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  • UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

    ESCOLA DE ENGENHARIA

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUMICA E DE PETRLEO

    COORDENAO DE ENGENHARIA DE PETRLEO

    AVALIAO DA POROSIDADE EM ROCHAS SEDIMENTARES ATRAVS DO USO DE

    PERFIS CONVENCIONAIS E DE RMN A CABO

    MONOGRAFIA DE GRADUAO EM ENGENHARIA DE PETRLEO

    ADRIANO MATIELO STULZER

    Niteri RJ

    Agosto de 2013

  • ADRIANO MATIELO STULZER

    AVALIAO DA POROSIDADE EM ROCHAS SEDIMENTARES ATRAVS DO USO DE

    PERFIS CONVENCIONAIS E DE RMN A CABO

    Trabalho de Concluso de Curso apresentado ao

    Curso de Graduao em Engenharia de Petrleo da

    Escola de Engenharia da Universidade Federal

    Fluminense, como requisito parcial para obteno do

    Grau de Bacharel em Engenharia de Petrleo.

    Orientador: Prof. Alfredo Moiss Vallejos Carrasco

    Niteri RJ

    Agosto de 2013

  • AGRADECIMENTOS

    Agradeo a Deus pela vida me dada, atravs de meus pais, alm da sade e

    capacidade intelectual para galgar os caminhos do conhecimento da engenharia e da

    evoluo pessoal.

    A meus pais pela confiana, recursos, tempo e incentivo depositados em mim,

    pois sem eles no teria conseguido chegar a este ponto e ter transposto as dificuldades do

    caminho.

    A Larissa Martins, pelo incentivo em retomar o curso de Engenharia de Petrleo

    mesmo nos momentos de desnimo.

    A Universidade Federal Fluminense na pessoa do Coordenador Geraldo Ferreira,

    pela chance de cursar Engenharia de Petrleo atravs do reingresso nesta instituio,

    podendo assim chegar a minha segunda graduao em engenharia.

    empresa Baker Hughes do Brasil, pela cortesia em ceder dados de um poo real,

    podendo assim haver discusso final dos resultados da pesquisa.

    Ao professor Alfredo Carrasco pela grande ajuda e dedicao que demostrou junto

    a elaborao deste trabalho de concluso de curso, agregando qualidade inestimvel a este

    trabalho.

  • No se deve ir atrs de objetivos fceis,

    necessrio buscar os que s podem ser

    alcanados por meio dos maiores esforos.

    Albert Einstein

  • RESUMO

    O sucesso da recuperao de hidrocarbonetos deve-se entre outros fatores, na

    aquisio de dados petrofsicos do poo e sua avaliao, seja para estimar onde se

    encontram, o quanto existe e tipo de hidrocarbonetos nas rochas. Para tal objetivo, o melhor

    mtodo de aquisio desses dados pela perfilagem, em especial a cabo. Muitos so os

    tipos de perfis, mas neste trabalho sero discutidos os diferentes perfis de porosidade a fim

    de explicar o funcionamento das ferramentas e interpretar dados reais, discutindo a

    importncia e eficcia de cada perfil na identificao de jazidas e leituras de porosidade.

    Tambm ser estudado, inicialmente, a histria da perfilagem e os tipos de aquisio.

    Palavras-chave: Perfilagem, Porosidade, Avaliao Petrofsica

  • ABSTRACT

    The successful recovery of hydrocarbons depends on, among other factors,

    acquiring petrophysical data from the well and its evaluation, does not matter if it is to

    estimate where they are, how much exists and type of hydrocarbons in the rocks. For this the

    best method of acquiring such data is via the logging, especially wireline logging. There are

    many types of logs, but this paper will discuss the different porosity logs in order to explain

    the operation of the tools, interpret real data and discussing the importance of each log

    efficiency in identifying deposits and porosity readings. Also discuss, initially, the history and

    types of logging acquisition.

    Key words: Logging, Porosity, Petrophysics Evaluation

  • LISTA DE FIGURAS

    Figura 2.1 Primeira ferramenta de perfilagem.....................................................................17

    Figura 2.2 - Caminho de perfilagem da dcada de 30.........................................................18

    Figura 2.3 Exemplo de perfil................................................................................................21

    Figura 2.4 - Resoluo vertical e profundidade de investigao para ferramenta com o

    volume de investigao em esfera.........................................................................................22

    Figura 2.5 Esquema de perfilagem a cabo no poo............................................................24

    Figura 2.6 Spooler, instrumento de medida de avano e retorno de cabo..........................24

    Figura 2.7 String de ferramentas LWD................................................................................26

    Figura 3.1 Tipos de fludos nos poros. leo representado pela cor verde, fludo livre em

    azul claro, gua presa na argila como listrado escuro, fludo aprisionado por capilaridade em

    azul escuro e a matriz rochosa em marrom pontilhado..........................................................29

    Figura 3.2 - Decaimento atmico com a emisso de uma partcula e radiao

    eletromagntica......................................................................................................................31

    Figura 3.3 Emisso de partcula alpha................................................................................32

    Figura 3.4 Emisso de partcula Beta..................................................................................32

    Figura 3.5 Emisso de raios gamma...................................................................................33

    Figura 3.6 Diminuio da quantidade de tomos com o passar de cada meia-

    vida.........................................................................................................................................34

    Figura 3.7 - Efeito de Produo de Par..................................................................................35

    Figura 3.8 Efeito Compton...................................................................................................36

    Figura 3.9 Efeito Fotoeltrico...............................................................................................36

    Figura 3.10 Poder de penetrao dos tipos de radiao (Site ratical.org)..........................38

    Figura 3.11 Ferramenta de densidade provida de dois detectores e um caliper, este ltimo

    para melhor contato da fonte e sensores com a formao....................................................41

    Figura 3.12 Perda de energia dos neutrons com a distncia..............................................43

    Figura 3.13 Relao entre densidade se neutrons termais x distncia da fonte de neutrons,

    para cada valor de porosidade...............................................................................................44

  • Figura 3.14 Mandril de Nutron Compensado de perfilagem a cabo..................................45

    Figura 3.15 Grfico de Razo de contagens de nutrons termais x porosidade para cada

    tipo de formao.....................................................................................................................46

    Figura 3.16 Tanque de teste com porosidades e formaes conhecidas

    na Universidade de Houston .................................................................................................47

    Figura 3.17 Escala para carbonatos....................................................................................48

    Figura 3.18 Perfil exemplo de densidade e neutrons..........................................................49

    Figura 3.19 - Tipos de ondas..................................................................................................51

    Figura 3.20 Esquema de transmissor e receptor na ferramenta.........................................51

    Figura 3.21 - Osciloscpio mostrando as chegadas das ondas compressionais e em ltimo

    as ondas diretas da lama (Stoneley ou simplesmente ondas

    superficiais).............................................................................................................................53

    Figura 4.1 - Representao pictrica do momento magntico ............................................55

    Figura 4.2 - Representao pictrica do spin nuclear I..........................................................56

    Figura 4.3- Representao dos nveis de energia de spin nuclear........................................56

    Figura 4.4- Representao vetorial do um ncleo do tomo e momento magntico nuclear

    em precesso ao redor do campo B0.....................................................................................58

    Figura 4.5- Representao vetorial de precesso de um conjunto de momentos magnticos

    ao redor do campo B0 a) referencial fixo b) referencial

    rotativo...................................................................................................................................58

    Figura 4.6- Representao vetorial da aplicao de um pulso de 90 sobre a magnetizao

    M0............................................................................................................................................59

    Figura 4.7- Representao vetorial da induo do sinal de RMN 1) amplitude mxima,

    Mxy(0)=M0 e Mz(0)=0; 2) amplitude intermediria, Mxy(t)=M; 3) amplitude zero, Mxy(t)=0 e

    Mz(t)=M0.................................................................................................................................60

    Figura 4.8- Representao do esquema de processo de defasagem e refocalizao da

    magnetizao transversal, e gerao do sinal de eco de

    spin.........................................................................................................................................62

    Figura 4.9- Diagrama da sequncia de pulsos