Industria do Petroleo

INDÚSTRIA DO PETRÓLEO
Curso de Qualificação Profissional em Petróleo e Gás
Instrutor: Francisco Sávio
Introdução
 Petróleo do latim petroleum, petrus = pedra e
oleum = óleo, é uma substância oleosa,
inflamável, geralmente menos densa que a
água, com cheiro característico e coloração
que pode variar desde do verde-oliva ou
castanho claro até o preto, passando por
verde e marrom (castanho).
Introdução
 Trata-se de uma combinação complexa de
hidrocarbonetos, podendo conter também
quantidades pequenas de nitrogênio,
oxigênio, compostos de enxofre e íons
metálicos.
Introdução
 O petróleo é um recurso natural abundante,
porém sua pesquisa envolve elevados custos
e complexidade de estudos. É também
atualmente a principal fonte de energia,
servindo também como base para fabricação
dos mais variados produtos.
Origem do Petróleo
 A origem do petróleo é um dos mistérios
mais bem guardados pela natureza, existindo
duas linhas teóricas para a explicação de sua
gênese (genética).
Origem do Petróleo
 É de aceitação para a maioria dos geólogos e
geoquímicos, que ele se forme a partir de
substâncias orgânicas procedentes da
superfície terrestre (detritos orgânicos), mas
esta não é a única teoria sobre a sua
formação.
 Teoria Inorgânica
 Teoria Orgânica
Teoria Inorgânica
 Sustenta que o petróleo é formado por
processos não biológicos.
 A teoria de Vladimir Porfirev enuncia que, sob
altas pressões e temperaturas na parte
superior do manto, formam-se rochas
ultramáficas que contêm óxidos de ferro,
compostos voláteis (H2O, CO) e compostos
orgânicos equivalentes ao petróleo que
podem existir em equilíbrio com o meio
circulante.
Teoria Inorgânica
Os principais ARGUMENTOS para
suportar esta teoria são:
 Acumulações comerciais de h/c em rochas
cristalinas;
 Presença de hidrocarbonetos em gases
vulcânicos;
 Presença de hidrocarbonetos em meteoritos;
 Existência de campos gigantes Athabasca em
Alberta, Canadá.
Teoria Orgânica
 Postula a intervenção de organismos vivos na
formação do petróleo. A matéria orgânica
depositada com os sedimentos é convertida,
por processos bioquímicos durante o
soterramento em Querogênio, que é
transformado em hidrocarbonetos por
craqueamento
térmico
a
grandes
profundidades, sob pressões e temperaturas
adequadas.
Teoria Orgânica
As evidências para suportar esta teoria
são:
 Mais de 99% das acumulações de petróleo
encontra-se em rochas sedimentares;
 Possibilidade de produzir hidrocarbonetos em
laboratório, a partir de matéria orgânica;
 A sintetização de hidrocarbonetos a partir de
rochas ricas em matéria orgânica;
 Disseminação de hidrocarbonetos em rochas
geradoras.
Teoria Orgânica
Mais evidências que suportam esta teoria
são:
 Indicação de origem bioquímica para alguns
compostos do petróleo;
 Petróleo só ocorre em reservatórios que estão
de alguma forma, em contato com folhelhos
ou carbonatos ricos em matéria orgânica
(rochas geradoras).
História do Petróleo
 Na
Mesopotâmia para pavimentação de
estradas.
 No Egito para embalsamento de múmias.
 Na Pérsia para calafetação de embarcações.
 No Oriente Médio para construção de templos.
A Bíblia refere-se ao petróleo no cap.6, V-14
de Gênesis ao relatar o episodio da construção da
arca de Noé:
“Então, Deus disse a Noé: Constrói uma arca de
madeira resinosas. Dividi-la-ás em compartimento e
calafetá-las com betume por dentro e fora.”
História do Petróleo no
Mundo
 Registros históricos da utilização do petróleo
remontam a 4000 a.C. devido a exsudações e
afloramentos frequentes no Oriente Médio.
 Os povos da Mesopotâmia, do Egito, da
Pérsia e da Judéia já utilizavam o betume
para pavimentação de estradas, calafetação
de grandes construções, aquecimento e
iluminação de casas, bem como lubrificantes
e até laxativo.
História do Petróleo no
Mundo
 Os chineses já perfuravam poços, usando
hastes de bambu. No início da era cristã, os
árabes davam ao petróleo fins bélicos e de
iluminação.
 O petróleo de Baku, no Azerbaijão, já era
produzido em escala comercial, para os
padrões da época, quando Marco Polo viajou
pelo norte da Pérsia, em 1271.
Origem das Indústria
Petrolíferas
 A moderna indústria petrolífera data de
meados do século XIX. Em 1850, James
Young, na Escócia, descobriu que o petróleo
podia ser extraído do carvão e xisto
betuminoso, e criou processos de refinação.
O primeiro poço moderno foi perfurado em
Bibiheybət (Bibi-Heybat), próximo a Baku, no
Azerbaijão, no ano de 1846.
Origem das Indústria
Petrolíferas
 O Azerbaijão foi o maior produtor de petróleo
no século XIX e no final do século XIX sua
produção era de mais da metade da produção
mundial. O primeiro poço comercial da
Romênia foi perfurado em 1857.
Origem das Indústrias
Petrolíferas
 Em agosto de 1859 o norte-americano Edwin
Laurentine Drake perfurou o primeiro poço nos
Estados Unidos para a procura do petróleo (a
uma profundidade de 21 metros), no estado da
Pensilvânia. O poço revelou-se produtor e a data
passou a ser considerada, pelos norteamericanos, a do nascimento da moderna
indústria petrolífera. A produção de óleo cru nos
Estados Unidos, de dois mil barris em 1859,
aumentou para aproximadamente três milhões
em 1863, e para dez milhões de barris em 1874.
Criação da OPEP
 Após
a Segunda Guerra Mundial, o
movimento pela descolonização foi seguido
pelo direito das nações disporem livremente
dos próprios recursos naturais. Nesse
contexto, os países do Golfo Pérsico
passaram a manifestar o desejo de libertar-se
das companhias petrolíferas ocidentais.
Assim, em 1948, com o apoio dos Estados
Unidos enquanto superpotência obteve o fim
do "acordo da Linha Vermelha".
Criação da OPEP
 Empresas
recém-chegadas,
como
a
estadunidense
Getty
Oil
Company,
ofereceram melhores condições à Arábia
Saudita,
obrigando
as
companhias
petrolíferas, determinadas a manter as suas
posições, a conceder a este país, em 1950,
uma fatia dos lucros da exploração petrolífera
na base de 50/50. Essa concessão foi
estendida ao Bahrein e, posteriormente, ao
Kuwait e ao Iraque.
Criação da OPEP
 Como as multinacionais anglo-americanas (as
"sete irmãs", SHEL, TEXACO, AMOCO, ESSO,
CHEVRON, GULF, MOBIL), conservassem o
controle dos preços e dos volumes de
produção, 1950 foi também o ano da primeira
tentativa de contestação. No Irã, o primeiroministro
Mohammed
Mossadegh
nacionalizou as jazidas do país.
Criação da OPEP
 Os britânicos, prejudicados, organizaram um
bloco militar em favor das exportações.
Durante quatro anos os iranianos resistiram
até que, em 1954, os estadunidenses
eliminaram Mossadegh, assumiram o
controle do petróleo iraniano e, de passagem,
afastaram os ingleses.
Criação da OPEP
 Em 1960, a Arábia Saudita, o Kuwait, o Irã, o
Iraque e a Venezuela criaram a Organização
dos Países Exportadores de Petróleo (OPEP)
permitindo que, pela primeira vez na História,
os países produtores de petróleo se unissem
contra as "sete irmãs".
História da Indústria
Petrolífera no Brasil
 De maneira simplificada, pode-se dividir a
história da exploração do petróleo no Brasil
em três fases diretamente ligadas à
legislação do petróleo. Assim temos os
períodos 1858-1953, 1954-1997 e o recéminiciado com o novo estatuto do setor
petróleo.
Período Pré-Petrobrás
(1858-1953)
 O período pré Petrobrás engloba duas etapas
principais, a primeira (1858/1938), a livre
iniciativa doméstica, do Serviço Geológico e
Mineralógico do Brasil (SGMB) e o
Departamento Nacional da Produção Mineral
(DNPM);
Fatos desta época
 Em 1858 forma registradas as duas primeiras
concessões para exploração de carvão e
betume aos arredores do rio Camamú.
 Em 1859 forma registradas emanações de
óleo em cortes da estrada de ferro em
construção no Recôncavo Baiano
 Em 1897 o fazendeiro Eugênio Ferreira de
Camargo perfurou em Bofete (SP) o que foi
considerado o primeiro poço de petrolífero
do Brasil.
Fatos desta época
 Em 1907 foi criado o Serviço Geológico e
Mineralógico do Brasil (SGMB)
 Em 1933 foi criado o Departamento Nacional
da Produção Mineral (DNPM).
 Em 1939 foi criado a CNP (Companhia
Nacional do Petróleo), melhorando a
estrutura de atividades de exploração de
petróleo no Brasil .
Criação da Petrobrás
(1953-1997)
 A Petrobrás foi criada, após longa campanha
popular, para servir de base à indústria do
petróleo no Brasil e para exercer, em nome da
União, o monopólio de exploração, produção,
refino, transporte e comercialização do
petróleo e de seus derivados.
 Criada pela lei2004 (3/10/1953) e instalada em
10/5/1954
Petrobrás
 A sede da empresa foi instalada no Rio de
Janeiro e sedes distritais em Belém (PA),
Maceió (AL), Salvador (BA) e Ponta Grossa
(PR). Inicialmente as atividades eram mais
concentradas
no
Recôncavo
Baiano
(exploração e produção) e na Amazônia
(exploração).
Petrobrás
 1-SES-1A, foi descoberto o campo de
Guaricema em Sergipe, o primeiro campo de
petróleo na plataforma continental brasileira.
Petrobrás – Exploração
Continental
 A exploração na plataforma continental
baseava-se em critérios de continuidade das
bacias costeiras terrestre e analogia com seus
resultados ou indícios.
 Com às reservas em declínio, levaram a
Petrobrás a duas importantes decisões: Criação
da Braspetro em 1972, na tentativa de buscar no
exterior
o
petróleo
não
encontrado
internamente; Incremento dos investimentos
para as atividades mid-stream e down-stream.
Petrobrás – Exploração
Continental
 Em 1974, finalmente a primeira descoberta
importante aconteceu: o Campo de Garoupa
na Bacia de Campos (nova esperança).
 A ocorrência do segundo choque do petróleo;
a descoberta de petróleo, na porção terrestre
da bacia do Potiguar, e de gás, na Amazônia.
Petrobrás – Em rumo as águas
profundas.
 Em 1975 foi descoberto o Campo de Namorado
na Bacia de Campos, o primeiro gigante da
plataforma continental brasileira, lâmina 400m.
 em 1976, as empresas estrangeiras Shell, Exxon,
Texaco, BP, ELF, Total, Marathon, Conoco,
Hispanoil, Pecten, Pennzoil, além de companhias
brasileiras como a Paulipetro, Azevedo
Travassos, Camargo Corrêa, entre outras, e mais
a
Petrobrás,
participaram
do
cenário
exploratório.
Petrobrás-novas descobertas.
 Em 1978, o campo de gás de Juruá, na Bacia
do Solimões, e em 1979, a primeira
acumulação terrestre da Bacia do Potiguar.
 Em 1984 foram descobertos, na Bacia de
Campos, o Campo de Marimbá e o gigante
Albacora.
 No final de 1997 a produção diária era de
1.069.000 barris de petróleo.
Criação ANP
 Uma nova era para o setor do petróleo no
Brasil foi iniciada em 6 de Agosto de 1997,
com início da vigência da Lei 9478/97, a “Lei
do Petróleo”.
 A redução significativas da área de atividade
exploratória deve ser compensada com a
entrada de novas empresas mediante
processos licitatórios promovidos pela
Agência Nacional do Petróleo (ANP), órgão
criado pela nova lei.
Estimativa de reservas
 É definida como recursos descobertos de
petróleo e gás natural comercialmente
recuperáveis a partir de uma determinada
data, segundo Agência Nacional do Petróleo
(ANP). É o volume de petróleo, expresso nas
condições básicas, que ainda poderá ser
recuperado como resultado da produção da
jazida, desde a época da sua avaliação até o
seu abandono.
Classificação de Reservas
Quanto ao grau de incerteza:
Reservas Provadas
 Elevado grau de certeza;
Pode ser estimado com razoável certeza de ser
recuperável comercialmente, sob as condições
econômicas, regulatórias e com métodos de
operação vigentes na época da avaliação
Classificação de Reservas
Quanto ao grau de incerteza:
Reservas Prováveis
 indica uma maior incerteza na sua
recuperação quando comparada com a
estimativa de reservas provadas;
Considerar a probabilidade de ser igual ou
maior que 50% (P50) para a soma dos volumes
provados e prováveis
Classificação de Reservas
Quanto ao grau de incerteza:
Reservas Possíveis
 Indica uma maior incerteza na sua recuperação
quando comparada com a estimativa de reservas
prováveis ;
Utilizar uma abordagem probabilística, deve-se
considerar uma probabilidade de ser igual ou maior
que 10% (P10) para a soma dos volumes provados,
prováveis e possíveis
Cálculo de Reservas
A abordagem probabilística implica em
considerar os seguintes limites inferiores de
probabilidade para que os volumes a serem
recuperados igualem ou excedam os valores
estimados das reservas discriminadas abaixo:
Reservas Estimadas
Probabilidade
Provadas
90%
Provadas + Prováveis
50%
Provadas + Prováveis + Possíveis
10%
Geologia
Geologia é a ciência que busca o
conhecimento sobre a origem, composição e
evolução da Terra, é subdividida em geologia
dinâmica, histórica e ambiental.
Figura 1 - A Terra divide-se em camadas
concêntricas de diferentes composições e
estados físicos. As camadas são
separadas pelas descontinuidades de
Mohorovicic e de Gutenberg. A camada
mais externa é a Crosta. O manto é a
camada intermediária e a mais extensa.
Na zona central da Terra encontra-se o
núcleo, composto por ferro e níquel
Temperatura do interior da
Terra
Túneis e sondagens mostram que a
temperatura aumenta progressivamente para o
interior da Terra. De um modo geral até uma
profundidade de 10 a 20 metros, a temperatura
é influenciada pela média anual, e daí para
baixo, aumenta continuamente. Designa-se
grau geotérmico o número de metros em
profundidade na crosta terrestre necessários
para haver o aumento de 1°C.
Magnetismo Terrestre
Há séculos o homem usa a bússola,
aproveitando-se do fato de o globo agir como
um grande imã.
Os pólos magnéticos são diferentes dos
pólos geográficos em aproximadamente 10°.
O desvio sofrido pela agulha magnética
em relação à linha N-S geográfica é chamada
“declinação magnética”.
“Declinação magnética”.
Esquema exemplificando o
campo magnético do
planeta.
Bússola onde é possível
observar o desvio entre o
norte verdadeiro e o norte
magnético
Rochas
A crosta terrestre é constituída
essencialmente de rochas. São elas, juntamente
com os fósseis, os elementos que o geólogo
utiliza para decifrar os fenômenos geológicos
atuais e do passado. A Petrografia ou
Petrologia, ramo de ciência geológica, dedicase ao estudo das rochas, da sua constituição,
origem e classificação.
Exemplo de fósseis
Conceito de rocha
É um agregado natural, formado de um ou
mais minerais (podendo eventualmente tratarse de vidro vulcânico), que constitui parte
essencial da crosta terrestre e é nitidamente
individualizado.
De acordo com sua origem, distinguem-se
3 grandes grupos de rochas que são:
 Magmáticas ou ígneas;
 Sedimentares;
 Metamórficas.
O ciclo das rochas
O ciclo das rochas representa as diversas
possibilidades de transformação de um tipo de
rocha em outra.
As rochas, uma vez expostas à atmosfera
e à biosfera passam a sofrer a ação do
intemperismo, através de reações de oxidação,
hidratação,
solubilização,
ataques
por
substâncias orgânicas, variações diárias e
sazonais de temperatura, entre outras
Ciclo das rochas
Rochas Magmáticas
As rochas ígneas (do latim ignis, fogo),
também conhecidas como rochas magmáticas,
são formadas pela solidificação (cristalização)
de um magma, que é um líquido com alta
temperatura, em torno de 700 a 1200oC,
proveniente do interior da Terra. Delas derivam
por processos vários as rochas sedimentares e
metamórficas.
Rochas Magmáticas
Uma rocha magmática
expressa
as
condições
geológicas em que se
formou, graças a sua textura.
A textura diz principalmente
do tamanho e disposição dos
minerais que constituem a
rocha, enquanto que a
composição
mineralógica
dos
cristais
diz
da
composição
química
aproximada
Rochas Sedimentares
As rochas sedimentares são o produto de
uma cadeia de processos que ocorrem na
superfície do planeta e se iniciam pelo
intemperismo das rochas expostas à atmosfera.
Rochas Sedimentares
Em
outras
palavras,
as
rochas
sedimentares são aquelas formadas a partir do
material originado da destruição erosiva de
qualquer tipo de rocha, material este que
deverá ser transportado e posteriormente
depositado ou precipitado em um dos muitos
ambientes de sedimentação da superfície do
globo terrestre
Rochas Sedimentares
As rochas sedimentares fornecem
importantes informações sobre as variações
ambientais ao longo do tempo geológico. Os
fósseis, que são vestígios de seres vivos antigos
preservados nestas rochas, são a chave para a
compreensão da origem e evolução da vida.
A importância econômica das rochas
sedimentares está em suas reservas de
petróleo, gás natural e carvão mineral, as
principais fontes de energia do mundo moderno
Classificação das rochas
sedimentares.
O critério segue vários princípios, como o
ambiente, o tipo de sedimentação, constituição
mineralógica ou tamanho das partículas.
Diâmetro (mm) Wentworth
Matacão
>256
Bloco
64-256
Seixo
4-64
Grânulo
2-4
Areia Grossa
¼-2
Areia fina
1/16-1/4
Silte
1/256-1/16
Análise de granulometria
Muito comumente um sedimento pode
apresentar várias classes misturadas nas mais
variadas proporções, neste caso, deve basearse na medida ponderal de cada classe, o que se
faz após prévia desagregação e separação dos
diferentes tamanhos por peneiras ou por
decantação, dependendo do tamanho dos
grupos.
Instrumentos de análise
Agitador Eletromecânico.
Conjuntos de peneiras
Tipos de rochas sedimentares
clásticas
Argilito e folhelho
Constituídos
essencialmente
por
fragmentos de tamanho argila – possuem cor
de cinza até preta, amarela, verde ou
avermelhada. Granulometria finíssima, por isso
untuosa ao tato.
Quando endurecido, se formar estratos
finos e paralelos esfolheáveis, recebe o nome
de folhelho. O principal mineral de argila é a
caulinita.
Tipos de rochas sedimentares
clásticas
Siltito
Constituídos por fragmentos tamanho
silte – são de cor cinza, amarela, vermelha, de
granulação de tal forma fina que, às vezes, se
podem perceber grãos individualizados com
auxílio de uma lupa de aumento. É ligeiramente
áspero ao tato e bastante áspero entre os
dentes.
Tipos de rochas sedimentares
clásticas
Arenito ou arcózio
São constituídos por fragmentos tamanho
areia, podem ter diversas cores. Enquanto que a
areia é um sedimento clástico, não consolidado,
o arenito é a rocha sedimentar proveniente da
consolidação de areia por um cimento qualquer.
Tipos de rochas sedimentares
clásticas
Conglomerado
Trata-se de uma rocha clástica formada de
fragmentos arredondados (seixos e cascalhos,
quando soutos não cimentados) e de tamanho
superior ao de um grão de areia.
Tipos de rochas sedimentares
clásticas
Brecha
Composta por fragmentos angulares
maiores que 2 mm, cimentados por material da
mesma natureza ou de natureza diversa. A sua
origem é variável: 1) brecha sedimentar 2)
brecha de atrito.
Tipos de rochas sedimentares
clásticas
Tilito
É uma espécie de conglomerado, muito
importante por sua origem glacial. Constitui-se
de fragmento de rochas diversas e de diversos
tamanhos, arredondados ou angulosos,
cimentados por material argiloso ou arenoso.
Rochas sedimentares químicas
São aqueles formados a partir da
precipitação de solutos, graças à diminuição da
solubilidade ou evaporação de água. Recebem
o nome de evaporito
Os sedimentos químicos formados graças
à diminuição da solubilidade são mais
comumente os carbonatos, que se precipitam
graças ao aumento de temperatura e
consequente desprendimento de gás carbônico,
responsável pela solubilidade dos carbonatos
Rochas sedimentares
Orgânicas
Calcários e margas
Estas rochas são poligenéticas. Existem
calcários clásticos (calcarenito), químicos e
orgânicos. Comumente os clásticos são
bioclásticos, pelo fato de serem originados pelo
impacto das ondas sobre recifes de corais, algas
calcárias e diversos outros organismos.
Rochas sedimentares
Orgânicas
Dolomitos
Muito similares aos calcários, constituído
essencialmente de dolomita. Efervesce
somente com HCl quente.
Geologia do petróleo
O petróleo é formado por uma mistura
complexa
de
hidrocarbonetos
e
heterocompostos (não hidrocarbonetos).
Hidrocarbonetos são compostos formados
quase que exclusivamente de hidrogênio e
carbono. A maioria dos petróleos contém mais
de 90% de hidrocarbonetos.
Geologia do Petróleo
O conteúdo de enxofre no petróleo varia
desde frações centesimais até mais de 5%.
Os petróleos de maior densidade
normalmente são mais ricos em enxofre.
O teor de oxigênio nos petróleos é
geralmente inferior a 2% e seus compostos
principais são ácidos carboxílicos e fenóis.
Querogênio: Composição
O querogênio é a fração da matéria
orgânica insolúvel em solventes orgânicos,
presente nas rochas sedimentares.
A porção solúvel é denominada de
betume.
Querogênio: Classificação
Três tipos principais, caracterizados no
diagrama de Van Krevelen (H/C, O/C).
Querogênio: Tipos
I - Derivado de matéria orgânica amorfa
(algas planctônicas); + 50% lipídios; elevado
potencial para gerar HC líquido.
II - Derivado de matéria orgânica herbácea
(polens, esporos); + 40% lipídios; regular/bom
potencial para gerar HC líquido.
III - Derivado de matéria orgânica lenhosa
(vegetais superiores); potencial desprezível para
gerar óleo; Possui alto potencial gerador de gás.
Transformação da matéria
orgânica
Cerca de 10% da lama putrefata se
transforma em ± milhão de anos em betume.
Os 90% restantes se transformam em
alguns milhões de anos em biopolímeros,
depois em biomonômeros, depois em
geopolímeros (querogênio) e finalmente em
petróleo.
Diagênese
A diagênese começa em sedimentos
recentemente depositados, onde a atividade
microbiana é um dos principais agentes de
transformação.
Os rearranjos químicos ocorrem a
pequenas profundidades.
No final desta fase, a matéria orgânica
consiste principalmente de querogênio. Do
ponto de vista da exploração do petróleo, as
rochas geradoras são consideradas imaturas.
Catagênese
A catagênese resulta do aumento da
temperatura,
durante
a
história
de
soterramento dos sedimentos.
A degradação termal do querogênio é
responsável pela geração da maioria dos
hidrocarbonetos. É a principal fase de formação
de óleo e gás úmido. As rochas geradoras são
consideradas maturas .
Metagênese
A metagênese é alcançada a grandes
profundidades, onde há destruição dos
hidrocarbonetos líquidos, sendo preservado
apenas o gás seco.
Metamorfismo
As rochas geradoras são consideradas
senis ou supermaturas. Este estágio começa
mais cedo que o metamorfismo da fase
mineral.
Fases de transformação
Até 65ºC _ Diagênese - Atividade bacteriana que
provoca a reorganização celular e transforma a matéria
orgânica em querogênio. O produto gerado é o metano
bioquímico ou biogênico.
De 65ºC até 165ºC _ Catagênese - Quebra das
moléculas de querogênio. O produto gerado é
hidrocarbonetos líquidos e gás.
De 165ºC até 210ºC _ Metagênese - Quebra das
moléculas de hidrocarbonetos líquidos. O produto
gerado é gás leve.
Ultrapassando 210ºC _ Metamorfismo Degradação do hidrocarboneto gerado deixando como
remanescente gás carbônico e algum resíduo de gás
metano.
Fases de transformação
Métodos de prospecção de
petróleo
São métodos de pesquisas que
compreende a investigação por métodos
geológicos e geofísicos de determinadas áreas,
a possibilidade de execução de um ou vários
poços de pesquisa, em locais selecionados e até
a possível descoberta de petróleo e gás natural,
ou ainda, a eliminação da área previamente
escolhida.
Métodos de prospecção de
petróleo
Quanto mais desconhecida for a geologia
de uma área, eventualmente petrolífera, tanto
menor será a probabilidade de encontrar-se
petróleo na perfuração pioneira.
Os resultados de prospecção podem ser
obtidos de três maneiras diferentes, através da:
fotogeologia, métodos geológicos, métodos
geofísicos.
Fotogeologia
Estudo que investiga na totalidade
determinada área sedimentar, com intuito de
realizar reconhecimentos no terreno. Por meio de
fotografias aéreas (aerofotogrametria: fotos
sucessivas feitas por câmeras montadas em
aviões), até mesmo em regiões de mais densas
matas, revelam admirável quantidade de
informações geológicas.
Atualmente a análise do terreno pode ser
feita por satélite, que apresentam excelentes
resultados.
Métodos Geológicos
Realizada no local físico por geólogos que
andam a procura de indícios de estruturas
propicias, onde o petróleo tenha possibilidade
acumulo. Para tanto se destacam a
paleontologia,
a
geoquímica
e
a
geomicrobiologia.
Métodos Geológicos
A paleontologia é a ciência de auxilio
considerável na resolução de problemas
geológicos, especialmente estratigrafia e ambiente
de sedimentação.
A geoquímica dedica-se nos estudos da
transformação da matéria orgânica depositadas
em sedimentos com petróleo.
A
geomicrobiologia
é
encarregada
determinar a influência de bactérias e respectiva
evolução na matéria orgânica, e alteração dos
constituintes do petróleo.
Métodos Geofísicos
A geofísica é uma ciência interdisciplinar,
fundamentada principalmente na geologia e na
física, assim como na matemática, química e
informática e que tem por objetivo o estudo do
interior da Terra. Uma das principais
características do interior terrestre é sua quase
completa inacessibilidade.
Métodos Geofísicos
São poucas as informações que podem ser
obtidas de uma forma direta. Assim sendo com
a geofísica é possível investigar a subsuperfície
utilizando medidas indiretas realizadas na
superfície do terreno, através da propriedade
física do meio investigado e um levantamento
condicionada à existência de contrastes dos
valores da grandeza física.
Métodos Geofísicos
A ciência geofísica pode ser classificada
em dois grandes ramos de atuação: a geofísica
pura e a geofísica aplicada. Apesar do enfoque
distinto, existe uma grande interdependência
entre estes dois segmentos de atuação. A
geofísica da Terra sólida concentra seus estudos
em uma escala global, investigando grandes
profundidades do nosso planeta (da ordem de
dezenas a centenas de Km).
Métodos Geofísicos
A geofísica aplicada tem sua aplicação
restrita a profundidades menores (dezenas a
centenas de metros, alcançando até mesmo
poucos Km no caso da prospecção de petróleo).
Utiliza-se dos métodos e conceitos da geofísica
da Terra sólida e o seu objetivo voltado para
questões econômica, tecnológica e social.
Métodos Geofísicos
A partir das décadas de 70 e 80, a geofísica
aplicada tem também atuado de forma
marcante na engenharia, hidrogeologia e no
meio ambiente, em levantamentos voltados à
investigação de alvos relativamente mais rasos
(da ordem de dezenas a poucas centenas de
metros).
Geofísica
A Geofísica é a ciência que estuda os fenômenos
e as propriedades físicas da Terra como um todo: seu
interior, sua superfície e sua vizinhança exterior.
Utiliza-se de princípios e conceitos da Física,
Geologia e outras ciências, bem como de
ferramentas matemáticas e computacionais
Geofísica
 Propriedades físicas
 Magnetização
 Densidade
 Condutividade elétrica (complexa)
 Módulos elásticos
 Radioatividade
 Condutividade térmica
Geofísica: classificação
Geofísica global – quando a geofísica é utilizada
somente para fins científicos. Seu objetivo
principal é entender fenômenos físicos que
ocorrem na Terra e também devido à Terra.
Geofísica aplicada – quando a geofísica é
utilizada para algum objetivo específico, seja
econômico, político, monitoramento, etc
Geofísica global
 Métodos geofísicos
 Geomagnetismo
 Gravitação e Geodésia
 Geoeletricidade
 Sismologia
 Radioatividade terrestre; raios cósmicos
 Geotermologia
Geofísica aplicada
 Campo de ação
 Classificação geral dos métodos geofísicos
 Usos nas diferentes fases da exploração
Geofísica aplicada
 Campo de ação
 Parte superior da Crosta
 Problemas de prospecção (econômicos)
 Indústria Mineral
 Indústria do Petróleo e Gás
 Hidrogeologia
 Meio Ambiente
Geofísica aplicada
 Classificação dos métodos geofísicos








Magnético
Gravimétrico
Elétrico
Eletromagnéticos
Sísmica
Radioatividade (Gamaespectrometria)
Medições em poços
Outros (termal, químicos etc)
Métodos geofísicos:
comparação
Geofísica global
Geofísica aplicada
Geomagnetismo
Magnético
Gravitação e geodésia
Gravimétrico
Geoeletricidade
Elétrico e eletromagnético
Sismologia
Sísmica (refração e reflexão)
Radioatividade terrestre; raios cósmicos
Radioatividade (gamaespectrometria)
Geotermologia
Outros (termal, químicos etc)
Medições em poços
Métodos de Investigação
 Invasivos: Que se valem de alguma fonte de
energia para excitar o meio a ser investigado.
 Não invasivos: Que medem passivamente
alguma forma de energia emanada pelo
meio.
Métodos de Investigação
 Invasivos
 Sísmica de Reflexão e Refração;
 Sismologia e Sísmica Passiva;
 Métodos elétricos e eletromagnéticos;
 Perfilagem de poços
 Georadar (GPR).
 Não invasivos
 Gravimetria e Magnetometria (métodos potenciais);
 Magneto-telúrico;
Geofísica
 Conceito – é o estudo da Terra usando medidas
físicas tomadas na sua superfície. A Geofísica
envolve o estudo das partes profundas da Terra
que não podemos ver através de observações
diretas, medindo suas propriedades físicas com
instrumentos sofisticados e apropriados que
geralmente são colocados na superfície.
Geofísica
 Uma das principais características do interior
terrestre é sua quase completa inacessibilidade.
Consequentemente são poucas as informações
que podem ser obtidas de uma forma direta.
 Com a Geofísica é possível investigar a
subsuperfície utilizando medidas indiretas. Estas
medidas respondem a uma determinada
propriedade física do meio investigado.
Geofísica
 As propriedades físicas das rochas serviram de
base para a criação dos vários métodos
geofísicos, cada com suas utilidades e
limitações.
 Muitas das ferramentas e técnicas desenvolvidas
são usadas na exploração de hidrocarbonetos e
de minérios.
Métodos Geofísicos
 Gravimetria - Mede as variações do campo
gravitacional terrestre provocadas por corpos
rochosos dentro da crosta até poucos quilômetros
de profundidade. Estas variações são influenciadas
pelas diferentes densidades das rochas, tendo as
mais densas, maior influência no campo
gravitacional.
A figura serve para ilustrar a variação deste campo gravitacional: um
mesmo corpo (massa constante) mostrará pesos diferentes para
diferentes locais, se as rochas subjacentes tiverem densidades
diferentes, o que normalmente acontecerá. Entretanto, estas variações
são de uma magnitude muito pequena, podendo apenas serem
quantificadas por aparelhos especiais, denominados gravímetros.
Gravimetria
O uso da Gravimetria na exploração para petróleo foi feito
inicialmente na Europa, principalmente com o objetivo de identificar
domos salinos que pudessem estar associados a acumulações de
petróleo.
Nos Estados Unidos, a Gravimetria só fez a sua estréia,
experimentalmente, em 1922, na região do Golfo do México e, em
1924, foi responsável pela descoberta de um campo petrolífero no
Texas, também associado a domo de sal.
Após os resultados favoráveis iniciais, a Gravimetria passou a ser
utilizada intensivamente, sendo responsável por um grande número
de descobertas de petróleo em todo o mundo.
Métodos Geofísicos

Magnetometria - Este método mede as variações do
campo magnético da Terra, atribuídas a variações na
estrutura da crosta ou na susceptibilidade
magnética de certas rochas próximo à superfície.
Emprega-se este método na prospecção de
materiais magnéticos, como minérios de ferro,
principalmente
a
magnetita.
Magnetometria
Métodos Geofísicos
O uso da Magnetometria na Geologia de Petróleo foi
feito, pioneiramente, por companhias européias, primeiro
em seus próprios paises e depois no restante do mundo.
O aeromagnetômetro foi o grande impulso para a difusão
do método na exploração para petróleo, principalmente
devido ao baixo custo dos levantamentos e à
possibilidade de uso em áreas de difícil acesso.
Magnetometria
Métodos Geofísicos
Entretanto, a difusão do método mostrou que não só as jazidas metálicas
influenciavam nas medições. As rochas magmáticas e as sedimentares davam
respostas distintas nas medições magnetométricas. Aquelas se mostravam
naturalmente magnéticas, enquanto as sedimentares não. Esta diferença
permitiu o uso do método para distinguir as bacias sedimentares profundas das
áreas de embasamento cristalino raso. A tentativa de determinação da
profundidade do embasamento magnético, nas bacias sedimentares, tornou-se
então um dos usos
importantes para a ferramenta.
Elétricos
Métodos Geofísicos
Os métodos elétricos possuem uma grande variedade de técnicas, que são baseadas nas diferentes
propriedades elétricas e características dos materiais que compõem a crosta terrestre.
A tecnologia de Perfilagem Elétrica foi uma das maiores contribuições da Geofísica para a exploração
de petróleo, permitindo a correlação dos poços com grande acuidade e definindo as zonas portadoras
de hidrocarbonetos, evitando a necessidade de constantes testemunhagens (coleta de uma amostra da
rocha inteira,não triturada), que encareciam, sobremaneira, os poços. A evolução dos métodos de
perfilagem ultrapassou a utilização exclusiva da eletricidade, e a medição de outras propriedades
físicas, como a radioatividade e a propagação do som, foi introduzidacom sucesso nos poços para
petróleo.Graças ao método descoberto por Schlumberger puderam ser obtidos valores
de saturação de óleo ou de água, porosidade e permeabilidade relativa das rochas etc.que permitiram a
identificação das potenciais zonas produtoras, sem a necessidade deexaustivos e caros testes de
formação, em que o poço é posto em produção temporária,causando desperdício de tempo e de
dinheiro. A partir da perfilagem de poços nadécada de 30, a indústria de petróleo sofreu um enorme
impulso, sendo uma dascausas do predomínio das grandes companhias de petróleo em detrimento do
pequenoexplorador independente que, geralmente, não podia utilizá-la devido ao custo
elevado.
•Magnetotelúrico – usa correntes naturais no interior da Terra, são observadas quando da passagem
destas correntes através dos materiais. É empregado no mapeamento de bacias sedimentares no início
de uma prospecção de petróleo.
Perfilagem de Poços
Métodos Geofísicos
São usados principalmente na prospecção de petróleo e de água subterrânea.O
objetivo principal, é a determinação da profundidade e a estimativa do volume
da
jazida
de
hidrocarboneto
ou
do
aquífero.
Sísmicos
Métodos Geofísicos
Com esses resultados, os métodos geofísicos tornaram-se absolutos na
exploração. Sem dúvida, graças a eles muito óleo foi descoberto, causando uma
verdadeira revolução na procura do petróleo. Entretanto, apesar de toda a
eficiência, a geofísica não acabou com os insucessos que continuaram rondando
as campanhas exploratórias e, por outro lado, direcionou a cabeça dos
exploracionistas para o geométrico, para a armadilha estrutural, fazendo com
que fossem bem menos investigados outros tipos de acumulação. A partir da
introdução da geofísica, as descobertas em armadilhas estratigráficas rarearam
e as poucas encontradas, muitas vezes, foram feitas ao se procurarem trapas
estruturais.
Método Sísmico
 Baseiam-se na emissão de ondas sísmicas
artificiais em subsuperfície ou no mar
(geradas por explosivos, ar comprimido,
queda de pesos ou vibradores), captando-se
os seus "ecos" depois de percorrerem
determinada distância para o interior da
crosta terrestre, serem refletidas e refratadas
nas suas descontinuidades e então
retornando à superfície.
Método Sísmico
 refração e de reflexão
 Método Sísmico de Refração – registra ondas
refratadas e tem grande aplicação na área de
sismologia. Foi através deste método que a
estrutura interior da Terra foi desvendada,
bastante utilizado na década de 50 pela área
de petróleo como apoio e refinamento dos
resultados obtidos pelos métodos potenciais.
Método Refração
Método Sísmico
 Método Sísmico de Reflexão – Método mais utilizado
atualmente na área de petróleo, fornece alta definição
das feições geologicas em subsuperfícies propícias à
acumulação de hidrocarbonetos, a um custo
relativamente baixo (90% dos investimentos em
prospecção
são
aplicados
em
sísmica
de
reflexão).Observa-se o comportamento das ondas
sísmicas, após penetrarem na crosta, serem refletidas
em contatos de duas camadas de diferentes
propriedades elásticas e retornarem à superfície, sendo,
então, detectadas por sensores (geofones ou
hidrofones). Fornecem detalhes da estrutura da crosta,
bem como de propriedades físicas das camadas que a
compõem.
Método Reflexão
Onda incide sobre superfície de reflexão e retorna, sendo
captada por um geofone.
Processo sísmico de reflexão utilizando um dispositivo mecânico
montado sobre caminhões para produzir as ondas sonoras.
Abertura de picadas e instalação de geofones, para aquisição de dados sísmicos
Navio Sísmico
Navio sísmico e disposição dos
elementos da aquisição
Cobertura 2D
Exemplo de seção sísmica 2D marítima. Neste caso a resolução
estratigráfica pode chegar a 40 m. Observar a reflexão do fundo
do mar e as deformações resultantes de halocinese.
Exemplo de seção sísmica 3D marítima.
Fontes sísmicas terrestres Explosivas
Dinamites
Fontes sísmicas terrestres Não-Explosivas
Queda de Peso
Fontes Sísmicas Maritimas Modernas
Canhão de ar
Interpretação
Interpretação em Workstations
Interpretando Automaticamente
 Com esses resultados, os métodos geofísicos
tornaram-se absolutos na exploração. Sem dúvida,
graças a eles muito óleo foi descoberto, causando
uma verdadeira revolução na procura do petróleo.
Entretanto, apesar de toda a eficiência, a geofísica
não acabou com os insucessos que continuaram
rondando as campanhas exploratórias e, por outro
lado, direcionou a cabeça dos exploracionistas para
o geométrico, para a armadilha estrutural, fazendo
com que fossem bem menos investigados outros
tipos de acumulação.