRIA DO PETRÓLEO

ONSHORE

ONSHORE  Atividades em terra.

OFFSHORE

OFFSHORE  Atividades em mar.

(123)

245

A INDÚSTRIA DO PETRÓLEO A INDÚSTRIA DO PETRÓLEO

246 Vídeo:

(124)

247

A INDÚSTRIA DO PETRÓLEO A INDÚSTRIA DO PETRÓLEO

248 Vídeo:

(125)

EQUIPES DAS UNIDADES DE PERFURAÇÃO MARÍTIMA

Equipes que constituem uma UPM;

Principais atividades desenvolvidas;

Equipamentos de Operação;

A importância do profissional Plataformista na indústria

petrolífera e as atividades desenvolvidas.

249

250

ENGENHARIA DE POÇOS ENGENHARIA DE POÇOS

Referências

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